24 de julio de 2013

El escultor y sus gases

¿Qué determina el número de nuevas estrellas que se formarán en una galaxia? Es una pregunta clave para comprender cómo una galaxia crece y evoluciona. La respuesta a esa pregunta puede estar en la galaxia NGC 253, también conocida como galaxia del Escultor, situada a 11.5 millones de años luz en la constelación de Sculptor.

Imagen de la galaxia del Escultor captada por el VLT Survey Telescope (VST). La imagen es probablemente la mejor imagen de amplio campo jamás tomada de este objeto y de sus alrededores. Créditos: ESO/INAF-VST Acknowledgement: A. Grado/L. Limatola/INAF-Capodimonte Observatory.

Además de ser una galaxia vecina, es la galaxia con estallido de formación estelar más cercana visible desde el hemisferio sur. El encargado de ofrecernos la respuesta ha sido el conjunto de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ya que usando 16 de sus antenas se han detectado unas humeantes columnas de gas denso y frío huyendo del centro del disco galáctico.

Expulsión de gas

Analizando las medidas, hay evidentes muestras de que la galaxia lanza más gas al exterior del que absorbe, limitando el combustible para crear nuevas estrellas. Alberto Bolatto, de la University of Maryland (Estados Unidos) afirma que “con la extraordinaria resolución y precisión de ALMA, podemos ver claramente, y por primera vez, concentraciones masivas de gas frío expulsadas por ondas expansivas de intensa presión creadas por las estrellas jóvenes”. Se piensa que esto pudo ser habitual en las primeras galaxias del Universo.

Visualización tridimensional de las observaciones de ALMA del gas frío de monóxido de carbono en la galaxia del Escultor. El eje vertical muestra la velocidad y el horizontal la posición en la zona que ocupa la parte central de la galaxia. Los colores representan la intensidad de la emisión detectada por ALMA, siendo el rosa la emisión más fuerte y el rojo la más débil. Estos datos han sido utilizados para mostrar cómo grandes cantidades de gas frío salen eyectados desde las partes centrales de esta galaxia. Esto hará que el proceso de formación de la siguiente generación de estrellas sea más complicado. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Erik Rosolowsky.

Este resultado explicaría el hecho de que se hayan encontrado tan pocas galaxias altamente masivas, ya que las simulaciones indicaban que las galaxias más antiguas deberían tener mucha más masa y muchas más estrellas de las que tienen realmente. Y la clave para que esto no suceda parece estar en la expulsión de esos gases, evitando así la formación estelar. Gracias a los nuevos resultados de ALMA "ahora podemos ver, paso a paso, la progresión de cómo el estallido pasa a convertirse en gas escapando" señala Fabian Walter, del Max-Planck-Institut für Astronomie en Heidelberg (Alemania).

Alta velocidad

La cantidad del gas eyectado por la galaxia estima que es equivalente a una masa de 10 veces la de nuestro Sol por año, aunque tal vez la cantidad sea superior. La velocidad a la que se escapa es de una magnitud difícil de imaginar: entre 150.000 y 1.000.000 de Km/h. Ocurre que la cantidad de gas eyectado es mayor que el gas que se emplea en formar estrellas en el mismo período de tiempo, lo cual indica que la galaxia podría quedarse sin gas en unos 60 millones de años.

Esta imagen comparativa de la brillante y cercana galaxia espiral NGC 253, también conocida como la Galaxia del Escultor, muestra la imagen infrarroja del telescopio VISTA de ESO (izquierda) y una nueva imagen detallada de los chorros de gas frío que escapan, obtenida en los rangos milimétricos por ALMA (a la derecha). Créditos: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Emerson/VISTA Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit.

"Antes de ALMA, no había forma de ver este tipo de detalles” declara Walter, que espera con impaciencia que el instrumento esté a pleno rendimiento con sus 66 antenas. Cuando eso ocurra, podremos determinar el destino final del gas expulsado por el viento, lo cual nos revelará si los vientos provocados por los estallidos de formación estelar reciclan el material que forma a las estrellas o realmente se lo arrebatan al entorno.
Esta investigcaión se presenta en el artículo “The Starburst-Driven Molecular Wind in NGC 253 and the Suppression of Star Formation”, por Alberto D. Bolatto et al., que aparece en la revista Nature el 25 de Julio de 2013. 

El equipo está compuetso por A. D. Bolatto (Departamento de Astronomía, Laboratorio de Astronomía Milimétrica y Joint Space Institute, Universidad de Maryland, EE.UU.), S. R. Warren (Universidad de Maryland), A. K. Leroy (Observatorio Nacional de Radioastronomía, Charlottesville, EE.UU.), F. Walter (Instituto Max-Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), S. Veilleux (Universidad de Maryland), E. C. Ostriker (Departamento de Ciencias Astrofísicas, Universidad de Princeton, EE.UU.), J. Ott (Observatorio Nacional de Radioastronomía, Nuevo México, EE.UU.), M. Zwaan (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania), D. B. Fisher (Universidad de Maryland), A. Weiss (Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania), E. Rosolowsky (Departamento de Física, Universidad de Alberta, Canadá) y J. Hodge (Instituto Max-Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania).
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ISON y su enorme cola

El cometa ISON, ese cometa que nos alegrará las noches invernales con un acercamiento que tendrá lugar el 28 de noviembre, apunta a que será memorable; de esos cometas de los que se hablará durante siglos. Descubierto el 21 de septiembre de 2012 por Vitali Nevski y Artyom Novichonok en la International Scientific Optical Network (ISON) cuando se encontraba entre Júpiter y Saturno.

Conocido oficialmente como C/2012 S1, el cometa tiene unos 5 Km de diámetro. Todavía no se conoce su densidad debido a que está muy alejado de nosotros como para poder hacer medidas de precisión. Como todos los cometas, éste también es una bola de nieve sucia formada por polvo y gases congelados (agua, metano, amoniaco y dióxido de carbono, fundamentalmente).

Una cola de dióxido de carbono

Un equipo de astrónomos han observado con el telescopio espacial Spitzer de la NASA lo que probablemente sean fuertes emisiones de dióxido de carbono del cometa ISON, formando la enorme cola que facilitó su descubrimiento.

Imágenes de la NASA tomadas por el telescopio espacial Spitzer el 13 de junio a una distancia de unos 500 millones de Km del Sol. Créditos: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/UCF.

El cometa ISON ya se había estudiado con otros medios (Hubble, Swift y Deep Impact) y sus resultados marcaron los límites superiores para la emisión de gases del cometa. Ahora, con los nuevos datos tomados el 13 de junio con el Infrared Array Camera (IRAC) del Spitzer indican que el dióxido de carbono está burbujeando lentamente pero a un ritmo constante. Los vapores que se desprenden están dotando al ISON de una cola que ya mide unos 300.000 Km de largo. Ese día el cometa estaba situado a 502 millones de Km del Sol.

Carey Lisse, del NASA Comet ISON Observing Camapaign e investigador del Applied Physics Laboratory de la John Hopkins University en Laurel (Estados Unidos) estima que "el ISON emite alrededor de 1 millón de Kg de dióxido de carbono y unos 54 millones de Kg de polvo todos los días".

Explicar la formación del sistema solar

El hecho de tener la tecnología para observar este comportamiento del cometa ISON abre nuevas ventanas para explorar en el ámbito de las ciencias planetarias. "Estas fantásticas observaciones del ISON son únicas y han sentado las bases para realizar más observaciones como parte de una campaña integral de la NASA para observar el cometa", dijo James L. Green, director del NASA Planetary Sciences en Washington (Estados Unidos). "ISON es muy emocionante. Creemos que los datos obtenidos de este cometa pueden ayudar a explicar cómo y cuándo se formó el sistema solar", añadió.

Imagen del cometa ISON (C/2012 S1) tomada por el telescopio espacial Hubble el 10 de abril de 2013 cuando el cometa estaba situado a 386 millones de millas del Sol, ya dentro de la órbita de Júpiter. Créditos: NASA, ESA, J.-Y. Li (Planetary Science Institute), and the Hubble Comet ISON Imaging Science Team.

"Esta observación nos ofrece una parte de la composición del ISON, y, por extensión, del disco protoplanetario en el que se formaron los planetas", dijo Lisse. A finales de julio y agosto, cuando el cometa comience a calentarse y atraviese la línea de hielo de agua, se producirá un verdadero estallido en la emisión de gases ya que es el agua el gas más abundante en él. Esos días están a punto de llegar. Veremos cómo se comporta el cometa.

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23 de julio de 2013

¿Dijísteis "patata"?

El pasado 19 de julio, la sonda Cassini tenía la Tierra a tiro de fotografía y no desaprovechó la ocasión. La sonda de la NASA pudo observar la Tierra alejada unos 1500 millones de Km y, por supuesto, consiguió una foto de todos nosotros. ¿Dijísteis "patata"?

Aquel punto azul pálido

Tal vez la imagen más famosa de nuestro planeta a largas distancias fue la tomada por la sonda Voyager I el 14 de febrero de 1990. En esta ocasión la sonda y nuestro planeta estaban alejados una distancia de 6000 millones de Km. Una imagen que se ha hecho mundialmente famosa.

Imagen de la Tierra tomada el 14 de febrero de 1990 conocida como "pale blue dot" (punto azul pálido). La Tierra se aprecia como un punto situado sobre el rayo naranja. Créditos: NASA.

Las palabras que escribió Carl Sagan, a quien se atribuye la orden de tomar esta imagen, definen muy bien lo que representa esta imagen. Yo lo calificaría de un texto exquisito. Os pongo un fragmento:
"Eso es aquí. Eso es nuestra casa. Eso somos nosotros [...] Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos los unos a los otros más amable y compasivamente, y de preservar y querer ese punto azul pálido, el único hogar que jamás hemos conocido."
El nuevo punto azul pálido

Ahora ya tenemos otro punto azul pálido, esta vez, desde una distancia más cercana. La calidad de la imagen es sustancialmente mayor, y es que claro, la tecnología fotográfica no era la misma en el momento de lanzar la Voyager I (1977) que en el momento de lanzar la Cassini-Huygens (1997). En esos 20 años la fotografía digital avanzó mucho, y eso se nota.

Imagen de la Tierra tomada por la Cassini el 19 de julio de 2013. Créditos: NASA.

En palabras de Linda Spilker, científico del proyecto Cassini:
"No podemos ver continentes ni personas en este retrato de la Tierra, pero este punto azul pálido es un breve resumen de lo que éramos el 19 de julio [...] La imagen nos recuerda lo pequeño que es nuestro planeta en la inmensidad del espacio."
Desde luego, la imagen de la Tierra con los anillos de Saturno presidiendo es más impactante. Esperemos que sirva de inspiración sobre todo a las futuras generaciones de científicos.

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19 de julio de 2013

Nieve, estrellas y... ¿vida?

En las montañas de nuestro planeta existe un fenómeno meteorológico denominado línea de nieve. Se forma a gran altitud donde las bajas temperaturas hacen que la humedad del aire se solidifique en forma de nieve, creando en las montañas una capa blanca perfectamente delimitada y, si la temperatura bajase todavía más, también podríamos tener líneas de nieve de los demás elementos que componen la atmósfera.

En un sistema planetario donde haya una nube que contenga agua, cuando la temperatura descienda lo suficiente, esas moléculas de agua formarán nieve, creando por tanto, una línea de nieve en el sistema planetario.

Nieve de monóxido de carbono

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha detectado por primera vez la línea de nieve del monóxido de carbono alrededor de una estrella, concretamente TW Hydra, una joven estrella situada a 175 años luz de la Tierra en la constelación de Hidra. El resultado ha sido publicado en la revista Science Express.

Concepción artística que muestra la línea de nieve en TW Hydrae; podemos ver granos de polvo cubiertos de agua helada en la parte interior del disco (entre 4,5 y 30 unidades astronómicas, en azul) y granos de polvo recubiertos con hielo de monóxido de carbono en la parte externa del disco (>30 unidades astronómicas, en verde). La transición de azul a verde marca la línea de nieve del monóxido de carbono. Créditos: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

En nuestro sistema solar, la línea de nieve del agua se sitúa entre Marte y Júpiter, mientras que la del monóxido de carbono, comienza en la órbita de Neptuno. Por sus características, TW Hydra se convertirá en una estrella muy similar al Sol, por lo que este hallazgo nos ofrecería datos sobre cómo pudo ser la más temprana infancia de nuestro Sol.

Según afirma Chunhua "Charlie" Qi, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, EE.UU), “ALMA nos ha proporcionado la primera imagen real de una línea de nieve en torno a una estrella joven, los cual es extremadamente emocionante, ya que esto nos habla de un periodo muy temprano en la historia de nuestro Sistema Solar”. Con estos datos en la mano, se podrán ver detalles sobre las líneas de nieve de un sistema planetario similar al nuestro.

Nieve y formación planetaria

Esta nieve crea una capa a modo de pegamento acolchado que hace que los choques entre planetesimales no termine con la desintegración de estos, pudiendo crecer con mayor facilidad y de esta forma crear planetas, cometas y asteroides. Además, la nieve aumenta la masa sólida del conjunto acelerando el proceso de formación.

Imagen obtenida con ALMA que muestra en color verde la región en torno a la estrella TW Hydrae (en el centro) en la que se forma la nieve de monóxido de carbono. El círculo azul representa la órbita de Neptuno si la comparásemos con el tamaño de nuestro Sistema Solar. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Dado que a medida que avanzamos desde la línea de nieve, la composición química de los elementos sólidos cambia debido a la disminución de la temperatura ya que permite la congelación de más elementos, esa podría ser la clave de la distina composición de los planetas, dependiendo de cuán alejados se encuentre del inicio de la línea de nieve.

La chispa de la vida

La nieve de monóxido de carbono podría tener consecuencias astrobiológicas, ya que esta molécula es necesaria para forma metanol, fundamental en las moléculas orgánicas complejas esenciales para la vida. Dado que los cometas se forman en regiones alejadas de la estrella, si por esa zona hubiese nieve de monóxido de carbono, los cometas la transportarían hasta planetas más interiores plagando a estos de la "chispa de la vida".

Concluyendo en palabras de Michiel Hogerheijde, del Leiden Observatory (Países Bajos), "para estas observaciones tan solo utilizamos 26 de las 66 antenas que componen el total de ALMA. En otras observaciones de ALMA ya hay indicios de líneas de nieve alrededor de otras estrellas, y estamos convencidos de que futuras observaciones, con todo el conjunto de antenas, revelarán mucho más y proporcionarán mucha más información reveladora sobre la formación y evolución de los planetas. Espere y verá”.
Esta investigación se presenta en el artículo que aparece en el número del 18 de julio de 2013 en la revista Science Express.

El equipo está compuesto por C. Qi (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); K. I. Öberg (Departamentos de Química y Astronomía, Universidad de Virginia, EE.UU.); D. J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); P. d’Alessio (Centro de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, México); E. Bergin (Departamento de Astronomía, Universidad de Michigan, EE.UU.); S. M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); G. A. Blake (División de Ciencias Geológicas y Planetarias, Instituto Tecnológico de California, EE.UU.); M. R. Hogerheijde (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos); y E. F. van Dishoeck (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemania).
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17 de julio de 2013

La nube desgarrada por el agujero negro

¿Qué le ocurriría a un astronauta si se acercase demasiado a un agujero negro? Si pudiésemos ver a ese astronauta a través de un gran telescopio, veríamos como desaparece en el horizonte de sucesos del agujero, aunque para el propio astronauta, esa sensación de "caída" la tendría durante mucho más tiempo del que nosotros hemos apreciado. Cosas de la relatividad.

También veríamos como el astronauta se estira en un proceso de "espaguetización", convirtiéndose en un ente mucho más largo de lo que corresponde a un ser humano convencional. Debe de doler.

La nube de Sagitario

En el centro de nuestra galaxia hay un agujero negro, supermasivo por cierto, llamado Sgr A* (Sagitario A para los amigos), y en 2011 el VLT (Very Large Telescope) de ESO, descubrió una nube de gas acelerándose hacia él. Ahora esa nube se acerca a su máximo acercamiento, estando estirada y deformada debido al intenso campo gravitatorio que produce el agujero negro cuya masa se estima en 4 millones de veces la del Sol.

Simulación de la nube de gas pasando cerca del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia tal y como era a mediados del año 2013. Las observaciones llevadas a cabo con el telescopio VLT de ESO confirman que la nube está ahora tan estirada que su parte frontal ya ha pasado por el punto más cercano y ahora se aleja del agujero negro mientras que la cola aún está cayendo hacia él. Créditos: ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann.

Stefan Gillessen del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Garching, Alemania) explica que "el gas que se encuentra en la cabeza de la nube se estira a más de 160.000 millones de kilómetros alrededor del punto más cercano de la órbita del agujero negro. Y el máximo acercamiento es a tan solo unos 25.000 millones de kilómetros del propio agujero negro", un máximo acercamiento equivalente a cinco veces la distancia que separa a Neptuno del Sol; aunque sea mucha distancia, es tanta la intensidad del campo gravitatorio que es suficiente como para atraer la nube con tanta fuerza como para desgarrarla.

Hablar del acercamiento de una nube no es hablar de un evento puntual, sino que como la nube tiene un tamaño, el proceso de acercamiento sucede a lo largo de un período de tiempo. Para el caso de esta nube en concreto, se estima que este evento dura aproximadamente un año.

El mapa de velocidad

A pesar de las dificultades para observar la nube a medida que se va estirando y deformando, la región se analizó minuciosamente con el instrumento SINFONI instalado en el VLT. Este instrumento es un espectrógrafo de campo integral, donde la luz recogida se separa en sus componentes de color en cada píxel y, teniendo en cuenta los desplazamientos del espectro, puede crearse un mapa de velocidad de la nube viendo qué zonas se mueven más rápido o más lento. Y eso es lo que hizo el equipo de astrónomos.

El eje horizontal del gráfico muestra la extensión de la nube a lo largo de su órbita y el eje vertical muestra las velocidades de las diferentes partes de la nube. La nube está ahora exageradamente estirada y hay varios millones de km/h de diferencia entre la velocidad de su parte frontal y la de la cola. Créditos: ESO/S. Gillessen.

"Lo más emocionante que vemos ahora en las nuevas observaciones es la cabeza de la nube que vuelve hacia nosotros a más de 10 millones de km/h a lo largo de la órbita, lo que supone un impresionante 1% de la velocidad de la luz", añade Reinhard Genzel, líder del equipo de investigación. De esta velocidad se deduce que la cabeza de la nube ya ha hecho su máximo acercamiento al agujero negro.

Estas observaciones llevadas a cabo con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, utilizando el instrumento SINFONI, muestran cómo se estrecha y se desgarra una nube de gas a medida que pasa cerca del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia. La nube está ahora exageradamente estirada y hay varios millones de km/h de diferencia entre la velocidad de su parte frontal y la de la cola. Crédito: ESO/S. Gillessen.

El acercamiento de la nube al agujero negro está ahora en su punto álgido. Astrónomos a lo largo y ancho del planeta observan en detalle el comportamiento de la nube en su interacción con el agujero negro. Todas estas observaciones proporcionarán datos no sólo del agujero negro y de la nube, sino de todo el entorno que lo rodea, comprendiendo mejor los alrededores.
Esta investigación se presentó en el artículo con el título "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", por S. Gillessen et al, que aparece en la revista Astrophysical Journal.

El equipo está compuesto por S. Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania [MPE]), R. Genzel (MPE; Departmentos de Física y Astronomía, Universidad de California, Berkeley, EE.UU.), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Múnich, Alemania [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) y A. Burkert (USM; MPE).

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11 de julio de 2013

Otro punto azul en el espacio

Seguro que muchos de vosotros recordáis las palabras de Carl Sagan cuando vio nuestro planeta aquel 14 de febrero de 1990 fotografiado por la Voyager I a 6000 millones de Km de distancia:
"Eso es aquí. Eso es nuestra casa. Eso somos nosotros. Ahí ha vivido todo aquel de quien hayas oído hablar alguna vez, todos los seres humanos que han existido. La suma de todas nuestras alegrías y sufrimientos, (...) cada joven pareja enamorada, cada niño esperanzado, cada madre y cada padre, cada inventor y explorador, cada maestro de moral, cada político corrupto (...) ha vivido ahí, en una mota de polvo suspendida en un rayo de sol."
Ahora, gracias al telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, un grupo de astrónomos ha obtenido por primera vez la luz de un exoplaneta en color verdadero. El planeta afortunado está a 63 años luz en la constelación de Vulpécula. Su nombre: HD 189733b. Su color: un profundo azul cobalto que recuerda a la Tierra vista desde el espacio.

Imagen de la Tierra a 6000 millones de Km tomada por la sonda Voyager I el 14 de febrero de 1990. Créditos: NASA.

Pero ahí se quedan las similitudes con nuestro planeta. Ese punto azul es una gran bola de gas en cuya atmósfera se alcanzan temperaturas de más de 1000º C que provocan lluvias de pequeñas bolas de vidrio, unido a vientos superiores a 7000 Km/h.

Mapas de temperatura

En 2007, el telescopio espacial Spitzer de la NASA midió la luz del planeta en el rango del infrarrojo creando uno de los primeros mapas de temperatura de un exoplaneta. En él se ponía de manifiesto la diferencia de temperaturas entre el día y la noche, que rondaba los 260º C causando los fuertes vientos.

Imagen del Hubble tomada desde el transbordador espacial Atlantis durante la Misión de Servicio 4. Créditos: NASA.

"Este exoplaneta ya ha sido estudiado en el pasado, tanto por nosotros como por otros equipos", afirma Frédéric Pont, de la Universidad de Exeter (Reino Unido) y co-autor de esta publicación. "Sin embargo, ha sido la primera vez que se ha medido su color verdadero".

Viendo la ausencia de luz

Para llevar a cabo esta investigación, los astrónomos midieron el albedo de HD 189733b, es decir, la cantidad de luz que refleja el exoplaneta iluminado por su estrella. Una luz exoplanetaria realmente muy débil.

Impresión artística del exoplaneta HD 189733b. Créditos: NASA, ESA, M. Kornmesser.

Para aislar la luz del planeta de la de su estrella, el equipo de astrónomos usó el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS), observando el planeta antes y después de que pasase por detrás de su estrella madre, lo que se conoce como tránsito secundario. A medida que se iba ocultando detrás de su estrella, la luz reflejada desde el sistema disminuía en aproximadamente una diezmilésima, pero esta variación ha sido suficiente como para estudiar el color verdadero del planeta.

"Hemos visto caer el brillo del sistema en la parte azul del espectro cuando el planeta pasaba por detrás de su estrella", explica Tom Evans de la Universidad de Oxford, (Reino Unido), autor del artículo. "A partir de esto, se desprende que el planeta es azul, porque la señal se mantuvo constante en los otros colores que medimos".

Comparación los colores de los planetas del Sistema Solar con el color del tipo Júpiter caliente HD 189733b. A excepción de Marte, los colores se determinan principalmente por la química de las atmósferas de los planetas. El color azul intenso de HD 189733b es producido por las gotas de silicato. Créditos:
NASA, ESA, and A. Feild (STScI/AURA)

Da la casualidad de que el plano orbital del planeta es paralelo a nuestro punto de visión, por lo que el planeta pasa periódicamente por delante y por detrás de su estrella pudiendo observar sus tránsitos principales y secundarios, respectivamente.

Un mundo a 63 años luz

Este mundo azul se encuentra a 63 años luz de nosotros, uno de los más cercanos que se han detectado. Pero su color no procede de la reflexión de unas aguas paradisíacas, sino a su turbulenta atmósfera mezclada con silicatos, dispersando la luz azul.

Seguro que estos astrónomos, al ver el color verdadero del exoplaneta, por un momento sintieron lo que Carl Sagan sintió a ver ese "punto azul pálido" suspendido en un rayo de Sol.
Este nuevo artículo, titulado "The deep blue colour of HD 189733b: albedo measurements with HST/STIS at visible wavelengths" aparecerá en la publicación del 1 de agosto de la revista Astrophysical Journal Letters.

El equipo internacional de astrónomos que participan en el estudio está formado por T. Evans (Universidad de Oxford, Reino Unido), F. Pont (Universidad de Exeter, Reino Unido), D. K. Sing (Universidad de Exeter, Reino Unido), S. Aigrain (Universidad de Oxford, Reino Unido), J. K. Barstow (Universidad de Oxford, Reino Unido), J-M. Désert (Instituto Tecnológico de California, Estados Unidos; Sagan Postdoctoral Fellow), N. Gibson (Observatorio Europeo Austral, Alemania), K. Heng (Universidad de Berna, Suiza), H. A. Knutson (Instituto Tecnológico de California, Estados Unidos) y A. Lecavelier des Etangs (Universidad Pierre et Marie Curie, Francia).
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10 de julio de 2013

Ecografía de ALMA

Sabemos que las estrellas con masas superiores a 10 veces la del Sol (estrellas masivas), se forman en grandes nubes oscuras y frías envueltas de polvo y un tanto de misterio ya que no se sabe con certeza que sucede dentro de este conglomerado de gas y polvo. Por lo tanto, para intuir cómo va a ser el nacimiento de una estrella hacen falta unas ecografías muy complejas. Pero ahora, tenemos el instrumental para hacer ese tipo de trabajos: ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Un equipo de astrónomos liderado por Nicolas Peretto, del CEA/AIM Paris-Saclay (Francia) y de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) apostó por este instrumento para realizar una ecografía prenatal en el rango de las microondas, y el resultado ha sido la imagen más clara de la formación de una estrella masiva, en este caso, situada a unos 11.000 años luz en una nube conocida como SDC 335.579-0.292, dentro de los límites de la constelación de la Norma.

Previamente, observaciones del telescopio espacial Spitzer de la NASA y del observatorio espacial Herschel de la ESA, SDC 335.579-0.292 se mostró como una nube oscura cruzada por densos filamentos de gas y polvo. A raíz de esto, se concluyeron dos teorías para la formación de estrellas masivas:
- La nube se fragmenta y crea núcleos que colapsan por sí mismos para formar estrellas.
- La nube colapsa sobre sí misma formando una o varias estrellas masivas.

Ahora, con ALMA, han visto en detalle la cantidad de polvo y el movimiento del gas, desplazándose hasta el interior de la nube, descubriendo así la formación de un verdadero gigante estelar.

Imagen combinada con datos de ALMA y del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA de la nube oscura SDC 335.579-0.292. Créditos: ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE

“Las extraordinarias observaciones de ALMA nos permitieron obtener la primera visión realmente profunda de lo que estaba ocurriendo en el interior de esa nube”, declara Peretto. De hecho, han conseguido observar el núcleo protoestelar más grande de todos los que se han localizado hasta ahora en la Vía Láctea.

Ana Duarte Cabral, del Laboratorio de Astrofísica de Bordeaux (Francia) y miembro del equipo, insiste en que "las observaciones de ALMA revelan los espectaculares detalles de los movimientos de la red de filamentos de polvo y gas, y muestran que una enorme cantidad de gas está fluyendo hacia una compacta zona central”.

Composición de la región de formación de estrellas masivas SDC 335.579-0.292 tal y como la han captado el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y ALMA. La visión de Spitzer está captada en longitudes de onda del rango infrarrojo de la luz (3,6; 4,5; y 8,0 micras) y la visión de ALMA está hecha en longitudes de onda de alrededor de 3 mm. La burbuja amarilla del centro de la imagen de ALMA es un útero estelar con más de 500 veces la masa del Sol. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/JPL-Caltech/GLIMPSE

Para hacernos una idea del tamaño, el embrión estelar tiene unas 500 veces la masa del Sol, además de más material en sus proximidades que están alimentando esta protoestrella y aumentando su tamaño todavía más. Cuando todo este material colapse, formará una estrella con una masa aproximada de unas 100 veces la de nuestro Sol. Algo realmente raro, ya que tan sólo una de cada 10.000 estrellas de nuestra galaxia adquiere ese tamaño.

Mapa de la constelación austral de Norma. La ubicación de la nube oscura de formación estelar SDC 335.579-0.292 se indica con un círculo rojo. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

"Estas estrellas no son solo poco comunes, sino que su nacimiento es extremadamente rápido y su infancia muy corta, con lo que encontrar un objeto tan masivo en una etapa tan temprana de su evolución es un resultado espectacular", añade Gary Fuller, de la Universidad de Manchester (Reino Unido).

“ALMA va a revolucionar nuestro conocimiento de la formación estelar, solucionando algunos problemas actuales, y sin duda dando lugar a otros nuevos”, concluye Peretto.
Esta investigación se presentó en el artículo con el título “Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars”, que aparece en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está compuesto por N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay, Francia; Universidad de Cardiff, Reino Unido), G. A. Fuller (Universidad de Manchester, Reino Unido; Centro de Astrofísica Jodrell Bank y Centro Regional para ALMA del Reino Unido), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Universidad de Bordeaux, CNRS, Francia), A. Avison (Universidad de Manchester, Reino Unido; Centro Regional para ALMA del Reino Unido), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), J. E. Pineda (Universidad de Manchester, Reino Unido; Centro Regional para ALMA del Reino Unido; ESO, Garching, Alemania), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), S. Bontemps (LAB, OASU, Universidad de Bordeaux, CNRS, Francia), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), N. Schneider (LAB, OASU, Universidad de Bordeaux, CNRS, Francia) y S. Molinari (INAF, Roma, Italia).
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4 de julio de 2013

Aire fresco en la galaxia

En Astronomía hay dos formas de percibir un evento: de manera directa y de manera indirecta. La manera directa es, obviamente, cuando el fenómeno se observa directamente, siendo la manera indirecta cuando necesitamos el apoyo de algo externo para observar el fenómeno.

En esta ocasión voy a hablar de algo que yo consideraría mitad directo, mitad indirecto. Y ahora veréis porqué.

Alimentación galáctica

Las galaxias, a medida que van creando nuevas estrellas, van agotando su combustible gaseoso, pero se sabe que las éstas van reponiendo ese combustible de alguna manera. ¿Cómo lo hace? Todo apunta a que la galaxia atrae gravitatoriamente el gas frío circundante. De hecho, en algunas de ellas ya se ha confirmado este tipo de acreción de material. Lo que no se ha caracterizado ha sido el movimiento del gas y sus propiedades.

Ahora, utilizando el telescopio VLT de ESO, un equipo de astrónomos ha observado una distante galaxia que está alineada con el cuásar HE 2243-60, todavía más alejado, en la constelación de Tucana. Resulta que la luz del cuásar atraviesa el material que rodea la galaxia haciéndolo  "observable". De ahí lo que os comentaba de método directo-indirecto: un elemento ajeno, en este caso el cuásar, ilumina el gas del que se alimenta la galaxia, que ahora lo vemos directamente.

La luz del cuásar

Cuando la luz del cuásar atraviesa las nubes de gas, algunas longitudes de onda son absorbidas revelando información sobre su composición química y su movimiento. Sin el cuásar, hubiese sido mucho más complejo porque estas nubes no brillan lo suficiente como para ser detectadas, y mucho menos, ver su composición y su cinética.

Impresión artística de una galaxia distante en el proceso a través del cual atrae gas frío (en colores anaranjados) de los alrededores. Al fondo, un cuásar aún más alejado (el brillante objeto que se encuentra a la izquierda de la galaxia central). Créditos: ESO/L. Calçada/ESA/AOES Medialab.

Esta nueva visión ofrece la imagen más clara jamás obtenida de una galaxia en pleno proceso de ingestión de material que, posteriormente, dará lugar a nuevas estrellas.

Nicolas Bouché, del Instituto de Investigación de Astrofísica y Planetología (IRAP) en Toulouse (Francia) reconoce que "este tipo de alineamiento es muy poco usual". El uso del VLT para llevar a cabo este análisis clarifica cómo crecen y cómo se alimenta la formación estelar. "Pudimos abordar un importante problema relacionado con la formación de galaxias", añade Bouché.

La hora de la comida

Para realizar esta investigación, el equipo de astrónomos utilizó el espectrógrafo de campo integral SINFONI para observar en el infrarrojo cercano, y el espectrógrafo Echelle UVES para observar en el óptico y el ultravioleta. De este modo, SINFONI reveló los movimientos de la galaxia al interactuar con el gas, mientras que UVES caracterizó los efectos de la nube. Michael Murphy de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne (Australia) y coautor del artículo comparó esta ingesta de gas por parte de la galaxia como "la hora de la comida para los leones de un zoo".

Imagen de amplio campo del cielo que rodea a la galaxia y al cuásar. Ambos son muy débiles para mostrarlos en esta imagen, pero se señala su ubicación con las marcas rojas. Esta imagen fue creada a partir de otras imagines extraídas del sondeo Digitized Sky Survey 2. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin.

Crystal Martin de la Universidad de California en Santa Barbara (EE.UU) reconoce que "tuvimos suerte de que el cuásar estuviera justo en el lugar adecuado para que su luz pasara a través del gas". Además es optimista y pone la vista en el futuro. "La próxima generación de telescopios gigantes, como el European Extremely Large Telescope (E-ELT) permitirá estudios con multiples líneas de visión por galaxia y proporcionar una visión mucho más completa", concluyó.

Por lo tanto, y a modo de resumen, es la primera vez que han podido mostrar claramente cómo se mueve el material hacia la galaxia así como determinar la composición de este combustible fresco destinado a formar nuevas generaciones de estrellas. Los resultados de esta investigación aparecerán en el número del 5 de julio de 2013 de la revista Science.
NOTA: Este trabajo fue presentado en el artículo titulado “Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3”, que aparece el 5 de Julio de 2013 en la revista Science.

El equipo está compuesto por N. Bouché (CNRS; IRAP, Francia), M. T. Murphy (Universidad Tecnológica de Swinburne, Melbourne, Australia), G. G. Kacprzak (Universidad Tecnológica de Swinburne, Australia; Super Science Fellow del Consejo de Investigación de Australia), C. Péroux (Universidad Aix Marseille, CNRS, Francia), T. Contini (CNRS; Universidad Paul Sabatier de Toulouse, Francia), C. L. Martin (Universidad de California Santa Barbara, EE.UU.), M. Dessauges-Zavadsky (Observatorio de Ginebra, Suiza).
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1 de julio de 2013

Detectado el ión amonio en el espacio


Muchas veces hemos oído el término de "vacío" y lo relacionamos con ausencia de materia, pero eso no es del todo cierto. En el espacio interestelar, lugar considerado como vacío, se pueden encontrar partículas, eso sí, con una muy baja concentración: alrededor de 10.000 átomos-moléculas por cm3.

De todas esas partículas que pueblan el espacio interestelar, destacan el hidrógeno, en sus tres formas: ionizado, atómico y molecular, y el helio. Pero también, en tiempos recientes, se han detectado más de cien moléculas distintas, desde el agua hasta cadenas más grandes como bencenos.

Nueva especie molecular detectada

Ahora, un equipo multidisciplinar de científicos del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y el Instituto de Estructura de la Materia (IEM) pertenecientes al equipo Consolider-Ingenio ASTROMOL ha detectado una nueva especie molecular: el ión amonio NH4+.

Espectro recibido del ión amonio deuterado. Créditos. Centro de Astrobiología / Instituto de Estructura de la Materia.

Es la primera vez que se detecta en el espacio interestelar este ión a través de su variante isotópica, un lugar de un átomo de hidrógeno se sitúa uno de sus isótopos, en este caso, el deuterio, siendo este "el punto de partida para la formación del amoníaco y de moléculas prebióticas aminadas en el espacio", afirma José Cernicharo, profesor de investigación del CSIC en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y uno de los líderes de esta investigación.

Desde Sierra Nevada

La detección de esta nueva especie molecular se ha llevado a cabo utilizando el radiotelescopio de 30 metros de Pico Veleta en el IRAM (Instituto de RadioAstronomía Milimétrica) gestionado por el INSU/CNRS (Francia), MPG (Alemania) e IGN (España). En este hallazgo, el telescopio ha apuntado a la región de formación estelar masiva Orión IRc2 y a una condensación de gas frío en la región de Perseo B1-bS.

Vista del telescopio Pico Velta del IRAM. Créditos: http://fotosdelsendero.blogspto.com

Para obtener estos nuevos datos, se han realizado medidas de laboratorio en el infrarrojo de la banda v4 del ión amonio deuterado, mejorando las realizadas previamente gracias a una escala de frecuencias mucho más precisa y a la mayor cantidad de líneas espectrales observadas. Gracias a la espectroscopía infrarroja obtenida por el grupo de Fisica Molecular del Instituto de Estructura de la Materia se han podido obtener estos nuevos datos para disponer de un modelo de simulación más preciso.

Con esto, se han podido obtener valores mucho más concretos para las frecuencias del ión NH3D+ (ión amonio deuterado) por primera vez en el medio interestelar. “Este descubrimiento permitirá validar las predicciones de los modelos de astroquímica sobre la abundancia de amoníaco y especies aminadas en las zonas internas de objetos proto-estelares, discos proto-planetarios, y en regiones de formación de estrellas masivas”, explica Cernicharo.

¿Qué es la Astroquímica?

La Astroquímica es una ciencia que intenta ampliar nuestro conocimiento sobre la variedad de química orgánica fundamentalmente en regiones de formación estelar y planetaria, con el fin de conocer el papel de las distintas moléculas en la evolución del Universo, arrojando luz sobre los mecanismos químicos que posibilitan la formación y sirvan de guía para entender cómo a partir de moléculas no bioticas se llega a la vida.
NOTA: Esta investigación ha sido publicada en la revista The Astrophysical Journal Letters dividida en dos artículos:

"Detection of the Ammonium Ion in Space" - J. Cernicharo, B. Tercero, A. Fuente, J. L. Doménech, M. Cueto, E. Carrasco, V. J. Herrero, I. Tanarro, N. Marcelino, E. Roueff, M. Gerin, J. Pearson (Vol. 771, pág. L10, julio 2013. DOI: 10.1088/2041-8205/771/1/L10).

"Improved Determination of the 10–00 Rotational Frequency of NH3D+ from the High-Resolution Spectrum of the ν4 Infrared Band" - J. L. Doménech, M. Cueto, V. J. Herrero, I. Tanarro, B. Tercero, A. Fuente, J. Cernicharo. (Vol. 771, pág. L11., julio 2013. DOI: 10.1088/2041-8205/771/1/L11).
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Estrellas de cine

Buenas noticias para los amantes del cine y la astronomía. La producción en 3D "Universo Oculto" (Hidden Universe) llega a los cines IMAX y a las pantallas de todo el mundo. En el film se pueden ver telescopios de última generación mostrados con la técnica del timelapse en alta resolución, versiones en 3D de estructuras celestes y una simulación, también en 3D, de la evolución del Universo.

La producción 3D Universo Oculto, estrenada en teatros IMAX y cines de gran pantalla de todo el mundo, producida por la compañía australiana December Media en asociación con Film Victoria, Swinburne University of Technology, MacGillivray Freeman Films y ESO. Créditos: December Media / Film Victoria / Swinburne University of Technology / MacGillivray Freeman Films / ESO

Ya no será necesario visitar los lugares donde se encuentran los telescopios más potentes para hacernos una ligera idea de qué se siente a la hora de trabajar con los instrumentos más sofisticados para escrutar el cosmos, ya que el acceso a estos instrumentos, aunque son lugares muy pintorescos, no es fácil llegar a ellos.

Telescopios y estrellas (de cine)

Entre las instalaciones que se verán en la proyección, y como era de esperar, no faltan el VLT de ESO (Very Large Telescope) ni ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). "La experiencia de grabar en el desierto de Atacama en un observatorio de primera clase ha sido impresionante (...) Algunas de las localizaciones entre los Andes parecen de otro mundo, casi te hacen sentir en otro planeta, y esa sensación de naturaleza es exactamente lo que quiero transmitir al público" afirma Russell Scott, director de la película.

Las antenas de ALMA tal y como pueden apreciarse en la película Universo Oculto. Crédito: Russell Scott / ESO.

Malcolm Ludgate, director de fotografía de la película Universo Oculto, grabando las instalaciones de ALMA en el árido desierto chileno de Atacama. Créditos: Malcolm Ludgate / ESO.

En esta película el público podrá hace un viaje desde la Tierra al espacio, paseando por Marte, penetrando en galaxias y nebulosas de la forma que mejor representa el realismo de ese viaje, el IMAX 3D.

Basada en hechos reales

Las imágenes usadas en la película son datos reales tomados con el VLT, ALMA o el Hubble. "Universo Oculto explorará el Sol, nuestra conexión humana con el cosmos, y mostrará fantásticas imágenes de galaxias lejanas como nunca habían sido vistas antes" explica el productor Stephen Amezdroz.

El brillo cósmico de la Nebulosa Carina visto en una impresionante reconstrucción 3D en la película Universo Oculto. La imagen original fue obtenida con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO. Crédito: ESO / T. Preibisch.

"Estamos entusiasmados por poder presentar en IMAX los telescopios de ESO y su ciencia de frontera", declaró Lars Lindberg Christensen, responsable del Departamento de Educación y Divulgación de ESO.

Se puede acceder a una lista en la que se informará sobre las fechas y lugares de proyección de la película en la página web oficial.

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