22 de mayo de 2014

Astromolando

Últimamente hay que buscar mucho para encontrar una noticia científica agradable. Normalmente, las noticias de este campo hablan de recortes tanto de presupuesto como de personal, pero la noticia que hoy os voy a dar, es realmente buena.

Ya os he hablado alguna vez de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), situado en la altiplanicie de Chajnantor (Desierto de Atacama, Chile). Resumiendo, se podría decir que ALMA es lo más avanzado en telescopios terrestres. Formado por 66 antenas, está siendo una revolución al proporcionar información sobre campos antes inaccesibles del Universo.

Tiempo de observación

Resulta que para utilizar ALMA, y como sucede en la gran mayoría de los observatorios astronómicos profesionales, hay que pedir tiempo de observación con propuestas que deben suponer un importante avance para la ciencia, por lo que el tiempo de ALMA está muy cotizado En total se han presentado 1381 propuestas científicas.

Antenas de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en el llano de Chajnantor, en los Andes chilenos. Crédito: ESO/C. Malin.

En la evaluación ha participado un total de 78 asesores científicos de todo el mundo, selenccionando 353. De ellas, 115 son europeas y 14 están dirigidas por científicos de instituciones españolas. Y entre ellos, varios miembros del programa ASTROMOL, que han conseguido un total de 7 propuestas:

- "The footprints of SF and AGN activity in NGC1068 (II)", liderado por Santiago García-Burillo (participa otro miembro de ASTROMOL, Asunción Fuente).

- "Rotating and expanding gas in protoplanetary nebulae", liderado por Valentín Bujarrabal (participan, entre otros, los miembros de ASTROMOL Javier Alcolea, Carmen Sánchez Contreras Miguel Santander-García).

- "A 3mm Line Survey of IRC+10216: The chemical view of a C-rich object", liderado por José Cernicharo (participan, entre otros, los miembros de ASTROMOL Guillermo Quintana-Lacaci, Marcelino Agúndez y Nuria Marcelino).

- "Irradiated Shocks and Ionisation Sources in the Central Parsec of the Milky Way", Javier R. Goicoechea (participan los miembros de ASTROMOL Tom Bell, Mireya Etxaluze, José Cernicharo y Benjamin Godard).

- "The massive, fast-bipolar outflow of the extreme AGB star OH231.8+4.2", liderado por Carmen Sánchez Contreras (participan, entre otros, los miembros de ASTROMOL Miguel Santander-García, Javier Alcolea, Valentín Bujarrabal, José Cernicharo y Guillermo Quintana-Lacaci).

- "Water in Arp220", liderado por José Cernicharo (participan, entre otros, los miembros de ASTROMOL Fabien Daniel, Asunción Fuente, Santiago García-Burillo y Nuria Marcelino).

- "The structure and dynamics of the very inner equatorial regions of bipolar planetary nebulae", liderado por Miguel Santander-García (participan los miembros de ASTROMOL Guillermo Quintana-Lacaci, Javier Alcolea, Valentín Bujarrabal y Carmen Sánchez Contreras, entre otros).

Ciencia con ALMA

Los proyectos seleccionados en ASTROMOL cubren un amplio rango de las cinco grandes categorías en las que se ha dividido la Ciencia de ALMA:

- Cosmología y Objetos con alto desplazamiento al rojo.
- Galaxias y núcleos galácticos.
- Medio interestelar, formación estelar y astroquímica.
- Discos circunestelares.
- Exoplanetas y sistema solar.
- Evolución estelar y el Sol.

Ahora falta realizar las pertinentes observaciones, analizar los datos, escribir los artículos y esperar que sean publicados por las grandes revistas. ¡Los esperaremos con ganas, porque... ASTROMOL, mola!
El proyecto ASTROMOL Consolider-Ingenio “Astrofísica Molecular: la era de Herschel y ALMA” está financiado por el “Subprograma Consolider-Ingenio” del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) del gobierno español.

ASTROMOL está formado por más de 100 investigadores integrados en 12 grupos interdisciplinares, establecidos en varias instituciones públicas de investigación y universidades. Expertos en espectroscopía de laboratorio, físicos moleculares, químicos y astrónomos trabajan juntos para estudiar, con un enfoque innovador, las moléculas encontradas en el espacio, intentando dilucidar, no sólo qué especies hay en cada zona, sino también qué implicaciones tienen en los procesos físicos y químicos que rigen el universo.


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21 de mayo de 2014

Una estrella en la sombra

El Telescopio Espacial Spitzer es un ingenio que explora el Universo infrarrojo. Fue lanzado el 25 de agosto de 2003 y desde su lanzamiento no ha parado de proporcionarnos interesantes noticias y descubrimientos en su entorno de investigación.

Esta vez, usando este telescopio espacial, los astrónomos han encontrado un cúmulo cósmico tan oscuro, denso y polvoriento que apenas son capaces de analizar su luz por lo débil que es. Lo interesante es que consiguen proyectar sombras, siendo éstas las más extensas jamás registradas.

Sin el infrarrojo, esta oscura nube sería inescrutable y el hecho de haberla analizado supone haber recogido información acerca de las primeras etapas tanto de la formación estelar como del cúmulo. Para este estudio, los astrónomos en lugar de medir la cantidad de luz infrarroja del fondo oscurecido por las nubes, han usado las sombras producidas para inferir qué material hay dentro de la nube.

Imagen tomada por el instrumento IRAC (InfraRed Array Camera) a bordo del Spitzer Space Telescope que muestra una nube tan oscura que se han utilizado las sombras que proyecta para estudiarla. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Zurich. 

La zona estudiada representa la parte más oscura de la nube que, situada a unos 16.000 años luz de distancia, aprovecha estas sombras para medir tanto la estructura como la masa de la nube. Por lo tanto, las observaciones de estas regiones oscuras, "iluminan" el camino hacia la comprensión de cómo se forman las estrellas más brillantes.

De acuerdo a los resultados obtenidos, es probable que esta nube evolucione hacia un cúmulo estelar muy masivo donde las zonas más densas albergarán estrellas enormes, catalogadas de tipo O. El nuevo estudio también ayudará a revelar cómo se forman estas estrellas descomunales que brillan a una temperatura de 30.000º C emitiendo un color blanco-azulado.

¿Divide y vencerás? Parece que no

La vida de estas estrellas es efímera, estallando como supernovas cuando llega su final liberando enormes cantidades de energía y generando elementos pesados, ​​necesarios para formar planetas y posibles seres vivos. De lo que no están seguros los investigadores es de cómo es posible que el material se acumule en nubes de cientos veces la masa de nuestro Sol sin disiparse o dividirse en nubes más pequeñas para formar estrellas menores.

Detalle de la imagen más oscura del cúmulo donde está naciendo la estrella tipo O. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Zurich.

"El mapa que hemos realizado de la estructura de la nube y de sus densos núcleos revela una gran cantidad de interesantes detalles acerca de una estrella masiva y el proceso de formación del cúmulo estrelar", dice Michael Butler, de la Universidad de Zurich (Suiza) y autor principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.

El mapa ha ayudado a establecer la masa de la nube, dando un valor equivalente a 70.000 soles empaquetados en un superficie de unos 50 años luz de diámetro. "En este tipo raro de nube, Spitzer nos ha proporcionado una importante visión acerca de la formación masiva de un cúmulo estelar detectado en su primera etapa embrionaria", dice Jonathan Tan, profesor asociado de Astronomía en la University of Florida (Estados Unidos), co-autor del estudio.

Observar el infrarrojo

Observar en el infrarrojo es algo similar a lo que sucede en las puestas de Sol cuando hay neblina: la luz roja, de mayor longitud de onda, llega más fácilmente a nuestros ojos a través de esa neblina que dispersa y absorbe las demás frecuencias de luz visible, de onda más corta. En el caso de esta nube, sin embargo, las zonas más densas de material de formación estelar dentro de la nube están tan llenas de polvo que se dispersan y bloquear no sólo la luz visible, sino también gran parte de la infrarroja.

Detalle de la zona en cuestión analizada a partir de las sombras que proeycta. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Zurich.

La mayoría de las estrellas en el Universo, y tal vez incluyendo nuestro Sol, se piensa que se formaron en grupos a través nubes de gas y polvo más pequeñas. Los conglomerados de estrellas de baja masa son bastante comunes y están muy bien estudiados. Pero grupos que generan estrellas de mayor masa, como el que se ha descrito en el estudio de Butler, son escasos y distantes, lo que los hace más difíciles de ser examinados.

"Todavía no tenemos una teoría establecida sobre cómo se forman estas estrellas masivas", dice Tan. "Las mediciones detalladas de las nubes donde nacen estas estrellas masivas son importantes para orientar la nueva comprensión teórica", añade.

Este tipo de investigaciones hacen que de una pregunta tal vez surja una respuesta, pero también más preguntas que se tendrán que ir respondiendo con el uso de nuevos instrumentos cada vez más sensibles que nos permitan escrutar las estructuras más inaccesibles del Universo.
El artículo se ha publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters bajo el título "The Darkest Shadows: Deep Mid-infrared Extinction Mapping of a Massive Protocluster" (Michael J. Butler et al. 2014 ApJ 782 L30).

Los autores de la investigación son Michael J. Butler (Institute of Theoretical Physics de la University of Zürich, Suiza), Jonathan C. Tan (Department of Astronomy & Physics de la University of Florida, Estados Unidos) y Jouni Kainulainen (Max-Planck-Institut für Astronomie en Heidelberg, Alemania).

El JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en California (Estados Unidos) gestiona la misión del Telescopio Espacial Spitzer para el Science Mission Directorate de la NASA en Washington (Estados Unidos).
Nota de prensa: 

Artículo científico: 

Referencias: 

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20 de mayo de 2014

Las estrellas de Jasón y los Argonautas

Alguna vez hemos hablado de los cúmulos, como por ejemplo Pandora, un cúmulo de galaxias observado por el Telescopio Espacial Hubble el pasado enero. Pero hoy toca hablar de cúmulos estelares, concretamente de NGC 3590, un pequeño cúmulo abierto situado a 7.500 años luz de nuestro planeta en dirección a la constelación de Carina y que está formado por docenas de estrellas atadas gravitatoriamente unas a otras.

Destacar que es un cúmulo joven: sus estrellas se formaron hace unos 35 millones de años, frente a los 4.700 millones de años de nuestro Sol. Además de joven, es un cúmulo muy vistoso, sin duda llama mucho la atención. Así lo ratifica la imagen que os presento a continuación tomada por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO en Chile:

Nueva imagen obtenida del cúmulo estelar NGC 3590. Créditos: ESO/G. Beccari.

Pero además de llamativo, este vistoso cúmulo es una gran herramienta para los astrónomos. Un regalo como caído del cielo, nunca mejor dicho. El cúmulo y las nubes de gas que lo rodean, brillan en tonalidades anaranjadas y rojas debido a la radiación procedente de las estrellas calientes más cercanas.

La ayuda de los cúmulos

Un cúmulo abierto típico pueden contener desde unas pocas estrellas hasta varios miles de ellas. Su conjunto ayuda a conocer mejor la evolución estelar porque nacen de una misma nube al mismo tiempo, siendo los perfectos laboratorios para confirmar o poner a prueba las teorías sobre como se forman, evolucionan o mueren las estrellas.

Pero no sólo eso... Estudiando este cúmulo y los de su vecindario, los científicos han podido explorar el disco de nuestra galaxia ya que NGC 3590 se encuentra en el segmento individual más grande del brazo espiral que podemos observar desde nuestra posición: la espiral de Carina.

Mapa de la inmensa constelación de Carina, simbolizando la quilla del barco Argo Navis, de la saga de Jasón y los Argonautas. En la imagen se muestran la mayor parte de las estrellas que pueden verse a simple vista en una noche oscura. Marcado con un círculo rojo está el cúmulo NGC 3590 que con un pequeño telescopio de aficionado se ve como un pequeño enjambre de estrellas débiles. Créditos: ESO/IAU/Sky & Telescope.

Los brazos de la galaxia
Pero si habéis visto una simulación de la Vía Láctea, o una imagen de nuestra vecina galaxia de Andrómeda, habréis podido observar que la conforma más de una espiral. Y efectivamente, nuestra galaxia tiene varios brazos espirales que son corrientes de gas de un tamaño descomunal que parten del centro galáctico y se extienden hasta las fronteras de la galaxia.

En el caso de la Vía Láctea, tiene dos brazos principales y dos que podríamos llamar secundarios ya que poseen una densidad de estrellas menor. Estos brazos se nombrar de acuerdo a las constelaciones en los que son más prominentes: Carina-Sagitario, Norma, Escudo-Centauro y Perseo. De nuevo, una cuestión de perspectiva desde nuestro pequeño punto azul.

Los brazos espirales son una mezcla de ondas de gas y estrellas barriendo el disco galáctico y provocando brillantes estallidos de formación estelar que van dejando a su paso objetos como NGC 3590. Y gracias a las estrellas del cúmulo es posible determinar las distancias de cada una de las estrellas a nosotros, ayudando a la mejor comprensión de la morfología de estos brazos.
La imagen del cúmulo NGC 3590 ha sido tomada con el instrumento WFI (Wide Field Imager) instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO (Chile). Es una composición de filtros Óptico Azul, Óptico H-alpha, Óptico Visible y Óptico Rojo.
Nota de prensa:

Nota de prensa (versión original):
Referencias:
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16 de mayo de 2014

La Gran Mancha Roja está adelgazando

Sabemos que la Gran Mancha Roja de Júpiter es una tormenta anticiclónica arremolinada de altas presiones que gira en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur del planeta. En las imágenes se manifiesta en forma de ojo de un color rojo profundo con capas de remolinos con colores amarillo claro, naranja y blanco. Los vientos dentro de esta enrabietada tormenta joviana llegan a tener varios cientos de kilómetros por hora.

La Gran Mancha Roja pudo haber sido mencionada en escritos de finales de 1600, haciendo referencia a "un lugar permanente de Júpiter", pero las primeras observaciones de seguimiento de esta peculiar tormenta se remontan a finales de 1800 y sirvieron para calibrar su tamaño, abarcando unos 41.000 kilómetros en su punto más ancho, lo suficiente como para encajar tres Tierras una tras otra. 

Imagen de Júpiter tomada el 21 de abril 2014 con la WFC3 (Wide Field Camera 3) del Hubble. Créditos: NASA/ESA/A. Simon.

En 1979 y 1980 las sondas Voyager de la NASA sobrevolaron el planeta y la midieron. Su tamaño era de 23.335 kilómetros de ancho. Ahora, el Telescopio Espacial Hubble ha vuelto a observar la mancha, apreciando que es más pequeña que nunca.

"Recientes observaciones del Telescopio Espacial Hubble confirman que el lugar mide ahora algo menos de 16.500 kilómetros de diámetro, el diámetro más pequeño que hemos medido nunca", dijo Amy Simon del Goddard Space Flight Center de la NASA en Maryland (Estados Unidos).

Cintura de avispa
Observaciones aportadas por astrónomos aficionados desde 2012 revelaron un notable aumento en la tasa de contracción de la mancha. La "cintura" del lugar es cada vez más pequeña y se ha ido reduciendo desde entonces unos 1.000 kilómetros por año. La causa de esta contracción no se conoce todavía.

En esta comparativa, la imagen superior fue tomada por la WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2) en 1995 y muestra un diámetro de la mancha de algo menos de 21.000 kilómetros. La imagen central fue tomada por la WFC3 en 2009 y la mancha muestra un diámetro de algo menos de 18.000 kilómetros. La imagen de abajo, tomada en 2014 también por la WFC3, donde la mancha muestra si diámetro más pequeño de unos 16.000 kilómetros. Créditos: NASA/ESA/A. Simon. 

"En nuestras nuevas observaciones es evidente pequeños remolinos están alimentando a la tormenta", dice Simon. "Tenemos la hipótesis de que estos pueden ser los responsables de la aceleración de los cambios en la dinámica interna de la Gran Mancha Roja", añade.

El plan de Simon y su equipo es estudiar los movimientos de estos remolinos y la dinámica interna de la mancha para determinar cómo se alimenta el vórtice tormentoso.
El estudio científico ha sido realizado por  A. Simon del Goddard Space Flight Center (Estados Unidos), G. Orton del Jet Propulsion Laboratory (Estados Unidos), J. Rogers de la Cambridge University (Reino Unido), M. Wong de la California University (Estados Unidos) e I. de Pater de la California University (Estados Unidos).

La imagen completa de Júpiter fue tomada con la cámara WFC3 y es una composición en filtros Ultravioleta (U 395 nm), Azul (B 502 nm) y Rojo (R 631 nm).

En la imagen comparativa, la imagen superior (WFPC2) es una composición en filtro Ultravioleta (U 410 nm), Verde (V 555 nm) y Rojo (R 673 nm). La imagen central (WFC3) es una composición en filtro Ultravioleta (U 437 nm), Verde (B 508 nm) y Rojo (R 634 nm). La imagen inferior, al igual que la completa, es una composición en filtros Ultravioleta (U 395 nm), Azul (B 502 nm) y Rojo (R 631 nm).
Nota de prensa (ESA):

Nota de prensa (NASA):

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15 de mayo de 2014

Rosetta capta actividad en el cometa 67P

El 20 de enero la sonda Rosetta estuvo en todos los medios de comunicación debido a la espectación que creó su "despertar" para aproximarse al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. En el blog también hablé de ello en esta entrada.

Rosetta hoy vuelve a estar en las noticias. El motivo es que el instrumento OSIRIS (Optical, Spectrocopic and Infrared Remote Imaging System) a bordo de la misión ha tomado imágenes que muestran un claro cambio en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, donde se aprecia una envoltura de polvo entorno a la bola de nieve sucia que es este cometa y ya tiene una coma que mide la nada despreciable cifra de 300.000 Km. "67P está empezando a parecer un cometa de verdad", comenta Holger Sierks del Max Planck Institute for Solar System Research, investigador principal de la cámara OSIRIS.

Entre el 24 de marzo y el 4 de mayo, Rosetta fotografió el cometa 67P desde una distancia de entre cinco y dos millones de kilómetros. Esta secuencia de imágenes muestra el movimiento del cometa y el progresivo desarrollo de una envoltura de polvo, la coma. Las imágenes, tomadas por la cámara OSIRIS, tienen una exposición de setecientos veinte segundos. Créditos: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

El cometa, situado a más de seiscientos millones de Km. del Sol, eso es más de cuatro veces la distancia entre la Tierra y el Sol, ya empieza a tener actividad de sublimación, es decir, la nieve sólida del cometa pasa directamente a estado gaseoso. "Las múltiples campañas de observación del cometa realizadas desde tierra no habían permitido detectar actividad a distancias tan grandes del Sol. Este resultado es ya per se de una importancia crucial, y el primero de los muchos que OSIRIS y Rosetta nos regalarán en los próximos dos años", apunta Luisa M. Lara, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) e integrante del equipo OSIRIS.

La privilegiada atalaya donde se encuentra Rosetta ofrece a los científicos la oportunidad de estudiar cómo se produce ese polvo y cómo se forman las estructuras de la coma en etapas tempranas a la actividad de sublimación. Con todo esto, una de las primeras conclusiones a las que se han llegado con los datos de OSIRIS es el período de rotación del cometa: 12,4 horas. "Son veinte minutos menos que las estimaciones realizadas a partir de datos desde tierra, lo que sin lugar a dudas tendrá implicaciones en la planificación de cómo la nave Rosetta orbitará al núcleo del cometa", afirma Lara. 

Imagen tomada por OSIRIS el 30 de abril. Se observa claramente la coma, con unos mil trescientos kilómetros de extensión. Créditos: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Preparados para la inmersión

El viaje de Rosetta está siendo muy largo. Tras diez años de viaje espacial, dentro de poco Rosetta llegará a su destino cometario. "Es difícil de creer que, dentro de pocos meses, Rosetta vaya a sumergirse en esa nube de polvo para revelarnos el origen de la actividad del cometa", destaca Sierks. Recordemos que el principal objetivo de la misión es el estudio del origen y evolución de los cuerpos primitivos del Sistema Solar. Será la primera vez que un objeto construído por el hombre orbita el núcleo de un cometa y le acompaña en su viaje hacia el Sistema Solar interior.

La misión proporcionará datos acerca de cómo se transforma un cometa al aproximarse al Sol. Además, realizará un aterrizaje en el núcleo a través de su módulo Philae. Esta maniobra es muy compleja y requiere una gran precisión en las maniobras de navegación y aterrizaje, que se realizarán de manera automática que no permiten ningún tipo de error. El IAA-CSIC ha participado en la ciencia y el diseño de dos de sus instrumentos, tanto en la cámara OSIRIS y como en GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator), que analizará la dinámica y composición de los granos de polvo. 

Imagen tomada por OSIRIS el 30 de abril. Se observa claramente la coma, con unos mil trescientos kilómetros de extensión. Créditos: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

La misión sigue según todo lo previsto, y este es uno de los muchos datos que nos irá proporcionando a lo largo de su acercamiento, posado y viaje de la sonda junto a su compañero cometario.
Los investigadores Pedro J. Gutiérrez, Luisa María Lara y José Juan López Moreno, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), y Rafael Rodrigo del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) forman parte del equipo científico internacional de OSIRIS, y participan activamente tanto en las tareas de apoyo para asegurar el mejor rendimiento científico del instrumento como en el análisis de los datos que está recogiendo.
Rosetta es una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) con participación de sus países miembros y de la NASA.

La cámara OSIRIS ha sido diseñada y construida por un consorcio encabezado por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (Alemania), en colaboración con CISAS, la universidad de Padua (Italia), el Laboratorio de Astrofísica de Marsella (Francia), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC, España), el Soporte Científico de la Agencia Espacial Europea (Países Bajos), el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (España), la Universidad Politécnica de Madrid (España), el Departamento de Física de la Universidad de Uppsala (Suecia) y el Instituto de Ingeniería de Computación y Redes de TU Braunschweig (Alemania).

OSIRIS obtuvo el apoyo financiero de las agencias nacionales de Alemania (DLR), Francia (CNES), Italia (ASI), España (MEC) y Suecia (SNSB) y de la Dirección Técnica de la ESA.
Nota de prensa:
La misión espacial Rosetta observa el "despertar" de su cometa

Más información:


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14 de mayo de 2014

El misterio del magnétar

Tanto los púlsares como los cuásares son objetos bastante extraños que podemos encontrar en algunos lugares del universo. Pero la palma de la extrañeza se la llevan los magnétares: además de saber que son los extraños remanentes superdensos de explosiones de supernovas, poco más conocemos de ellos.

Por sus características sabemos de los magnétar que son un tipo de estrella de neutrones y al igual que éstas, surgen a raíz de la explosión de una estrella en forma de supernova. Pero en lugar de convertirse en un agujero negro, se transforma en una de estas exóticas estrellas.

Impresión artística de un magnétar. Créditos: ESO/L. Calçada.

Al igual que las estrellas de neutrones, los magnétar tienen una densidad enorme, del orden de cientos de millones de toneladas por centímetro cúbico de materia. Y como comprenderéis, la denominación de magnétar no le fue puesta por casualidad: también tienen campos magnéticos extremadamente potentes. En la superficie de estos objetos se liberan grandes cantidades de rayos gamma cuando en ellas sucede el fenómeno conocido como "starquake" o terremoto estelar, producto de las enormes tensiones que existen cerca de la superficie.

Westerlund 1

Por otro lado, en 1961 y desde Australia, fue descubierto el cúmulo abierto Westerlund 1 por el astrónomo sueco Bengt Westerlund. El cúmulo, situado a 16.000 años luz en dirección a la constelación austral de Ara está detrás de una nube interestelar de gas y polvo lo que hace que su luz se atenúe en un factor 100.000.

Una vez tuvimos las herramientas para analizar el cúmulo "esquivando" la nube de gas y polvo, Westerlund 1 resultó ser un "pozo de conocimiento" de los magnétares. Allí se encuentra uno de los poco más de 20 conocidos en nuestra Vía Láctea cuyo nombre resulta difícil de memorizar: CXOU J164710.2-455216. Este magnétar es un objeto especialmente intrigante, y no precisamente por lo complejo de su nombre.

El misterioso CXOU J164710.2-455216

Simon Clark de la Open University (Reino Unido), autor principal del artículo que plasma estos resultados afirma que "en nuestro anterior trabajo (“A VLT/FLAMES survey for massive binaries in Westerlund 1: II. Dynamical constraints on magnetar progenitor masses from the eclipsing binary W13”, por B. Ritchie et al.; Astronomy & Astrophysics, Agosto 2010) demostramos que el magnétar del cúmulo Westerlund 1 ("On the massive stellar population of the Super Star Cluster Westerlund 1" por J.S. Clark et al.; Marzo 2005) debe haber nacido de la explosiva muerte de una estrella con unas 40 veces la masa del Sol. Pero este hecho representa un problema en sí mismo, ya que se supone que, tras morir, las estrellas tan masivas colapsan para formar agujeros negros, no estrellas de neutrones. No entendíamos cómo podía haberse transformado en magnetar".

La solución propuesta a la formación del magnétar fue la siguiente: se pudo haber formado debido a las interacciones de dos estrellas muy masivas en órbita una en torno a la otra, en un sistema binario tan compacto que encajaría dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. El problema era que no se había detectado niguna estrella acompañante a este magnetar de Westerlund 1.

Utilizando el VLT (Very Large Telescope) del ESO, los astrónomos se decidieron a buscar esta estrella que pudo escapar de su posición debido a una explosión de supernova, esto es, buscaban "estrellas fugitivas". Y de este modo hallaron la estrella Cl*Westerlund 1W5, más conocida como Westerlund 1-5, encajando con los patrones buscados.

La extraña compañera

Ben Ritchie de la Open University (Reino Unido), coautor del artículo, añade que "no es sólo que esta estrella tenga la alta velocidad esperada si está siendo impulsada por una explosión de supernova, sino que además parece imposible replicar, en una estrella individual, las condiciones de baja masa, alta luminosidad y abundancia de carbono en la composición, una pista que indica que debe haberse formado, originalmente, con una compañera binaria".

Con este hallazgo se ha podido reconstruir la historia de estas dos estrellas para que una de ellas acabase en magnétar y no en un agujero negro. Resumiendo esta historia podemos decir que cuando la estrella más masiva de la pareja se va quedando sin combustible, transfiere sus capas más externas a su compañera, haciéndola girar más y más rápido, siendo esta rotación algo fundamental para generar un campo magnético extremadamente intenso y, por lo tanto, la compañera menos masiva inicialmente, se convierta en magnétar.

Imagen del cúmulo estelar Westerlund 1 tomada con el instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO (Chile). Pese a que la mayor parte de las estrellas del cúmulo son estrellas supergiantes azules muy calientes, en esta imagen aparecen en colores rojizos debido a que su luz nos llega tras haber atravesado el gas y el polvo interestelar. En la imagen se marca la posición del magnétar y de la estrella compañera Westerlund 1-5. Créditos: ESO.

En una segunda etapa, y como resultado a la transferencia de materia, la propia compañera llega a ser tan masiva que se invierten los papeles y es ésta la que ahora pierde masa, evitando así convertirse en agujero negro.

Francisco Najarro del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y miembro del equipo de investigación destaca que "este proceso de intercambio de material ha sido el que ha proporcionado a Westerlund 1-5 su firma química única, y el que ha permitido que la masa de su compañera encoja a niveles lo suficientemente bajos como para que nazca un magnétar en lugar de un agujero negro".

Pero... ¿qué ocurre cuando la estrella magnétar sigue perdiendo masa? Dejará de girar tan rápidamente y ya no será un magnétar? Najarro ofrece la respuesta en exclusiva para LPDLC. "La respuesta viene dada por la relación de masas entre las estrellas A/B. Tiene que ser cercana a 1, pero no demasiado", siendo B el magnétar.

"Si la relación se acerca mucho a 1, se revierte el orden de explosión, explotaría la estrella A. Si la diferencia de masas iniciales es grande y se aleja de 1, se produce un proceso de rejuvenecimiento. Este rejuvenecimiento es clave para la pérdida de momento angular cuando la estrella B -menos masiva inicialmente-, se convierte en la más masiva. Si rejuvenece, amplía su tiempo de evolución y le da tiempo a perder más masa y momento angular", afirma Najarro.

¿Qué ocurre cuando las masas son parecidas? "Si las masas son parecidas entonces no se produce rejuvenecimiento y la estrella B que ha ganado masa finaliza su quema de hidrógeno en el núcleo con un momento angular alto, algo fundamental para formar el magnetar", finaliza Najarro.

Así pues, parece fundamental a la hora de formar un magnetar la presencia de una estrella doble, lo que provoca un gran giro debido a la transferencia de masa, siendo ese giro el causante del campo magnético que caracteriza a estos extraños astros. Luego, la estrella "engordada", vuelve a transferir masa evitando convertirse en un agujero negro. Y así, puede haber quedado resuelto el misterio...
La investigación con todos los datos aparecerá en la revista Astronomy and Astrophysics con el título “A VLT/FLAMES survey for massive binaries in Westerlund 1: IV.Wd1-5 binary product and a pre-supernova companion for the magnetar CXOU J1647-45” por J. S. Clark et al. El mismo equipo publicó un primer estudio de este objeto en 2006 (“A Neutron Star with a Massive Progenitor in Westerlund 1” by M. P. Muno et al., Astrophysical Journal, 636, L41).

El equipo está compuesto por Simon Clark y Ben Ritchie (The Open University, Reino Unido), Francisco Najarro (Centro de Astrobiología, España), Norbert Langer (Universidad de Bonn, Alemania, y Universidad de Utrecht, Países Bajos) e Ignacio Negueruela (Universidad de Alicante, España).
Nota de prensa:


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