28 de mayo de 2015

[NatGeo] Historia de cuatro supernovas

por Nadia Drake
(Versión traducida de "A Tale of Four Supernovas")

Las explosiones son eventos caóticos, y más especialmente cuando se producen a escala cósmica.

Imagen 1: SNR 0519 es un remanente fantasmal de una supernova de tipo 1a que explotó en la constelación de Dorado. Créditos: ESA/Hubble, NASA. Agradecimientos: Claude Cornen.

En ocasiones las enanas blancas mueren estallando en forma de supernova produciendo un destello tan luminoso que puede llegar eclipsar a su propia galaxia. Los astrónomos usan estas explosiones, las llamadas supernovas tipo 1a, para calcular distancias cósmicas. A finales de 1990 las observaciones de este tipo de supernova revelaron que el universo se está expandiendo cada vez más rápido. La fuerza que hay detrás de esta aceleración, llamada energía oscura, sigue siendo enigmática, pero los descubridores de esta expansión obtuvieron el Premio Nobel en 2011 y es considerado algo fundamental en cosmología.

Sin embargo, a pesar de su papel fundamental para el conocimiento de las distancias cósmicas, las supernovas de tipo 1a todavía guardan secretos. La explosión de una enana blanca, tanto en términos de la explosión como de los ingredientes estelares por la que se producen, siguen siendo un enigma. Dos estudios publicados la semana pasada en la revista Nature están ayudando a resolver la cuestión de los ingredientes necesarios que, en un primer momento, las observaciones parecían estar en desacuerdo con lo propuesto en estos artículos.

En conjunto, los estudios hablan de "una interesante historia sobre el proceso que conduce a las supernovas de tipo 1a", comenta el astrónomo Joshua Bloom de la Universidad de Berkeley (Estados Unidos). "Es notable la importancia que las supernovas de tipo 1a tenían -y siguen teniendo- para la cosmología, dado lo relativamente poco que sabemos sobre de la diversidad de su formación".

Imagen 2: Supernova tipo 1a llamada SN-1994D en la galaxia NGC 4526 vista por el Hubble. Créditos: NASA/ESA, The Hubble Key Project Team and The High-Z Supernova Search Team.

Enanas condenadas

Las enanas blancas son los cadáveres de estrellas similares al Sol. Son increíblemente densas ya que poseen la masa de aproximadamente un Sol contenida en un tamaño similar al de la Tierra. Cuando están solas, las enanas blancas van perdiendo brillo hasta mostrarse negras en un proceso que puede durar miles de millones de años.

Pero las enanas blancas que tienen una estrella como compañera pueden sufrir un destino muy distinto. En ocasiones ocurre que las dos estrellas están lo suficientemente cercanas como para que la gran fuerza gravitatoria de la enana robe material de su compañera y si gana la suficiente masa, una explosión termonuclear desmedida hace que la estrella estalle en pedazos.

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Durante mucho tiempo los científicos pensaban que las enanas blancas se aprovechaban de una gran estrella compañera como una gigante roja que es grande y fácil de robarle material. Sin embargo, observaciones previas a la explosión de una supernovas de tipo 1a no han logrado identificar ninguna compañera del tipo gigante roja. Remanentes de supernovas cercanas muestran igualmente la escasa evidencia de compañeras gigantes; éstas no serían destruidas durante la explosión sino que la onda de choque la expulsaría del sistema.

Otras observaciones han sugerido que estas enanas condenadas podrían estar ligadas a una estrella normal de la secuencia principal, como el Sol.

Imagen 3: Los científicos no encontraron evidencias de una compañera gigante roja en el remanente de supernova SNR0509-67.5 en la Gran Nube de Magallanes. Créditos: rayos X: NASA/CXC/SAO/J.Hughes et al, Óptico: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Existía una posibilidad, apoyada con múltiples observaciones, que afirmaba que era extremadamente improbable -hasta la última década más o menos- que las supernovas de tipo 1a pudieran ser las convulsiones de una muerte producida cuando dos enanas blancas se fusionan. Estos sistemas formados por dos enanas blancas se conocen como sistemas "double-degenerate" (doble degeneración), porque las enanas blancas se estabilizan por presión de degeneración de electrones.

Diferentes pares de estrellas que producen explosiones de tipo 1a preocupan a algunos científicos porque se plantean cómo con diferentes ingredientes de partida se pueden producir explosiones similares. Por ahora, los datos sugieren que mientras al menos una enana blanca esté involucrada, es posible que "los tipo 1a puedan provenir de cualquier cosa", dice Brad Tucker, de la Universidad de Berkeley (Estados Unidos) y de la Universidad Nacional de Australia.

Una historia de cuatro supernovas

La semana pasada unos artículos publicados en Nature parecen aclarar estas ideas.

Uno de los estudios informa que cuando una supernova de tipo 1a estalló en mayo de 2014, los restos de la explosión chocaron contra la estrella compañera. La colisión produjo un pulso de luz ultravioleta que los científicos pudieron detectar utilizando la sonda Swift de la NASA, que se giró para ver la explosión cuatro días después de que se produjera. "Es la primera vez que observa que este tipo de choque induce un destello en una explosión de tipo 1a", dice Yi Cao, investigador de Caltech (Estados Unidos) y autor principal del estudio. Indica también que la compañera de la enana no es otra enana blanca. Ese compañero fue, probablemente, una estrella de la secuencia principal de mayor tamaño.

Imagen 4: Simulación por ordenador que muestra los deshechos producidos por la explosión de una enana blanca (en rojo) chocando contra su estrella compañera (en azul). Créditos: UC Berkeley, Daniel Kasen.

El segundo estudio usó datos del cazador de exoplanetas Kepler de la NASA para observar tres explosiones casi desde su inicio, producidas en 2011 y 2012.

Esas tres supernovas, descritas por Rob Olling de la Universidad de Maryland (Estados Unidos) donde la más cercana se encuentra a unos 600 millones de años luz y la más alejada, a 2.000 millones de años luz, se parecen a las de tipo 1a. Pero a diferencia del equipo de Cao, Olling y su equipo no vieron la breve variación en el brillo producida al chocar con la estrella compañera. "Los datos apoyan la idea de que las compañeras son bastante compactas; la explicación más probable es que sean sistemas de doble degeneración, es decir, cuando dos enanas blancas se fusionan", afirma Saurabh Jha de la Universidad de Rutgers (Estados Unidos).

Manzanas con manzanas

Si bien estos resultados pueden parecer contradictorios en la medida de que los ingredientes involucrados son distintos, en realidad se ajustan bastante bien, lo que hace pensar que existe una pieza más en el rompecabezas que hay que tener en cuenta, y esto ha quedado demostrado con los años. Dicho de una manera muy simple, algunas son más brillante de lo normal y otras son más tenues. "No se trata sólo de manzanas", explica Olling. "Hay de la variedades Granny Smiths, Jonagolds y Braeburns, y no sabemos cuántas variedades más existen".

La supernova descrita por Cao probablemente sea el resultado de una enana blanca que ha robado material de una estrella normal, ofreciendo uno de los brillos más tenues. Es similar a una familia conocida como supernova tipo 1ax, que es menos luminosa que la clásica 1a, como una especie de "prima especial" como dice Jha, o un "bicho raro", como la define Tucker.

Por el contrario, las supernovas descritos por Olling son explosiones tipo 1a normales, esto es, con un brillo predecible que se puede utilizar para medir distancias cósmicas. Probablemente sea el resultado de dos enanas blancas que se fusionan y se convierten en una bomba nuclear gigante.

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 "Cosmológicamente, las supernovas tipo 1a tienden a mostrarse de la misma manera, lo cual es genial", dice Tucker. "Y luego están los bichos raros. Me gustan los bichos raros. A todos nos gustan los bichos raros, menos a la cosmología".
Por lo tanto, ¿podría ser que cuando dos enanas blancas se fusionan produzcan supernovas tipo 1a normales, mientras que los sistemas con una sola enana blanca y una estrella distinta produzcan explosiones peculiares?
En cualquier caso, no sólo es cada vez más evidente que las explosiones de tipo 1a tienen distintos orígenes, sino que está quedando claro que esas circunstancias que las definen no siempre generan la misma supernova. Tal vez, y sólo tal vez, los científicos estén cada vez más cerca de determinar exactamente cómo funcionan.

Imagen 5: Supernova que estalló en 2014 en la Galaxia del Cigarro, siendo la explosión de supernova más cercana en tres décadas. Créditos: NASA, ESA, A. Goobar (Stockholm University), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
Puedes leer el texto original en National Geografic:
Los artículos científicos a los que hace referencia el texto son los siguientes:
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27 de mayo de 2015

Joya cósmica en la Vela

El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO nos vuelve a ofrecer una joya cósmica, esta vez apuntando a la constelación de la Vela. Nos muestra una imagen en dos planos donde en el más cercano a nosotros podemos encontrar una colección de estrellas azules. En el plano más alejado, y como telón de fondo, apreciamos una brillante nube teñida del típico rojo de hidrógeno llamada RCW 34.

Imagen 1: Región de formación estelar conocida como RCW 34. Créditos: ESO.

Desgarrando átomos

Dentro de la nube, también llamada Gum 19, se esconde un grupo de estrellas masivas jóvenes que irradian ultravioleta ionizando el gas de la nebulosa provocando que los electrones de los átomos de hidrógeno escapen.

El hidrógeno ionizado que se produce es un tesoro para los astrónomos ya que indica la existencia de regiones de formación estelar; es en estas grandes nubes donde se produce el colapso de los gases para formar nuevas estrellas, por tanto, en lugares como este podemos estudiar el nacimiento y la evolución estelar.

Alta extinción

Ocurre también que Gum 19 tiene una extinción extremadamente alta. Esto quiere decir que casi la totalidad de la luz visible de esta región es absorbida antes de que llegue a la Tierra, así que tenemos que echar mano de telescopios infrarrojos para analizarla.
Imagen 2: Amplio campo de las región y RCW 34. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2.

Y si analizamos el rojo de hidrógeno más detenidamente podemos concluir que en esa región existe una gran cantidad de estrellas jóvenes cuya masa es tan sólo una fracción de la del Sol. Estas pequeñas estrellas se agrupan alrededor de las más viejas y masivas, situadas todas ellas en la zona central, mientras que un pequeño número de estrellas son las situadas en la periferia de la nube.

Esta distribución hace pensar a los astrónomos que han sucedido diferentes episodios de formación estelar dentro de la nube. De hecho, se cree que tres gigantescas estrellas se formaron en un primer evento que desencadenó la formación de las estrellas menos masivas, dando lugar al conjunto que podemos apreciar en esta joya cósmica.

La imagen 1 forma parte del ESO Cosmic Gems Programme y se ha obtenido con datos del instrumento FORS (FOcal Reducer anda low dispersion Spectrograph) instalado en el VLT (Very Large Telescope) utilizando los siguientes filtros:
- Filtro Óptico en banda B (440 nm).
- Filtro Óptico en banda V (557 nm).
- Filtro Óptico en banda R (655 nm).
- Filtro Óptico en banda H-alpha (660 nm).

La imagen 2 forma parte del sondeo Digitized Sky Survey 2 y es una composición en los siguientes filtros:
- Filtro Óptico en banda B.
- Filtro Óptico en banda R.
El ESO Cosmic Gems Programme es una iniciativa de divulgación que pretende producir imágenes de objetos interesantes, enigmáticos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO, con un fin educativo y divulgativo. El programa hace uso de tiempo de telescopio que no puede utilizarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos también están disponibles para posibles aplicaciones científicas y se ponen a disposición de los astrónomos a través de los archivos científicos de ESO.
Referencias:

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26 de mayo de 2015

Enamórate de Principia

"En tibi norma Poli, & divæ libramina Molis, Computus atque Jovis; quas, dum primordia rerum Pangeret, omniparens Leges violare Creator Noluit, æternique operis fundamina fixit"
Así comenzaba Principia, la obra cumbre de sir Isaac Newton, uno de los más grandes científicos que hemos tenido. Philosophiæ naturalis principia mathematica, título completo de la obra de Newton, nos hablaba en sus tres volúmenes de las leyes del movimiento y de la gravitación universal. Hablamos de 1687.

Con permiso del gran Newton, 328 años después de la publicación de su obra, otro Principia verá la luz dando un salto para pasar a papel y complementar el portal web principia.io aportando contenidos inéditos. Por tanto, nunca habrás visto ni leído nada igual. Y este salto ha sido posible gracias a vosotros por haber colaborado en la campaña de crowdfunding que pretende financiar esta publicación.

Pero aunque el objetivo de financiación ya esté cumplido, todavía puedes adquirir este número #0 de Principia ya que hasta el 16 de junio puedes participar en la campaña. Seguro que Newton hubiera colaborado porque no se hubiese querido perder este primer número, una edición de coleccionista que hará las delicias de los amantes no solo de la ciencia o de la ilustración, sino de los amantes de la cultura, porque eso es Principia: cultura.

A lo largo de 96 páginas podrás disfrutar de textos revisados hasta el más mínimo detalle e ilustraciones excepcionales, originales y creativas que harán de esta revista un elemento que querrás tener en tus manos. Desde Principia se ha considerado que la periodicidad bianual es la idónea para este proyecto, así que antes de que acabe el año disfrutarás de otro Principia. Y si seis meses se te hacen largos, tranquilo, porque en principia.io seguiremos publicando para saciar tu sed de conocimiento.

¿Qué podrás encontrar en este número #0? Ahí va un adelanto: conocerás la historia de una de las mujeres y uno de los hombres más brillantes de la historia de la humanidad, te contaremos qué hacer si eres alérgico al gluten o conocerás en profundidad al Señor Oscuro de los Sith.

Así que no lo olvides, si quieres tocar este número #0, haz como hubiese hecho el mismísimo Newton y colabora. ¡Enamórate de Principia!


El equipo que está detrás del número #0 de Principia es el siguiente:
Ilustradores:
Verónica Grech, José Moreno, Jesús Padilla, Marina Mandarina, Martyna Wójcik-Śmierska, José Parada, Ángela Alcalá, Johanna Sellén, Julieta Gutnisky, Roca Madour, Nuria Rodríguez, Eneri Mateos, Alba Deliz, Katia Prada, Ignacio O’Mulloney, Alex Div y la colaboración del estudio Forma & Co.

Redactores:
Galiana, Ana Ribera, Marta Pérez Folgado, Patricia Rodríguez, María Docavo, Bernardo Herradón, José Ramón Alonso, Jal Guerrero, Rafael Medina, César Sánchez, Carlos Romá, Daniel Moreno, Aitor Ameztegui, Josep Biayna, Antoni Munar, Daniel Torregrosa, Nahúm Méndez, Jesús David Tavira, Julián Royuela, Antoni Torres, Fernando Gomollón-Bel, Sergi Vila, Daniel Gómez y Antonio Pérez Verde.

Dirección de arte:
Víctor García Cano y Cristina Escandón.

Responsable web:
Javier Díaz-Romeral.

Comité editorial:
Rafael Medina, Silvia Mielgo y Enrique Royuela.

Más info:
- Campaña de crowdfunding
- Principia.io

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22 de mayo de 2015

Galaxias, elefantes y perritos calientes

Los ojos de WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) han descubierto una galaxia cuyo brillo es equivalente al de 300.000 millones de soles, esto es, 15 veces más brillante que nuestra galaxia, lo que la convierte en la más brillante conocida. Estas galaxias con tanto brillo pertenecen a un nuevo tipo de objetos de reciente catalogación denominados ELIRG (Extremely Luminous Infrared Galaxies), es decir, galaxias infrarrojas extremadamente luminosas.

"Estamos observando una fase muy intensa de la evolución de las galaxias ", afirma Chao-Wei Tsai del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos), autor principal del artículo que habla de este descubrimiento. "Esta deslumbrante luz puede ser la fase principal de crecimiento del agujero negro de la galaxia", añade.

Imagen 1: Representación artística de la galaxia más brillante del universo. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

La galaxia brillante, que tiene el amable nombre de WISE J224607.57-052635.0, como bien apunta C.W. Tsai, tiene un agujero negro gigante en su interior donde el calentamiento producido -hablamos de millones de grados centígrados- emite una radiación de alta energía en forma de luz visible, luz ultravioleta y rayos X que es bloqueada por el polvo circundante y al ser calentado emite en el infrarrojo.

Sabemos que los agujeros negros súpermasivos son comunes en los núcleos de las galaxias, pero encontrar uno tan grande tan y tan alejado ya no es tan común. Y cuando en Astronomía decimos que está alejado, es que está lejos de verdad: 12.500 millones de años luz, lo que quiere decir que su luz procede de cuando el universo tenía una décima parte de su edad actual y ya entonces el agujero negro tenía miles de millones de veces la masa de nuestro Sol.

¿Por qué tan grande?

Una de las razones que explicaría este gran tamaño implica una ruptura del límite teórico de la alimentación agujero negro, llamado "límite de Eddington". Para explicarlo más claramente, sabemos que un agujero negro se alimenta de gas y éste se precipita hacia su interior, se calienta y emite radiación empujando el gas hacia fuera, creando un límite de lo rápido que el agujero negro puede engullir materia continuamente.

Imagen 2: Representación artística de un agujero negro súpermasivo. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Si un agujero negro rompe este límite, podría aumentar de tamaño a un ritmo vertiginoso. Han sido varios los agujeros negros observados que han roto este límite, sin embargo, el agujero negro de esta nueva galaxia habría tenido que romperlo varias veces para poder llegar al tamaño que ha conseguido, por tanto esta explicación queda invalidada.

Otra razón indica que los agujeros negros podrían haber doblado el límite permitiendo así a los agujeros negros adquirir un mayor tamaño, pero esto es todavía más improbable que lo anterior.

Pero pueden haber más motivos, porque, sencillamente, es posible que ya hubieran nacido grandes, es decir, que las "semillas" o agujeros negros embrionarios podrían ser más grandes de lo que se pensaba. Peter Eisenhardt, investigador de la misión WISE, lo plantea de una manera muy sencilla: "¿Cómo se puede conseguir un gran elefante? Una forma es empezar con un bebé elefante".

Pero C.W. Tsai tiene una idea que explicaría este gran tamaño. "Una forma de que un agujero negro crezca de esa forma es que se hayan dado un auténtico banquete durante mucho tiempo, donde el consumo de gas es más rápido de lo que normalmente se creía posible. Esto puede suceder si el agujero negro gira más despacio de lo esperado", apunta.

Perritos calientes

De la forma que explica Tsai el agujero negro podría estar engullendo materia durante mucho más tiempo. Y si la explicación del elefante os ha gustado, ésta os va a gustar todavía más: "Es como ganar un concurso de comer perritos calientes de cientos de millones de años de duración", explica Andrew Blain, de la Universidad de Leicester (Reino Unido), uno de los autores del artículo.

Imagen 3: Concurso de "hot-dog-eating". Créditos: gamedayr.com.

Son necesarias más investigaciones para resolver los misterios de estas galaxias espectacularmente luminosas. El equipo de investigación tiene planes para determinar con detalle las masas de estos agujeros negros centrales. Una vez conocido este dato ayudará a revelar su historia, así como la de otras galaxias.
Esta investigación ha sido publicada en la revista The Astrophysical Journal bajo el título "The most luminous galaxies discovered by WISE", por C.W. Tsai et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por Chao-Wei Tsai (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos; NASA Postdoctoral Program Fellow), Peter R. M. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos), Jingwen Wu (Department of Physics and Astronomy/UCLA, Estados Unidos), Daniel Stern (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos), Roberto J. Assef (N úcleo de Astronom ía de la Facultad de Ingenier ía/Universidad Diego Portales, Chile), Andrew W. Blain (Department of Physics & Astronomy/University of Leicester, Reino Unido), Carrie R. Bridge (Division of Physics, Math, and Astronomy/California Institute of Technology, Estados Unidos), Dominic J. Benford (NASA Goddard Space Flight Center, Estados Unidos), Roc M. Cutri (Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, Estados Unidos), Roger L. Griffith (Department of Astronomy and Astrophysics/The Pennsylvania State University, Estados Unidos), Thomas H. Jarrett (Astronomy Department/University of Cape Town, Sudáfrica), Carol J. Lonsdale (National Radio Astronomy Observatory, Estados Unidos), Frank J. Masci (Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, Estados Unidos), Leonidas A. Moustakas (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos), Sara M. Petty (Department of Physics/Virginia Tech, Estados Unidos), Jack Sayers (Division of Physics, Math, and Astronomy/California Institute of Technology, Estados Unidos), S. Adam Stanford (Department of Physics/University of California Davis, Estados Unidos), Edward L. Wright (Department of Physics and Astronomy/UCLA, Estados Unidos), Lin Yan (Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, Estados Unidos), David T. Leisawitz (NASA Goddard Space Flight Center, Estados Unidos), Fengchuan Liu (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos), Amy K. Mainzer (Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos), Ian S. McLean (Department of Physics and Astronomy/UCLA, Estados Unidos), Deborah L. Padgett (NASA Goddard Space Flight Center, Estados Unidos), Michael F. Skrutskie (Department of Astronomy/University of Virginia, Estados Unidos), Christopher R. Gelino (Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, Estados Unidos), Charles A. Beichman (Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, Estados Unidos) y Stéphanie Juneau (CEA-Saclay/DSM/IRFU/SAp, Francia).
Artículo científico:

Referencias:

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20 de mayo de 2015

Medusas en el cielo

Existe un ser mitológico encarnado en un cuerpo femenino cuyos cabellos estaban formados por serpientes y aquella persona que la miraba se convertía en piedra. Su nombre era Medusa y murió a manos de Perseo, hijo de Zeus. Y es en la constelación de Perseo donde podemos encontrar la cabeza de Medusa en forma de una estrella variable llamada Algol.

Pero hoy no hablaremos de esa estrella, sino de una nebulosa planetaria que también toma el nombre de la gorgona que convertía a los hombres en piedra. La nebulosa Medusa, también conocida por Sharpless 2-274, PN A66 21, o más sencillamente Abell 21, se encuentra a una distancia de 1.500 años luz en dirección a la constelación de Géminis.

Imagen 1: Región del cielo que rodea a la gran, aunque débil, nebulosa planetaria conocida como nebulosa Medusa. Puede verse el objeto en toda su amplitud, así como muchas estrellas débiles y, más allá, numerosas galaxias distantes. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2.

Nebulosa de serpientes

La forma de esta nebulosa nos recuerda a una media Luna, donde unos filamentos de gas formados por la eyección intermitente de masa de la estrella moribunda nos recordaría a las serpientes de Medusa. Hacia el centro de la imagen apreciamos una estrella brillante llamada TYC-776-1339-1, pero no debemos confundirla con la estrella que dio origen al cúmulo, ya que ésta se encuentra fuera del centro de la media Luna hacia la derecha de la imagen y es mucho más débil que la anterior.

Gracias a la hostil radiación ultravioleta que genera la estrella madre de la nebulosa, los átomos del gas que se mueve hacia el exterior pierden sus electrones dejando tras de sí un gas ionizado que nos muestra un particular tono verdoso procedente del oxígeno doblemente ionizado. Cuando se observó por primera vez esta emisión verdosa con el filtro [O III], los astrónomos creían haber descubierto un nuevo elemento, apodado "nebulium". Más tarde, descubrieron que era simplemente una longitud de onda de radiación poco conocida procedente de la forma ionizada del oxígeno.

Imagen 2: Detalle de la nebulosa Medusa. Créditos: ESO.

Radiación prohibida

Como curiosidad, los corchetes que acompañan la nomenclatura de este tipo de emisión indican que procede de una línea prohibida de radiación, esto es, una transición que está prohibida por las reglas de selección cuántica, pero que aún así, puede tener lugar con una baja probabilidad.
El programa Joyas Cósmicas de ESO es una iniciativa de divulgación que pretende producir imágenes de objetos interesantes, enigmáticos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO, con un fin educativo y divulgativo. El programa hace uso de tiempo de telescopio que no puede utilizarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos también están disponibles para posibles aplicaciones científicas y se ponen a disposición de los astrónomos a través de los archivos científicos de ESO.
La imagen 1 ha sido obtenida gracias al proyecto Digitized Sky Survey 2 con los siguientes filtros:
- Filtro Óptico en banda R.
- Filtro Óptico en banda B.
- Filtro Infrarrojo en banda I.

La imagen 2 forma parte del programa "Joyas Cósmicas de ESO" y utiliza datos del instrumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph) del VLT en los siguientes filtros:
- Filtro Óptico en banda B.
- Filtro Óptico en banda V.
- Filtro Óptico en banda R.
- Filtro Óptico en banda H-alpha (660 mm).
- Filtro Óptico en banda [OIII] (503 mm).

Referencias:

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13 de mayo de 2015

El lado oscuro de los cúmulos

Los cúmulos globulares son bolas de estrellas que orbitan a la mayoría de las galaxias. Son estrellas muy viejas ya que han vivido todo el proceso de crecimiento y evolución de la galaxia y son de los sistemas estelares más antiguos que podemos observar en el universo. Ahora, un nuevo estudio liderado por Matt Taylor de la Pontificia Universidad Católica de Chile ha puesto de manifiesto que estas agrupaciones de estrellas no son tan fáciles de comprender como se pensaba.

"Los cúmulos globulares y sus estrellas son claves para entender la formación y evolución de las galaxias. Durante décadas, los astrónomos han creído que las estrellas que componen un determinado cúmulo globular compartían la misma composición química y tenían la misma edad, pero ahora sabemos que son criaturas más extrañas y complicadas de lo que parecían", explica Taylor.

Imagen 1: Aspecto de la galaxia gigante Centaurus A (NGC 5128). Créditos: ESO/Digitized Sky Survey. Agradecimientos: Davide de Martin.

Para estudiar estos objetos Taylor y su equipo se han centrado en la galaxia gigante más cercana a la nuestra: Centaurus A, galaxia que alberga unos 2.000 cúmulos globulares, muchos de ellos más masivos y brillantes que los 150 (aprox.) que orbitan la Vía Láctea. Y de todos los cúmulos que rodean a la gigante, se han muestreado 125 de ellos con el instrumento FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph), instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO en Chile. Con los datos obtenidos dedujeron la masa de los cúmulos y compararon este resultado con el brillo de cada uno de ellos.

Obtener la masa del cúmulo

¿Cómo se calcula la masa de un cúmulo que está alejado de nosotros unos 12 millones de años luz? Gracias a que FLAMES proporciona información sobre los movimientos de las estrellas en los cúmulos, y que este movimiento depende de la fuerza del campo gravitatorio, podemos usar estos valores para deducir la masa. A esto los astrónomos lo conocen como masa dinámica.

Imagen 2: Cúmulo globular Messier 13 en la constelación de Hércules, tal vez el cúmulo más famoso que existe: Créditos: Hubble Space Telescope (NASA/ESA).

Con los datos en la mano se vio que los cúmulos mas brillantes tenían más masa de la esperada, y lo extraño en algunos de ellos era que eran muchas veces más masivos de lo esperado. Y ahí no queda la cosa... A mayor masa, mayor cantidad de "algo" que no eran capaces de observar. ¿Qué era?

El misterio de los cúmulos

Había varias posibles respuestas ante la pregunta de qué coexistía con las estrellas de estos cúmulos globulares masivos. Una opción podrían ser agujeros negros, lo que explicaría parte de la masa oculta, pero quedarían cabos sueltos. Otra opción sería materia oscura, pero se considera que los cúmulos globulares están desprovistos de este tipo de materia, pero quizás, por alguna razón desconocida han conservado materia oscura en sus núcleos, lo que explicaría las observaciones, pero sin encajar en la teoría convencional de los cúmulos globulares.

"Nuestro descubrimiento de cúmulos estelares con masas inesperadamente altas para la cantidad de estrellas que contienen sugiere que puede haber múltiples familias de cúmulos globulares, con diferentes historias de formación. Aparentemente, algunos cúmulos estelares tienen toda la pinta de ser cúmulos globulares del montón, pero, en este caso, las apariencias engañan, y es posible que haya gato encerrado", explica Thomas Puzia, coautor del artículo.

Imagen 3: Cúmulos oscuros en Centaurus A (en rojo) junto a cúmulos normales (en azul) y cúmulos con propiedades similares a los de galaxias enanas (en verde). Créditos: ESO/Digitized Sky Survey. Agradecimientos: Davide de Martin.

Parece ser que estos cúmulos son más misteriosos de lo que parecía, y para ir arrojando luz sobre la realidad de estos objetos el equipo también participa en un estudio más amplio de otros cúmulos globulares en otras galaxias, aportando algunas pistas intrigantes que indican que dichos "cúmulos oscuros" también se pueden encontrar en otros lugares.

"Nos hemos tropezado con una clase nueva y misteriosa de cúmulo estelar. Esto demuestra que todavía tenemos mucho que aprender sobre todos los aspectos relacionados con la formación de cúmulos globulares. Es un resultado importante y ahora tenemos que encontrar más ejemplos de cúmulos oscuros alrededor de otras galaxias", concluye Taylor.
Esta investigación se ha presentado en la revista Astrophysical Journal bajo el título “Observational evidence for a dark side to NGC 5128’s globular cluster system”, por M. Taylor et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigacion está formado por Matthew A. Taylor (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile; ESO, Chile), Thomas H. Puzia (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile), Matias Gomez (Universidad Andres Bello, Chile) y Kristin A. Woodley (University of California, Estados Unidos).
Artículo científico:

Las imágenes 1 y 3 son una composición con los siguientes filtros obtenida a través del Digitized Sky Survey 2 y el instrumento WFI (Wide Field Image) instalado en el MPG/ESO 2.2-metre telescope:
- Filtro Óptico en banda R del DSS2.
- Filtro Óptico en banda B del DSS2.
- Filtro Infrarrojo en banda I del DSS2.
- Filtro Óptico en banda B (456 mm) del WFI.
- Filtro Óptico en banda V (539 mm) del WFI.
- Filtro Óptico en banda R (651 mm) del WFI.
- Filtro Óptico en banda H-alpha (658 mm) del WFI.
- Filtro Óptico en banda [OIII] (502 mm) del WFI.

Referencias:

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6 de mayo de 2015

I C Ceres Space Festival

Mucho tardaba en llegar el gran evento público para celebrar el éxito que está teniendo la misión Dawn. Pues aquí está "I C Ceres" Space Festival, que se celebrará el próximo 9 de mayo en el Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos). El evento, que está dirigido a todas las edades, comenzará a las 10:00, hora local californiana (19:00 hora peninsular española) y se prolongará durante más de seis horas.

Imagen 1: Cartel del I C Ceres. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Primera parte

La primera parte del evento será una exposición donde los visitantes podrán hacer un recorrido por nuestro sistema solar a través de las  misiones de la NASA. También se podrá disfrutar de fragmentos de meteoritos, ruedas de los distintos rover y paseos virtuales por la Luna, Marte y el asteroide Vesta.

Segunda parte

La segunda parte del evento serán unas charlas donde intervendrán:
- Jim Green (Director del Planetary Science Division de la NASA)
- Carol Raymond (Directora adjunta de la misión Dawn)
- Dante Lauretta (Investigador principal de la misión OSIRIS REx)
- Claudia Alexander (Científico del proyecto de la parte estadounidense de Rosetta)
- Alan Stern (Investigador principal de la misión New Horizons)

Las charlas serán retransmitidas en directo a través de Ustream en:

Actividades paralelas

Museos, planetarios y universidades tanto estadounidenses como de otros países también han querido unirse al I C Ceres y están organizando actividades para celebrar este festival.

Puedes encontrar más información sobre el I C Ceres aquí:

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2 de mayo de 2015

Los Pilares de la Creación en 3D

Hace unas semanas, con motivo del 20 aniversario de la imagen de Los Pilares de la Creación que nos aportó el telescopio espacial Hubble, publiqué un texto en el portal web de Principia. Además de la imagen del Hubble, tanto la original como la más reciente, también lo acompañaba una imagen captada por el telescopio espacial Spitzer donde se decía que estos pilares, en lugar de la "Creación", deberían llamarse de la "Destrucción". Hoy, otro instrumento basado en tierra instalado en el VLT (Very Large Telescope) es el que nos vuelve a traer una nueva imagen de los Pilares más famosos del Cosmos.

Imagen 1: Los Pilares de la Creación captados con el VLT y su instrumento MUSE. Créditos: ESO.

MUSE y los Pilares

El instrumento encargado de sorprendernos con esta nueva imagen es MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), que tras apuntar a la región central de la Nebulosa del Águila (Messier 16), situada a 7.000 años luz en dirección a la constelación de Serpens, nos ha ayudado a ilustrar, con un detalle sin precedentes, la evaporación constante de los Pilares de la Creación, revelando su orientación en el espacio.

Gracias a estas observaciones sabemos que la punta de la columna izquierda está de frente, llevándose la peor parte de la radiación de las estrellas del joven cúmulo NGC 6611; es por ello que este pilar es más brillante que el resto.

Imagen 2: Los Pilares de la Creación en un esquema realizado a través de los datos de MUSE. Créditos: ESO/M. Kornmesser.

Les queda un suspiro

Midiendo la velocidad de evaporación en Los Pilares de la Creación, los datos aportados por MUSE han dado a los astrónomos una estimación de su final. Resulta estas columnas pierden unas setenta veces la masa del Sol cada millón de años, esto es, un suspiro en el cosmos.

Imagen 3: La Nebulosa del Águila (M16), donde se resaltan los Pilares de la Creación. Créditos: Esteban García (AstroCuenca).

Además, también habría que tener en cuenta la posible supernova que estalló próxima a los Pilares, evento que provocaría su desmoronamiento, y por ende, su destrucción.
Este trabajo se presentó el 30 de abril 2015 en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society bajo el título "The Pillars of Creation revisited with MUSE: gas kinematics and high-mass stellar feedback traced by optical spectroscopy", por A. F. McLeod et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por A. F. Mc Leod (ESO, Alemania), J. E. Dale (Universitäts-Sternwarte München, Alemania; Excellence Cluster Universe, Alemania), A. Ginsburg (ESO, Alemania), B. Ercolano (Universitats-Sternwarte München, Alemania; Excellence Cluster Universe, Alemania), M. Gritschneder (Universitats-Sternwarte München, Alemania), S. Ramsay (ESO, Alemania) y L. Testi (ESO, Alemania; INAF/Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia).
Artículo científico:

Referencias:

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