25 de noviembre de 2015

Así pierde masa una futura súpernova

Existen estrellas gigantes, súpergigantes e hipergigantes. Las últimas son las menos conocidas por las escasez de ellas, pero las hay. Es el caso de VY Canis Majoris: un auténtico Goliat estelar. Con una masa de entre 30 y 40 veces la del Sol y un tamaño que llegaría hasta la órbita de Júpiter la convierten en una de las estrellas más grandes de la Vía Láctea. Este enorme tamaño indica que está en los últimos estadios de su vida como estrella.

Imagen 1: Entorno que rodea a VY Canis Majoris. La estrella propiamente dicha está tras el disco negro utilizado ara enmascarar su luz. Créditos: ESO.

Pero parece ser que esta estrella estaba perdiendo masa a un ritmo más acelerado de lo normal, algo que inquietaba a los científicos y que querían darle explicación. Y para lograrlo la estudiaron con el instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) del VLT (Very Large Telescope). Las primeras imágenes revelaron cómo la brillante luz de VY Canis Majoris iluminaba las nubes de material de su entorno.

Haciendo un estudio más exhaustivo pudieron analizar con mayor profundidad el interior de estas nubes de gas y polvo, y además, vieron como la luz de las estrellas era dispersada y polarizada por el material circundante, algo clave para determinar el tamaño del polvo de la nube, que se tasó en 0,5 micras, un tamaño unas 50 veces mayor de lo esperado para tratarse de medio interestelar.

Imagen 2: Campo que muestra el cielo alrededor de la estrella VY Canis Majoris. Está situada en el centro de la imagen, que también incluye las nubes de gas resplandeciente rojo hidrógeno, nubes de polvo y el cúmulo brillante estrella alrededor de la brillante estrella Tau Canis Majoris hacia la parte superior derecha. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2.

“Cuando estas estrellas se acercan a sus últimos días, pierden una gran cantidad de masa. En el pasado sólo podíamos teorizar acerca de cómo sucedía, pero ahora hemos encontrado grandes granos de polvo alrededor de esta hipergigante. Son lo suficientemente grandes como para ser lanzados lejos por la intensa presión de radiación de la estrella, lo cual explica su rápida pérdida de masa”, explica Peter Scicluna, de la Academia Sínica (Taiwán) y autor del artículo que expone la investigación.

Cuando esa estrella llegue a su final, la tremenda supernova que producirá podrá ser vista en la constelación del Can Mayor, y su luz competirá con la de la Luna llena. Eso sí, seguramente falten unos cientos de miles de años para que eso suceda,o ¿quién sabe? Quizás ocurra antes...
Esta investigación se ha presentado en la revista Astronomy & Astrophysics en un artículo titulado “Large dust grains in the wind of VY Canis Majoris” (P. Scicluna et al., 2015, A&A; arXiv:1511.07624)
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Agradecimientos:
- Davide De Martin

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24 de noviembre de 2015

Los gases del sistema solar primitivo

La sonda NEOWISE (NEO-Wide field Infrared Survey Explorer) (NASA) ha observado desde su lanzamiento en 2009 un total de 163 cometas, lo que representa el mayor sondeo de cometas en el infrarrojo realizado hasta la fecha. Los datos recopilados están aportando nuevos conocimientos sobre las tasas de producción de gases difíciles de observar desde la Tierra, como el dióxido de carbono y monóxido de carbono.

Esta dificultad de observación viene dada por la abundancia de estas dos moléculas en nuestra propia atmósfera ya que enmascara la señal procedente del espacio. Como la sonda NEOWISE está muy por encima de la atmósfera, hace posible realizar de forma precisa mediciones de emisiones de estos gases en los cometas.

Imagen 1: Vista ampliada del cometa C/2006 W3 (Christensen) observado por la sonda WISE el 20 de abril del 2010. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Mientras que el acercamiento de los cometas al Sol impulsa la sublimación del hielo de agua en los cometas, a distancias más grandes y temperaturas más frías, son las moléculas como el monóxido de carbono o el dióxido de carbono las que pueden ser las principales fuentes de actividad cometaria. Estas dos moléculas eran comunes en el sistema solar primitivo y parte de los gases que formaban fueron confinados por los cometas en su interior, estando presentes desde entonces.

"Es la primera vez tenemos una gran evidencia estadística de monóxido de carbono saliendo en forma gaseosa de un cometa cuando se está alejado del Sol," explica James Bauer, investigador principal adjunto de la misión NEOWISE en el JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos) y autor del artículo que expone la investigación. "El hecho de haber emitido cantidades importantes de monóxido estando alejado más de cuatro unidades astronómicas del Sol -unos 600 millones de kilómetros- nos muestra que los cometas pueden haber guardado la mayor parte de los gases cuando se formaron", añade.

De esta manera, la presencia de esos gases hace que los cometas sean considerados, todavía más, las cápsulas del tiempo del sistema solar primitivo. Observarlos es observar la composición del sistema solar en sus primeros tiempos.
El artículo que recoge esta investigación fue publicado en la revista Astrophysical Journal bajo el título "The NEOWISE-Discovered Comet Population and the CO+CO2 production rates" (James M. Bauer et al., 2015, ApJ 814 85)

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por James M. Bauer (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos; Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), Rachel Stevenson (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Emily Kramer (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), A. K. Mainzer (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Tommy Grav (Planetary Science Institute, Estados Unidos), Joseph R. Masiero (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Yan R. Fernández (Department of Physics, University of Central Florida, Estados Unidos), Roc M. Cutri (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), John W. Dailey (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), Frank J. Masci (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), Karen J. Meech (Institute for Astronomy, University of Hawaii, Estados Unidos; NASA Astrobiology Institute, Institute for Astronomy, University of Hawaii, Estados Unidos), Russel Walker (Monterey Institute for Research in Astronomy, Estados Unidos), C. M. Lisse (Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University, Estados Unidos), Paul R. Weissman (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Carrie R. Nugent (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Sarah Sonnett (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Nathan Blair (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), Andrew Lucas (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Estados Unidos), Robert S. McMillan (Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, Estados Unidos), Edward L. Wright (Department of Physics and Astronomy, University of California, Estados Unidos) y los equipos de WISE y NEOWISE.
Artículo científico:

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18 de noviembre de 2015

Cuando nacen los monstruos

¿Cuándo nacieron las primeras galaxias masivas? Es una pregunta que se han preguntado los astrónomos desde hace tiempo. El hecho de observar las galaxias masivas más antiguas podría resultar sencillo debido a que son objetos muy brillantes en comparación con los demás objetos del universo lejano, pero es muy complicado ya que se encuentran en escaso número. De hecho, resulta más sencillo encontrar galaxias lejanas pequeñas y mucho más fáciles, precisamente porque que son mucho más numerosas.

Un estudio liderado por Karina Caputi del Instituto de Astronomía de Kapteyn en la Universidad de Groningen (Países Bajos) ha intentado dar respuesta a la pregunta de cuándo nacieron estos monstruos galácticos. Para ello han utilizado imágenes combinadas del telescopio espacial Spitzer y del sondeo ultraVISTA, uno de los seis proyectos que está realizando VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) con el objetivo de hacer un censo de galaxias débiles cuando el universo estaba entre los 750 y los 2.100 millones de años.

Imagen 1: Campo de visión del sondeo ultraVISTA. En rojo aparecen las galaxias masivas recién descubiertos. Créditos: ESO/UltraVISTA team.

Más de 500

El equipo de investigadores liderado por Caputi ha sacado a la luz un gran número de galaxias lejanas que habían escapado a sondeos anteriores. "Descubrimos 574 galaxias masivas nuevas, la muestra más grande de este tipo de galaxias ocultas del universo temprano jamás reunida", explica Caputi.

Los astrónomos descubrieron que las galaxias masivas de aquella época eran más abundantes de lo que se había pensado. Las nuevas galaxias descubiertas suponen la mitad del número total de galaxias masivas presentes cuando el universo tenía entre 1.000 y 1.500 millones años, un dato que contradice los modelos actuales de evolución de galaxias en el universo temprano, que no predicen la existencia de este tipo de monstruosas galaxias en esas épocas tempranas.

Imagen 2: Algunas de las galaxias recién descubiertas, en primer plano marcadas con dos líneas perpendiculares. Créditos: ESO/UltraVISTA team.

"No encontramos evidencia de la presencia de estas galaxias masivas antes de unos 1.000 millones de años después del Big Bang, así que estamos seguros de que las primeras galaxias masivas debieron formarse en esos momentos”, concluye Henry Joy McCracken, coautor del artículo.

Cambiando las reglas del juego

Como estas nuevas galaxias están cambiando las reglas del juego que los astrónomos consideraban, el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) echará una mano en las observaciones. También están a la espera del E-ELT (European Extremely Large Telescope), que también será de gran ayuda, pero para éste, todavía tendremos que esperar un poco...
Esta investigación fue publicada en la revista Astrophysical Journal bajo el título "Spitzer bright, ultraVISTA faint sources in cosmos: The contribution to the overall population massive galaxies at z=3-7" (K.I. Caputi et al, 2015, ApJ 810:73)

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está compuesto por Karina I. Caputi (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Países Bajos), Olivier Ilbert (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Aix-Marseille University, Francia), Clotilde Laigle (Institut d'Astrophysique de Paris, Francia), Henry J. McCracken (Institut d'Astrophysique de Paris, Francia), Olivier Le Fèvre (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Aix-Marseille University, Francia), Johan Fynbo (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, Dinamarca), Bo Milvang-Jensen (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, Dinamarca), Peter Capak (NASA/JPL Spitzer Science Centre, California Institute of Technology, Estados Unidos), Mara Salvato (Max-Planck Institute for Extragalactic Physics, Alemania) y Yoshiaki Taniguchi (Research Center for Space and Cosmic Evolution, Ehime University, Japón).
Artículo científico:

Referencias:

Agradecimientos:
- TERAPIX/CNRS/INSU/CASU

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4 de noviembre de 2015

Tan grande como antiguo

En una región muy remota del cosmos unos astrónomos han encontrado una agrupación gigante de galaxias gracias a observaciones llevadas a cabo por el telescopio espacial Spitzer y la sonda WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Este gran cúmulo, mantiene sus miles de galaxias unidas gravitatoriamente y va creciendo a medida que incorporan nuevos miembros.

Para encontrar este cúmulo los científicos analizaron el catálogo de WISE con el objetivo de encontrar candidatos a cúmulos de galaxias distantes. Luego, mediante los datos de Spitzer, redujeron a 200 los objetos más interesantes en un proyecto llamado MaDCoWS (Massive and Distant Clusters of WISE Survey).

Imagen 1: Cúmulo galáctico MOO J1142+1527. Las galaxias rojas del centro conforman el corazón de este cúmulo. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Gemini/CARMA.

"Es la combinación de Spitzer y WISE lo que nos ha permitido reducir desde 250.000 objetos a tan solo los cúmulos de galaxias más masivos", dijo Anthony González, de la Universidad de Florida (Estados Unidos) y autor principal del artículo que recoge esta investigación.

Una vez centrados en el gran cúmulo, llamado MOO J1142+1527, se usaron los telescopios del W.M. Keck Observatory y del Gemini Observatory para medir la distancia que nos separaba de él, siendo de 8.500 millones de años luz. Además, usando el conjunto de telescopios CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy), los científicos fueron capaces de determinar que la masa del cúmulo es mil billones (10^15) de veces la de nuestro Sol, convirtiéndose así en el cúmulo galáctico más masivo conocido y más alejado de nosotros.

Imagen 2: El gráfico de la izquierda muestra una región de 10' x 10' del cúmulo MOO J1142+1527 obtenido de los datos de WISE. El recuadro inteior muestra una región de 3,5' x 3,5' centrada en el cúmulo que corresponde con el gráfico de la derecha, basado en la observación realizada por Spitzer. En ambos gráficos los puntos rojos marcan localizaciones individuales de galaxias obtenidas con WISE. Créditos: A.H. Gonzalez et al., 1015, ApJ, 812 L40.

"En base a nuestra comprensión de cómo crecen los cúmulos de galaxias al principio de nuestro universo, este grupo debe ser uno de los cinco más masivos de aquellos momentos", afirma Peter Eisenhardt, científico del proyecto de WISE en el JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en California (Estados Unidos) y co-autor del artículo que expone la investigación. El próximo año se analizarán con Spitzer más de 1.700 candidatos a cúmulos de galaxias para buscar el mayor del grupo.

Un dato para reflexionar es que la luz que nos llega de este cúmulo nos muestra cómo era hace 8.500 millones de años, mucho antes de que nuestro sistema solar se hubiera formado.

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Esta investigación se ha publicado en la revista Astrophysical Journal Letters en un artículo titulado "The massive and distant clusters of WISE Survey: MOO J1142+1527, a 10^15 M⊙ galaxy cluster at z = 1.19", por A.H. Gonzalez et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por Anthony H. González (Department of Astronomy, University of Florida, Estados Unidos), Bandon Decker (Department of Physics and Astronomy, University of Missouri, Estados Unidos), Mark Brodwin (Department of Physics and Astronomy, University of Missouri, Estados Unidos), Peter R.M. Isehardt (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Daniel P. Marrone (Steward Observatory, University of Arizona, Estados Unidos), S.A. Stanford (Department of Physics, University of California, Estados Unidos; Institute of Geophysics and Planetary Physics, Lawrence Livermore National Laboratory, Estados Unidos), Daniel Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Estados Unidos), Dominika Wylezalek (Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University, Estados Unidos), Greg Aldering (Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos), Zubair Abdulla (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Estados Unidos; Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago, Estados Unidos), Kyle Boone (Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos; Department of Physics, University of California Berkeley, Estados Unidos), John Carlstrom (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Estados Unidos; Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago, Estados Unidos), Parker Fagrelius (Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos; Department of Physics, University of California Berkeley, Estados Unidos), Daniel P. Gettings (Department of Astronomy, University of Florida, Estados Unidos), Christopher H. Greer (Steward Observatory, University of Arizona, Estados Unidos), Brain Hayden (Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos; Space Sciences Lab, University of California Berkeley, Estados Unidos), Erik M. Leitch (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Estados Unidos; Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago, Estados Unidos), Yen-Ting Lin (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academica Sinica, Taiwan), Adam B. Mantz (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Estados Unidos; Department of Physics, Stanford University, Estados Unidos), Stephen Muchovej (California Institute of Technology, Owens Valley Radio Observatory, Estados Unidos; California Institute of Technology, Department of Astronomy, Estados Unidos), Saul Perlmutter (Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos; Department of Physics, University of California Berkeley, Estados Unidos) y Gregory R. Zeimann (Department of Astronomy and Astrophysics, Pennsylvania State University, Estados Unidos).
Artículo científico:

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