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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:

Referencias:

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28 de octubre de 2015

De Henrietta al centro de la galaxia

Es conocido que la astrónoma Henrietta Swan Leavitt descubrió que el período de las estrellas cefeidas está íntimamente relacionado con el brillo, siendo esta propiedad utilizada para calcular distancias con una precisión extrema.

Lo que no era tan conocido es que en el núcleo de nuestra galaxia hubiese cefeidas extremadamente jóvenes. "Se cree que el bulbo central de la Vía Láctea está formado por un gran número de estrellas viejas, pero los datos de VISTA han revelado algo nuevo y muy joven para los estándares astronómicos", afirma Istvan Dékány, autor principal del estudio llevado a cabo con datos del sondeo VVV (VISTA Variables in the Via Lactea).

Imagen 1: Diagrama con la ubicación de las cefeidas recién descubiertas en una ilustración de la Vía Láctea. Créditos: ESO/Microsoft Worldwide Telescope.

Y es que un total de 655 candidatas a cefeidas han sido encontradas en el bulbo de nuestra Vía Láctea, donde 35 de ellas han sido catalogadas como cefeidas clásicas y tras analizarlas, los científicos se han visto sorprendidos por su extraordinaria juventud. "Las 35 cefeidas clásicas descubiertas tienen menos de 100 millones de años de edad. La cefeida más joven puede incluso tener solo unos 25 millones años de edad, aunque no podemos excluir la posible presencia de cefeidas incluso más jóvenes y brillantes", explica Dante Minniti de la Universidad Andrés Bello (Chile), co-autor del estudio.

Este hallazgo proporciona una evidencia sólida de que han estado naciendo nuevas estrellas en el bulbo de la Vía Láctea al menos durante los últimos 100 millones de años.

Hay algo más

Tras analizar las nueves cefeidas, los científicos observaron un delgado disco de estrellas jóvenes en el bulbo galáctico, invisible a sondeos anteriores ya que estaba enterrado tras densas nubes de polvo pero con VISTA ha sido posible observar.

"Esta parte de la galaxia era totalmente desconocida hasta que nuestro sondeo VVV la descubrió", comenta Minniti."Es una demostración de la inigualable capacidad del telescopio VISTA para sondear regiones galácticas extremadamente oscurecidas que no pueden estudiarse en ningún otro sondeo actual o planificado para el futuro", añade Dékány.

VISTA está resultando un sondeo muy productivo, porque previamente a este descubrimiento ya contaba con el hallazgo de otras estrellas variables, nuevos cúmulos de estrellas y explosiones de estrellas.

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VVV es un sondeo público de ESO realizado con el telescopio VISTA que tiene el objetivo de obtener imágenes en diferentes momentos de las partes centrales de la galaxia en cinco bandas del infrarrojo cercano.
Esta investigación se ha presentado en la revista Astrophysical Journal Letters dentro de un artículo que lleva por título “The VVV Survey reveals classical Cepheids tracing a young and thin stellar disk across the Galaxy’s bulge”, por I. Dekany et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por I. Dékány (Instituto Milenio de Astrofísica, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile), D. Minniti (Universidad Andres Bello, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica MAS and Basal CATA, Chile; Vatican Observatory, Vatican City State), D. Majaess (Saint Mary’s University, Canadá; Mount Saint Vincent University, Canadá) , M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile), G. Hajdu (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile), J. Alonso-García (Universidad de Antofagasta, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile), M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile), W. Gieren (Universidad de Concepción, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile) y J. Borissova (Universidad de Valparaíso, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Chile).
Artículo científico:

Referencias:
- New Galactic star clusters discovered in the VVV survey (J. Borissova et al., 2011, A&A 532, A131)
- Three Galactic globular cluster candidates found in the VVV survey (C. Moni Bidin et al., 2011, A&A 535, A33)

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27 de octubre de 2015

Siete claves para comprender el sobrevuelo de Encélado

Por primera vez la sonda Cassini (NASA) sobrevolará el interior de una pluma criomagmática. Será en Encélado y al analizarla nos mostrará con detalle la composición del océano global de este satélite de Saturno. El sorevuelo será mañana, pero antes, os dejo siete puntos clave para comprender esta maniobra:

Imagen 1: Esquema de Encélado con su océano interno y las plumas del polo sur de la luna. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
1) Cassini ha descubierto una notable actividad geológica en Encélado entre las que se encuentran estas plumas formadas por hielo, vapor de agua y moléculas orgánicas procedentes de su océano global interno.

2) Este sobrevuelo será la intrusión más profunda de Cassini a través de las plumas criomagmáticas de Encelado.

3) El sobrevuelo no pretende detectar vida, pero sí proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo de habitable es el oceánico interno de Encelado.

4) Se pretende obtener información sobre la cantidad de actividad hidrotermal que se está produciendo en el interior de Encelado, lo que podría tener implicaciones importantes para la potencial habitabilidad del océano en cuanto a la sustentación de formas simples de la vida.

5) Se espera comprender mejor la química de los materiales eyectados. Con la baja altura del sobrevuelo se quiere detectar las moléculas más pesadas, incluyendo materia orgánica.

6) La maniobra ayudará a resolver la cuestión de si la pluma es una columna, una cortina, una acumulación de plumas más pequeñas o una mezcla de todo lo anterior. Al saber su morfología se conocerá cómo viaja el material desde el océano hasta la superficie.

7) El poder cuantificar la cantidad de material que ha sido vertido al espacio daría una pista sobre el tiempo que Encelado podría haber estado activo.
Mañana es el sobrevuelo. Veremos cómo transcurre y las pistas que nos ofrece para comprender mejor ese mundo lleno de preguntas.

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Referencias:

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23 de octubre de 2015

En las galaxias, el tamaño no importa

El universo temprano siempre ha despertado interés entre los científicos, especialmente en momentos como cuando se hizo transparente a la luz ultravioleta: es interesante y no conocemos todos los detalles de esa época, llamada reionización y que se produjo cuando la espesa niebla de gas de hidrógeno se dispersó.

Gracias al reciente descubrimiento de más de 250 galaxias que ya estaban ahí cuando el universo tenía 600-900 millones de años se ha podido datar con mayor precisión cuándo finalizó esa época de reionización, porque su luz, extremadamente tenue, nos ha llevado a aquellos momentos. "Las galaxias más débiles detectadas en estas observaciones son más débiles que cualquier otro objeto descubierto en las observaciones de campos profundos del Hubble", señala Johan Richard, del Observatorio de Lyon (Francia) y coautor del artículo que recoge la investigación.

Imagen 1: Cúmulo de galaxias MACS J0416.1-2403, uno de de los analizados en esta investigación para estudiar el período de reionización. Créditos: NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI).

Tras estudiar esta débil luz de las nuevas galaxias el equipo determinó por primera vez que las galaxias más pequeñas pueden haber sido las causantes de hacer que el universo fuera transparente. "Si tomamos en cuenta sólo las contribuciones de las galaxias brillantes y masivas, vimos que no eran suficientes para que el Universo se reionizase. Se necesitaba una población más abundante de galaxias enanas poco brillantes", explica Hakim Atek de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza) y autor principal del artículo que recoge la investigación.

Imagen 2: Cúmulo de galaxias MACSJ0717.5+3745 obtenido del programa Frontier Fields y analizado por el equipo liderado por H. Atek. Créditos: NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI).

Para llegar a estas conclusiones, el equipo utilizó imágenes producidas por una lente gravitacional en tres cúmulos de galaxias que forman parte del programa Frontier Fields del telescopio espacial Hubble. "Los cúmulos en el Frontier Fields actúan como poderosos telescopios naturales y nos muestran estas galaxias enanas tenues que de otra forma serían invisibles", explica Jean-Paul Kneib, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) y co-autor del artículo que expone la investigación.

Imagen 3: Cúmulo de galaxias Abell 2744, apodado Pandora. Fue el primero de los seis objetivos del programa Frontier Fields que se analizó en esta investigación. Créditos: NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI).

Con esto, la época de reionización se estima que finalizó alrededor de 700 millones de años después del Big Bang, y por primera vez saben cómo pudo suceder este fenómeno que hizo que la luz en el universo tuviera vía libre para propagarse.

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El artículo que recoge la investigación ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal bajo el título "Are Ultra-faint Galaxies at z = 6−8 Responsible for Cosmic Reionization? Combined Constraints from the Hubble Frontier Fields Clusters And Parallels", por H. Atek et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por Hakim Atek (Laboratoire d’Astrophysique, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suuiza; Department of Astronomy, Yale University, Estados Unidos), Johan Richard (CRAL, Observatoire de Lyon, Francia), Mathilde Jauzac (Institute for Computational Cosmology, Durham University, Reino Unido; Astrophysics and Cosmology Research Unit, University of KwaZulu-Natal, Sudáfrica), Jean-Paul Kneib (Laboratoire d’Astrophysique, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza; Aix Marseille Université, CNRS, LAM UMR 7326, Francia), Priyamvada Natarajan (Department of Astronomy, Yale University, Estados Unidos), Marceau Limousin (Aix Marseille Université, CNRS, LAM UMR 7326, Francia), Daniel Schaerer (Observatoire de Genève, Suzia; CNRS, IRAP, Francia), Eric Jullo (Aix Marseille Université, CNRS, LAM UMR 7326, Francia), Harald Ebeling (Institute for Astronomy, University of Hawaii, Estados Unidos), Eiichi Egami (Steward Observatory, University of Arizona, Estados Unidos) y Benjamin Clement (CRAL, Observatoire de Lyon, Francia).
Las imágenes 1, 2 y 3 han sido tomadas por el telescopio espacial Hubble a través de los instrumentos ACS (Advanced Camera for Surveys) y WFC3 (Wide Field Camera 3) en una composición con los siguientes filtros:
Filtro óptico en banda B (435 nm) del instrumento ACS
Filtro óptico en banda V (606 nm) del instrumento ACS
Filtro infrarrojo en banda I (814 nm) del instrumento ACS
Filtro infrarrojo en banda Y (1.05 um) del instrumento WFC3
Filtro infrarrojo en banda J (1.25 um) del instrumento WFC3
Filtro infrarrojo en banda H (1.40 um) del instrumento WFC3
Filtro infrarrojo en banda W (1.60 um) del instrumento WFC3
Artículo científico:

Referencias:

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