Un evento superluminoso explicado por un agujero negro en veloz rotación que ha devorado a una estrella

Hasta hace poco, se creía que ASAAAN-15lh, un punto de luz en una galaxia lejana extraordinariamente luminoso, era la supernova más brillante jamás vista. Pero ahora, nuevas observaciones de varios observatorios, incluyendo ESO, han puesto en duda esta clasificación. En su lugar, un grupo de astrónomos propone que la fuente fue un evento más extremo y muy excepcional: un agujero negro en veloz rotación destrozando a una estrella que pasó demasiado cerca.

En el año 2015, el sondeo ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae, un sondeo automatizado de todo el cielo en busca de supernovas) detectó un evento, bautizado como ASASSN-15lh, que se registró como la supernova más brillante jamás vista. Fue clasificada como supernova superluminosa, la explosión de una estrella extremadamente masiva al final de su vida. Era dos veces más brillante que la anterior poseedora del récord y, en su apogeo, era 20 veces más brillante que la luz total de la Vía Láctea entera.

Un equipo internacional, liderado por Giorgos Leloudas, del Instituto Weizmann de Ciencias (Israel) y el Centro de Cosmología Oscura (Dinamarca), ha llevado a cabo más observaciones de la galaxia lejana en la que tuvo lugar la explosión (situada a unos 4.000 millones años luz de la Tierra) y ha propuesto una nueva explicación para este extraordinario evento.

"Tras el evento observamos la fuente durante 10 meses y hemos llegado a la conclusión de que la explicación no encaja con una supernova extraordinariamente brillante. Nuestros resultados indican que el evento fue causado, probablemente, por un agujero negro supermasivo que gira a mucha velocidad a medida que destruye a una estrella de baja masa", explica Leloudas.

En este escenario, las fuerzas gravitatorias extremas de un agujero negro supermasivo, situado en el centro de la galaxia anfitriona, han desgarrado a una estrella similar a nuestro Sol que se hallaba demasiado cerca (un evento denominado “evento de disrupción de marea” que hasta ahora solo se ha observado unas diez veces). En el proceso, la estrella fue "espaguetificada" y los choques entre los restos y el calor generado por la acreción desencadenaron una explosión de luz. Esto dio al evento la apariencia de una explosión de supernova muy brillante, a pesar de que la estrella no se habría convertido en una supernova por sí misma dado que no tenía suficiente masa.

El equipo basa sus nuevas conclusiones en observaciones llevadas a cabo con una selección de telescopios, tanto en tierra como en el espacio. Entre ellos está el VLT (Very Large Telescope) en el Observatorio Paranal de ESO; el telescopio NTT (New Technology Telescope) en el Observatorio La Silla de ESO; y el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA. Las observaciones con el NTT se realizaron como parte del sondeo PESSTO de ESO (Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects, sondeo espectroscópico público de ESO de objetos en tránsito).

"Hay varios aspectos independientes a las observaciones que sugieren que este evento fue, en efecto, una alteración de la marea y no una supernova superluminosa", explica el coautor Morgan Fraser, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), -ahora en la University College de Dublín (Irlanda)-.

En particular, los datos revelaron que el evento pasó por tres fases distintas durante los 10 meses de observaciones de seguimiento. El conjunto total de los datos es más parecido a lo que se espera de una interrupción de marea que a una supernova superluminosa. Además, se ha observado un rebrote de brillo en luz ultravioleta, así como un aumento de temperatura, lo cual reduce la probabilidad de que se trate de una supernova. Por otro lado, el evento ha tenido lugar en un lugar — una galaxia roja, masiva y pasiva— que no es el habitual para estos eventos de explosión de supernova superluminosa, que suelen acontecer en galaxias enanas con formación estelar.

Aunque el equipo afirma que es muy poco probable que sea un evento de supernova, aceptan que un evento clásico de interrupción de marea tampoco es una explicación adecuada. Uno de los miembros del equipo, Nicholas Stone, de la Universidad de Columbia (EE.UU.), explica: "El evento de interrupción de marea que proponemos no puede explicarse con un agujero negro supermasivo que no gire. Nosotros argumentamos que ASASSN-15lh fue un evento de interrupción marea derivado de un tipo muy particular de agujero negro".

La masa de la galaxia anfitriona implica que el agujero negro supermasivo que se encuentra en su centro tiene una masa de, al menos, 100 millones de veces la del Sol. Un agujero negro de esta masa normalmente sería incapaz de interferir en estrellas más allá de su horizonte de sucesos, el límite a partir del cual nada es capaz de escapar de su atracción gravitatoria. Sin embargo, si el agujero negro es de un tipo particular que gira  rápidamente — un supuesto agujero negro de Kerr—, la situación cambia y este límite no se aplica.

"Incluso con todos los datos recogidos no podemos afirmar con un 100% de certeza que el evento ASASSN-15lh fuera un evento de interrupción de marea", concluye Leloudas. "Pero es, de lejos, la explicación más probable".

La materia oscura podría ser más uniforme de lo que se pensaba

Tras analizar los datos de un nuevo e inmenso sondeo de galaxias con el telescopio de rastreo del VLT de ESO, en Chile, los resultados sugieren que la materia oscura puede ser menos densa y estar distribuida de forma más uniforme en el espacio de lo que se pensaba. Un equipo internacional ha utilizado los datos del sondeo KiDS (Kilo Degree Survey) para estudiar cómo la luz de unos quince millones de galaxias distantes se ve afectada por la influencia gravitacional de la materia en las escalas más grandes del universo. Los resultados parecen estar en desacuerdo con los anteriores resultados del satélite Planck.

Hendrik Hildebrandt, del Instituto Argelander de Astronomía, en Bonn (Alemania) y Massimo Viola, del Observatorio de Leiden (Países Bajos) han dirigido a un equipo de astrónomos de instituciones de todo el mundo que han procesado imágenes del sondeo KiDS (Kilo Degree Survey), realizado con el VST (VLT Survey Telescope) de ESO, en Chile. Para su análisis, utilizaron imágenes del sondeo de cinco zonas del cielo que cubrían un área total de alrededor de 2.200 veces el tamaño de la Luna llena y que contiene unos quince millones de galaxias.

Explotando la excelente calidad de imagen de la que disfruta el VST en Paranal, y utilizando innovadores programas informáticos, el equipo fue capaz de llevar a cabo una de las mediciones más precisas jamás realizadas de un efecto conocido como “esquilado cósmico” (en inglés, cosmic shear). Se trata de una variante sutil de la lente gravitacional débil, en la que la luz emitida por galaxias lejanas es ligeramente deformada por el efecto gravitacional de grandes cantidades de materia, tales como cúmulos de galaxias.

En ese “esquilado cósmico”, no son los cúmulos de galaxias, sino las estructuras a gran escala del universo las que deforman la luz, que produce un efecto aún más pequeño. Se necesitan sondeos muy anchos y profundos, como KiDS, para garantizar que la débil señal del “esquilado cósmico” sea lo suficientemente fuerte como para ser medida y los astrónomos puedan utilizarla para mapear la distribución de la materia gravitante. Este estudio se ha hecho con el área total de cielo más grande jamás mapeada con esta técnica.

Curiosamente, los resultados de sus análisis parecen ser incompatibles con las deducciones de los resultados del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea, una  misión espacial cuyo objetivo fue estudiar las propiedades fundamentales del universo. En particular, las medidas del equipo de KiDS de cuán grumosa es la materia en todo el universo — un parámetro cosmológico fundamental — es significativamente menor que el valor derivado de los datos de Planck.

Massimo Viola, explica: "este último resultado indica que la materia oscura de la red cósmica, que representa una cuarta parte del contenido del universo, es menos grumosa de lo que previamente creíamos".

La materia oscura sigue siendo esquiva en su detección, su presencia sólo se deduce a partir de sus efectos gravitatorios. Actualmente, este tipo de estudios son la mejor herramienta para determinar la forma, escala y distribución de esta materia invisible.

El resultado sorpresa de este estudio también tiene implicaciones para la comprensión del universo en toda su amplitud y para entender cómo ha evolucionado durante sus casi 14.000 millones de años de historia. Un resultado de este tipo, aparentemente en desacuerdo con los resultados previamente establecidos por Planck, significa que ahora los astrónomos tendrán que reformular su comprensión de algunos aspectos fundamentales del desarrollo del universo.

Para Hendrik Hildebrandt, "nuestros hallazgos ayudarán a refinar nuestros modelos teóricos sobre cómo ha crecido el universo desde sus inicios hasta la actualidad".

El análisis de KiDS de los datos del VST es un paso importante, pero se espera que los futuros telescopios hagan sondeos incluso más amplios y profundos del cielo.

La colíder del estudio, Catherine Heymans, de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido), añade: "Desvelar lo que ha ocurrido desde el Big Bang es un reto complejo, pero si seguimos estudiando los cielos distantes podremos construir una imagen de cómo ha evolucionado nuestro universo actual".

“Por el momento, vemos una discrepancia interesante con la cosmología de Planck. Las futuras misiones, como el satélite Euclides y el telescopio LSST (Large Synoptic Survey Telescope), nos permitirán repetir estas mediciones y comprender mejor qué es lo que realmente nos está diciendo el universo”, concluye Konrad Kuijken (Observatorio de Leiden, Países Bajos), investigador principal del sondeo KiDS.

Los pilares de la destrucción

Estas nuevas y espectaculares observaciones de las enormes estructuras en forma de pilares que hay en el interior de la nebulosa de Carina se han obtenido con el instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO. Los diferentes pilares analizados por un equipo internacional parecen ser los pilares de la destrucción, en contraste con el apodo de los icónicos Pilares de la Creación, en la nebulosa del Águila, de naturaleza similar.

Las torres y pilares que pueden verse en las nuevas imágenes de la nebulosa de Carina son inmensas nubes de polvo y gas dentro de un centro de formación de estrellas que se encuentra, aproximadamente, a 7.500 años luz de distancia. Los pilares de la nebulosa fueron observados por un equipo dirigido por Anna McLeod, estudiante de doctorado en ESO, utilizando el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de ESO.

La característica que hace de MUSE un instrumento tan potente es su capacidad para crear miles de imágenes de la nebulosa a la vez, cada una en una longitud de onda de la luz diferente. Esto permite a los astrónomos trazar las propiedades químicas y físicas del material en diferentes puntos de la nebulosa.

Las imágenes que aparecen aquí se combinaron con otras que muestran estructuras similares: los famosos Pilares de la Creación, en la nebulosa del Águila, y con formaciones en NGC 3603. En total, se han observado diez pilares y, al hacerlo, se ha detectado un vínculo claro entre la radiación emitida por estrellas masivas cercanas y las características de los propios pilares.

En un irónico giro, una de las primeras consecuencias de la formación de una estrella masiva es que comienza a destruir la nube en la que nació. La idea de que las estrellas masivas tienen un efecto considerable en su entorno no es nueva: se sabe que estas estrellas lanzan cantidades enormes de potente radiación ionizante (emisión con la suficiente energía como para arrancar electrones de los átomos). Sin embargo, es muy difícil obtener evidencia observacional de la interacción entre estas estrellas y su entorno.

El equipo analizó el efecto de esta radiación energética en los pilares: un proceso conocido como fotoevaporación, cuando el gas es ionizado y luego se dispersa, alejándose. Observando los resultados de la fotoevaporación — que incluyó la pérdida de masa de los pilares — fueron capaces de descubrir a los culpables. Había una clara correlación entre la cantidad de radiación ionizante emitida por las estrellas cercanas y la disipación de los pilares.

Esto podría parecer una calamidad cósmica, con estrellas masivas destruyendo a sus propios creadores. Sin embargo, aún no se comprende bien la complejidad de los mecanismos de retroalimentación entre las estrellas y los pilares. Estos pilares pueden parecer densos, pero las nubes de polvo y gas que componen las nebulosas son realmente muy difusas. Es posible que la radiación y los vientos estelares de las estrellas masivas en realidad ayuden a crear puntos más densos dentro de los pilares que luego puedan acabar formando estrellas.

Estas impresionantes estructuras celestes tienen mucho más que contarnos, y MUSE es un instrumento ideal con el que poder demostrarlo.

Listos para el Planeta Rojo

La próxima semana, ExoMars de la ESA tendrá una sola oportunidad para ser capturada por la gravedad de Marte. La nave y los controladores de misión que van a realizar la operación están listos para la llegada.

El orbitador de gases traza ExoMars es una misión de varios años para comprender el metano y otros gases en la atmósfera de Marte en niveles bajos, y podría recoger evidencia de posible actividad biológica y geológica.

La nave madre de 3.7 toneladas está llevando el módulo Schiaparelli de 577 kg que probará tecnologías clave en la preparación para la misión de 2020 de la ESA.

El par ha casi completado  su viaje de 496 millones de kilómetros, y ahora se están acercando a una etapa crítica: soltar el módulo terrestre el domingo, y el descenso y aterrizaje el próximo miércoles, al mismo tiempo que la nave principal comienza a orbital el planeta.

"Están ahora en curso de colisión a alta velocidad con Marte,que está bien para el módulo terrestre - se mantendrá en este camino para hacer su descenso controlado," dice el Director de Vuelo Michel Denis en el control de misión en Darmstadt, Alemania.

"No obstante, para poner a la nave madre en órbita, tenemos que hacer un pequeño pero vital ajuste el 17 de Octubre para asegurar que esquive el planeta. Y el 19 de Octubre, debe encender su motor en un tiempo preciso durante 139 minutos para frenar en la órbita. Tenemos solo una oportunidad."

El viejo corazón de la Vía Láctea

Por primera vez, utilizando el telescopio infrarrojo VISTA de ESO, se ha descubierto, en el centro de la Vía Láctea, la presencia de estrellas antiguas de un tipo conocido como RR Lyrae. Las estrellas RR Lyrae normalmente se encuentran en poblaciones estelares antiguas de más de 10.000 millones de años de edad. Su descubrimiento sugiere que el bulbo galáctico de la Vía Láctea probablemente creció a través de la fusión de cúmulos de estrellas primordiales. Estas estrellas pueden ser incluso los restos del cúmulo estelar más viejo y masivo de toda la Vía Láctea, un auténtico superviviente.

Un equipo dirigido por Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) y Rodrigo Contreras (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile) ha utilizado observaciones realizadas con el telescopio de rastreo infrarrojo VISTA que forman parte del sondeo público de ESO Variables en la Vía Láctea (VVV), el cual estudia minuciosamente la parte central de la Vía Láctea. Observando la luz infrarroja (que nos permite ver a través del polvo cósmico, cosa que no ocurre en el rango de la luz visible), y aprovechando las excelentes condiciones del Observatorio Paranal de ESO, el equipo pudo obtener la visión más clara obtenida hasta el momento de esta región. Encontraron una docena de viejas estrellas RR Lyrae en el corazón de la Vía Láctea que no se conocían previamente.

Nuestra Vía Láctea tiene un centro densamente poblado — una característica común en muchas galaxias, pero única en tanto en cuanto está lo suficientemente cerca como para poder estudiarlo en profundidad. Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae proporciona una evidencia consistente que ayuda a los astrónomos a decidir entre dos teorías principales sobre cómo se forman los bulbos galácticos.

Las estrellas RR Lyrae suelen encontrarse en densos cúmulos globulares. Son estrellas variables, y el brillo de cada estrella RR Lyrae fluctúa regularmente. Observando la longitud de cada ciclo de aumento y disminución de brillo en una RR Lyrae, y midiendo el brillo de la estrella, los astrónomos pueden calcular su distancia.

Desafortunadamente, estas excelentes indicadoras de distancia suelen permanecer ocultas por el polvo o pierden su protagonismo porque hay estrellas jóvenes cercanas que brillan mucho más. Por lo tanto, localizar estrellas RR Lyrae justo en el superpoblado corazón de la Vía Láctea no fue posible hasta que se llevó a cabo el sondeo público VVV en luz infrarroja. Aun así, el equipo afirmó que la tarea de localizar  estrellas RR Lyrae entre una multitud de las estrellas más brillantes fue "abrumadora".

Sin embargo, su esfuerzo fue recompensado con la identificación de una docena de estrellas RR Lyrae. Su descubrimiento indica que los vestigios de antiguos cúmulos globulares se encuentran dispersos en el centro del bulbo de la Vía Láctea.

Rodrigo Contreras, explica: "Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae en el centro de la Vía Láctea tiene importantes implicaciones en la formación de núcleos galácticos. La evidencia apoya el escenario en el que el bulbo se creó a partir de la fusión de unos pocos cúmulos globulares".

La teoría de que los bulbos galácticos se forman a partir de la fusión de cúmulos globulares es refutada por la hipótesis competidora, que plantea que estos bulbos son el fruto de una rápida acumulación de gas. El descubrimiento de estas estrellas RR Lyrae, que casi siempre se encuentran en cúmulos globulares, es una evidencia importante de que el bulbo de la Vía Láctea se formó a través de la fusión. Por extensión, todos los bulbos galácticos similares podrían haberse formado del mismo modo.

Estas estrellas no son solo una prueba para apoyar una importante teoría de la evolución galáctica, sino que también es probable que tengan más de 10.000 millones de años, lo que significa que, pese a ser tenues, son las tenaces supervivientes del que podría ser el cúmulo de estrellas más antiguo y masivo dentro de la Vía Láctea.

Imágenes del descenso final de la nave Rosetta

Una nueva imagen del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fue tomada por la nave Rosetta de la ESA antes de su impacto controlado en la superficie del cometa el 30 de Septiembre. Confirmación del fin de la misión llegó al Centro de Operaciones Espaciales de ESA en Darmstadt, Alemania con la pérdida de la señal luego del impacto.

El descenso final le dio a Rosetta la oportunidad de estudiar el gas del cometa, el polvo y el plasma del ambiente muy cerca de su superficie, así como de tomar imágenes de alta resolución.

La imagen final fue tomada a una altitud de 66 pies (20 metros) de la superficie del cometa por la cámara OSIRIS de alta amplitud de la nave el 30 de Septiembre. El reporte inicial de 167 pies, o 51 metros, estuvo basado en el tiempo de impacto predicho. Ahora que el tiempo fue confirmado, y siguiendo información adicional y una reconstrucción de tiempo, la distancia estimada fue actualizada. El análisis continúa.

La escala de la imagen es de alrededor de dos décimas de pulgada (5 milímetros) por pixel. La imagen mide cerca de 9 pies (2.4 metros) de ancho.

La decisión de finalizar la misión en la superficies es resultado de Rosetta y la orientación del cometa fuera de la órbita de Júpiter nuevamente. Más allá del Sol de lo que Rosetta jamás viajó, podría haber un poco de energía para operar la nave. Operadores de misión se enfrentaban con un inminente período de largos meses cuando el Sol está cerca de la línea de visión entre la Tierra y Rosetta, significando que las comunicaciones con la nave hubiesen sido cada vez más difíciles.

La misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea fue lanzada el 2004 y llegó al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko el 6 de Agosto de 2014. Es la primera misión en la historia en reunirse con un cometa y escoltarlo mientras orbita el Sol. El 4 de Noviembre de 2014, una nave llamada Philae obtuvo sus primeras imágenes de la superficie del cometa y devolvió importantes datos científicos por varios días.

Las contribuciones de Estados Unidos a la nave Rosetta fueron el instrumento de microondas para el orbitador Rosetta (MIRO); el espectrógrafo Alice; el sensor de  iones y electrones (IES), parte de suite de consorcio de plasma de Rosetta; y el equipo electrónico para el espectrómetro de masa de doble foco (DFMS) para el espectrómetro del orbitador Rosetta para análisis neutral de iones (ROSINA). Estos son una parte del total de 11 instrumentos a bordo de Rosetta.

Los cometas son cápsulas del tiempo que contienen material primitivo que quedó de la época en que el Sol y sus planetas se formaron. Rosetta es la primera nave en observar de forma muy próxima cómo un cometa cambia mientras es sometido a la creciente radiación del Sol. Observaciones ayudarán a que los científicos puedan aprender más acerca del origen y evolución del Sistema Solar y el rol que los cometas puedan haber tenido en la formación de planetas.

Rosetta es una misión de la ESA con contribuciones de sus estados miembros y la NASA. La nave Philae de Rosetta es provisto por un consorcio dirigido por el Centro Aeroespacial Alemán, Colonia, El Max Planck Institute para Investigación del Sistema Solar, Gottingen; la Agencia Espacial Francesa, Paris; y la Agencia Espacial Italiana, Roma. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL), Pasadena, California, una división de Caltech, dirige la contribución de Estados Unidos de la misión Rosetta para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. JPL también construyó MIRO y alberga al principal investigador, Mark Hofstadter. El Instituto de Investigación del Suroeste (San Antonio y Boulder, Colorado, desarrollaron el orbitador de Rosetta IES y los instrumentos Alice, y alberga a sus investigadores principales, James Burch (IES) y Alan Stern (Alice).+

ALMA capta un “caparazón” estelar con una interesante química

Un equipo japonés de astrónomos, utilizando ALMA, ha descubierto una masa densa y caliente de moléculas complejas que envuelve, como si fuera un caparazón, a una estrella recién nacida. Este singular caparazón molecular caliente es el primero de su clase que ha sido detectado fuera de la galaxia Vía Láctea. Tiene una composición molecular muy diferente a la de otros objetos similares de nuestra propia galaxia, una interesante pista que puede indicarnos que la química que tiene lugar en el universo podría ser mucho más diversa de lo esperado.

Un equipo de investigadores japoneses ha utilizado el poder de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar una estrella masiva conocida como ST11 situada en nuestra vecina galaxia enana, la Gran Nube de Magallanes (LMC, de Large Magellanic Cloud). Se detectó la emisión de una serie de gases moleculares. Los datos indicaban que el equipo había descubierto una región concentrada de gases moleculares relativamente caliente y denso alrededor de la estrella recién encendida ST11. Esto evidenciaba que habían encontrado algo nunca antes visto fuera de la Vía Láctea: un núcleo molecular caliente (hot molecular core en inglés).

Takashi Shimonishi, un astrónomo en la Universidad de Tohoku (Japón) y autor principal del artículo científico, muestra su entusiasmo: "Es la primera detección de un núcleo molecular caliente extragaláctico y demuestra la gran capacidad de los telescopios de nueva generación para el estudio de los fenómenos astroquímicos más allá de la Vía Láctea".

Las observaciones de ALMA revelaron que este núcleo recién descubierto en LMC tiene una composición muy diferente a otros objetos similares encontrados en la Vía Láctea. Las firmas químicas más prominentes en el núcleo de LMC incluyen moléculas como dióxido de azufre, óxido nítrico y formaldehído — junto con el omnipresente polvo cósmico. Pero en el nuevo núcleo molecular caliente detectado tiene abundancias muy bajas de varios compuestos orgánicos, incluyendo metanol (la molécula más simple de alcohol). En cambio, los núcleos estudiados en la Vía Láctea, contienen una amplia variedad de moléculas orgánicas complejas, incluyendo el metanol y el etanol.

Takashi Shimonishi, explica: “Las observaciones sugieren que las composiciones moleculares de los materiales que forman estrellas y planetas son mucho más diversas de lo que esperábamos”.

La Gran Nube de Magallanes tiene una baja abundancia de elementos que no sean hidrógeno o helio. El equipo de investigación sugiere que este entorno galáctico tan diferente ha afectado al proceso de formación de las moléculas que tiene lugar alrededor de la estrella recién nacida ST11. Esto podría explicar las diferencias observadas en las composiciones químicas.

Aún no queda claro si las moléculas grandes y complejas detectadas en la Vía Láctea existen en núcleos moleculares calientes en otras galaxias. Las moléculas orgánicas complejas son de especial interés, ya que algunas están relacionadas con las moléculas prebióticas formadas en el espacio. Este objeto recién descubierto en una de nuestras vecinas galácticas más cercanas es excelente para ayudar a los astrónomos a abordar este tema. Además, se plantea otra pregunta: ¿cómo podría afectar la diversidad química de las galaxias en el desarrollo de vida extragaláctica?

Rover en Marte ve espectaculares formaciones de rocas en capas

El pasado geológico por capas de Marte es revelado en sorprendentes imágenes a color enviadas por el rover Curiosity de la NASA que está actualmente explorando en la región "Murray Buttes", en el Monte Sharp.

Curiosity tomó las imágenes con cu Mastcam el 8 de septiembre. El equipo del rover piensa ensamblar varias imágenes a color de la multitud de imágenes tomadas en esta locación al futuro.

"El equipo científico de Curiosity se ha emocionado en ir en este viaje a través del desierto del suroeste americano en Marte," dijo el científico de proyecto de Curiosity Ashwin Vasavada, de NASA JPL, Pasadena, California.

Las colinas y mesetas marcianas que se elevan de la superficie son remanentes erocionados de arenisca que se originaron cuando el viento depositó arena luego que el monte Sharp se formara.

"Estudiar estas colinas de cerca nos ha dado una mejor comprensión de las antiguas dunas que se formaron y fueron enterradas, químicamente cambiadas por aguas subterráneas, exhumadas y erosionadas para formar el paisaje que vemos hoy," dijo Vasavada.

Las nuevas imágenes representan la última parada de Curiosity en Murray Buttes, donde el rover ha estado por un mes. A partir de esta semana, Curiosity va a salir de estas colinas hacia el sur, pasando por la parte baja de este último monte.

En este lugar, el rover empezó su última campaña de taladrado. Luego que estas perforaciones estén terminadas, Curiosity continuará más hacia el sur y más arriba del Monte Sharp, dejando atrás esta zona con estas espectaculares formaciones.

Curiosity "aterrizó" cerca del Monte Sharp en 2012. Alcanzó la base de la montaña en 2014 luego de encontrar exitosamente evidencia que los antiguos lagos marcianos ofrecían condiciones que podían ser favorables para microbios si Marte alguna vez tuvo vida. Las capas en las rocas en la base del Monte Sharp acumularon sedimentos de los lagos hace billones de años.

En el Monte Sharp, Curiosity está investigando cómo y cuándo las condiciones habitables antiguas, conocidas por hallazgos anteriores de la misión, evolucionaron a condiciones más secas y desfavorables para la vida.

Vista circular completa del rover Curiosity de la NASA, muster "Colinas Murray"

Mesetas y colinas erosionadas recuerdan a la forma del suroeste de Estados Unidos en la última panorámica 360 a color del rover de la NASA Curiosity.

El rover utilizó su cámara de mástil (Mastcam) para capturar docenas de imágenes para componer esta panorámica el 5 de Agosto, cuatro años después de su amartizaje en el cráter Gale.

El drama visual de las colinasMurray a lo largo de la ruta de la ruta planeada de Curiosity hasta el inferior del monte Sharp fue anticipado cuando el sitio fue llamado informalmente hace casi tres años en honor al científico planetario de Caltech Bruce Murray (1931-2013), ex director del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. JPL dirige la misión para la NASA Curiosity.

Las colinas y mesetas están cubiertas con roca que es relativamente resistente a la erosión eólica. Esto ayuda a preservar estos restos monumentales de una capa que antiguamente cubrió más completamente la capa subyacente en la que que el vehículo se está moviendo.

Al principio de su misión en Marte, Curiosity logró su objetivo principal cuando encontró y examinó un entorno habitable antiguo. En una misión extendida, el vehículo está examinando exitosamente las capas más jóvenes a medida que sube la parte inferior del monte Sharp. Un objetivo clave es aprender como las condiciones del lago de agua dulce, que habría sido favorable para los microbios miles de millones de años atrás si Marte ha tenido la vida, se desarrollaron en condiciones más duras y áridas mucho menos adecuados para sostener la vida. La misión también está monitoreando el ambiente moderno de Marte.

Estos hallazgos han estado abordando objetivos de alta prioridad para la ciencia planetaria y aún más la ayuda de la NASA para una misión humana al planeta rojo.

Laboratorio estelar en Sagitario

El puñado de brillantes estrellas azules que pueden ver en la parte superior izquierda de esta nueva fotografía de ESO (una inmensa imagen de 615 megapíxeles), es el laboratorio cósmico perfecto para estudiar la vida y la muerte de las estrellas. Conocido como Messier 18, este cúmulo de estrellas contiene astros que se formaron juntos a partir de la misma nube masiva de gas y polvo. Esta imagen, que también cuenta con rojas nubes de brillante hidrógeno y oscuros filamentos de polvo, fue captada por el telescopio de rastreo VST (VLT Survey Telescope), situado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile.

Messier 18 fue descubierto y catalogado en 1764 por Charles Messier — de ahí que se denominen Objetos Messier — durante su búsqueda de objetos parecidos a cometas.  Se encuentra dentro de la Vía Láctea, aproximadamente a 4.600 años luz, en la constelación de Sagitario, y está formado por una gran número de estrellas hermanas unidas en lo que se conoce como un cúmulo abierto.

Se conocen más de 1.000 cúmulos abiertos dentro de la Vía Láctea con una amplia gama de propiedades, como tamaño y edad, que proporcionan a los astrónomos pistas sobre cómo se forman, evolucionan y mueren las estrellas. El principal atractivo de estos cúmulos es que todas sus estrellas nacen juntas a partir del mismo material.

En Messier 18, los colores azul y blanco de la población estelar indican que las estrellas del cúmulo son muy jóvenes, probablemente tienen solamente alrededor 30 millones años de edad. Ser hermanas significa que las estrellas solo serán diferentes en cuanto a su masa, y no en cuanto a la distancia que las separa de la Tierra o en lo referente a la composición del material del que se formaron. Esto hace que los cúmulos sean muy útiles a la hora de mejorar las teorías de formación y evolución estelar.

Actualmente, los astrónomos saben que la mayoría de las estrellas se forman en grupos, forjadas a partir de la misma nube de gas que colapsó sobre sí misma debido a la fuerza de atracción de la gravedad. La nube de polvo y gas remanente — o nube molecular — que envuelve a las nuevas estrellas a menudo es empujada por sus fuertes vientos estelares, debilitando la fuerza gravitatorias que las enlaza. Con el tiempo, las hermanas estelares (como las mostradas en la imagen), unidas por débiles lazos, acaban a menudo separándose y tomando caminos diferentes a medida que interaccionan con otras estrellas vecinas o con nubes masivas de gas. Es muy probable que nuestra propia estrella, el Sol, formara parte alguna vez de un cúmulo muy parecido a Messier 18 hasta que sus compañeras se distribuyeron poco a poco por la Vía Láctea.

Los trazos oscuros que serpentean a través de esta imagen son turbios filamentos de polvo cósmico que bloquean la luz de las estrellas distantes. En contraste, las débiles nubes rojizas que parecen tejer entre las estrellas están compuestas de gas de hidrógeno ionizado. El gas brilla porque las estrellas jóvenes, muy calientes, emiten una intensa luz ultravioleta que arranca los electrones del gas circundante y hace que se emita el débil resplandor que vemos en esta imagen. Si se dan las condiciones necesarias, en algún momento este material podría colapsar sobre sí mismo y proporcionar a la Vía Láctea otra prole de estrellas — un proceso de formación de estrellas que puede continuar indefinidamente.

Esta gigantesca imagen de 30.577 x 20.108 píxeles fue captada utilizando la cámara OmegaCAM, instalada en el telescopio de rastreo VST (VLT Survey Telescope), en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile.

La dulce vista de Juno de Jupiter desde su órbita

No hay forma de que desde la Tierra se pueda ver Júpiter como Juno puede verlo. Esto es lo que hace esta foto de Júpiter y varias de sus lunas tan intrigante. El gran punto rojo es muy hermoso. Desde que Juno puede moverse completamente alrededor del planeta, lo hemos visto desde una variedad de perspectivas, inlcuso sobre los polos. La Tierra no puede hacer esto.

Júpiter está tan alejado de nosotros que incluso cuando la Tierra está al lado de su órbita, el planeta sigue pareciendo casi 100% iluminado con un disco brillante como la Luna. Solo cuidadosas observaciones con un telescopio mostrarán un ligero oscurecimiento a lo largo de una u otra de sus extremidades.

Para tomar la foto, la nave utiliza JunoCam, una cámara a color de luz visible que sirve como los ojos de Juno. No solamente provee asombrosas imágenes de los paisajes atmosféricos y auroras del planeta, su amplio campo de visión va ayudar a proveer el contexto para los otros instrumentos de la nave. JunoCam fue incluida en la nave específicamente para tí y para mí, para el público. No obstante, estas imágenes serán útiles para el equipo científico. No es considerada uno de los instrumentos científicos de la misión.

Primeras observaciones exitosas del instrumento GRAVITY al centro galáctico

Un equipo europeo de astrónomos ha utilizado el nuevo instrumento GRAVITY, instalado en el Very Large Telescope de ESO, para obtener interesantes observaciones del centro de la Vía Láctea, al combinar la luz de las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros por primera vez. Estos resultados proporcionan una idea de la innovadora ciencia que GRAVITY será capaz de producir al momento de sondear los campos gravitacionales de gran intensidad cercanos al agujero negro central supermasivo y poner a prueba la validez de la teoría general de la relatividad de Einstein.

El instrumento GRAVITY se encuentra operando ahora con las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros del Very Large Telescope (VLT) de ESO, e incluso durante los primeros resultados obtenidos en la etapa de pruebas, ya es claro que pronto comenzará a producir ciencia de primera clase.

GRAVITY forma parte del Interferómetro del VLT. Al combinar la luz de los cuatro telescopios, este puede alcanzar la misma resolución espacial y la misma precisión en la medición de las posiciones que un telescopio de hasta 130 metros de diámetro. Las ganancias correspondientes en lo que respecta al poder de resolución y a la precisión posicional (un factor de 15 por sobre las Unidades de Telescopio de 8,2 metros del VLT funcionando de forma individual) permitirá a GRAVITY realizar mediciones extremadamente exactas de objetos astronómicos.

Uno de los objetivos principales de GRAVITY es realizar observaciones detalladas del entorno que rodea al agujero negro de 4 millones de masas solares ubicado en el centro de la Vía Láctea. A pesar de que tanto la posición como la masa del agujero negro se conocen desde el año 2002, al realizar mediciones exactas de los movimientos de las estrellas que lo orbitan, GRAVITY  permitirá a los astrónomos estudiar el campo gravitacional que rodea al agujero negro con un detalle sin precedentes, proporcionando una posibilidad única de poner a prueba la teoría de la Relatividad General de Einstein.

En este ámbito, las primeras observaciones con GRAVITY ya han sido extremadamente fascinantes. El equipo de GRAVITY ha utilizado el instrumento para observar una estrella conocida como S2 en su órbita de sólo 16 años alrededor del agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Estas pruebas han demostrado de forma impresionante la sensibilidad que posee GRAVITY, al ser capaz de detectar esta débil estrella en tan sólo unos minutos de observación.

El equipo pronto podrá obtener posiciones ultra-precisas de la estrella en órbita, lo que equivale a medir la posición de un objeto en la Luna con una exactitud de centímetros. Esto les permitirá determinar si el movimiento alrededor del agujero negro se ajusta o no a las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein. Las nuevas observaciones muestran que el Centro Galáctico es un laboratorio tan ideal como se pudiese esperar.

"Fue un momento fantástico para todo el equipo cuando captamos la superposición de la luz emitida por la estrella por primera vez, después de ocho años de arduo trabajo", comenta el científico a cargo del instrumento GRAVITY Frank Eisenhauer del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania. "En primer lugar estabilizamos de forma activa la interferencia en una estrella brillante cercana, y luego sólo unos pocos minutos más tarde pudimos ver la interferencia proveniente de la débil estrella (seguido de numerosos choques de manos)". A primera vista, ni la estrella de referencia, ni la estrella en órbita tienen compañeros masivos que pudiesen complicar las observaciones y el análisis. "Son sondas ideales", explica Eisenhauer.

Esta temprana indicación de éxito llega justo a tiempo. En el año 2018, la estrella S2 estará en su punto más cercano al agujero negro, a sólo 17 horas-luz de distancia y viajando a casi 30 millones de kilómetros por hora, o a 2,5% de la velocidad de la luz. A esta distancia los efectos generados por la relatividad general serán más evidentes y las observaciones de GRAVITY entregarán sus resultados más importantes. Esta oportunidad no se volverá a repetir en otros 16 años.

MIsión Juno de la NASA a 25 días de Júpiter

La misión Juno de la NASA está a 25 días y 11.1 millones de millas (17.8 millones de kilómetros) del habitante planetario más grande de nuestro Sistema Solar -- Júpiter. En la noche del 4 de julio, Juno disparará su motor principal durante 35 minutos, colocándolo en una órbita polar alrededor del gigante gaseoso. Será un encuentro planetario atrevido: Júpiter se encuentra en el entorno de radiación más duro conocido, y Juno ha sido especialmente diseñado para navegar con seguridad el nuevo territorio.

"Actualmente estamos cerrando la distancia entre nosotros y Júpiter a unas cuatro millas por segundo," dijo Scott Bolton, investigador principal para Juno del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio."Pero la gravedad de Júpiter está tirando de nosotros cada día, y para cuando lleguemos vamos a acelerarnos a 10 veces la velocidad - más de 40 millas por segundo (cerca de 70 kilómetros por segundo) - en el momento en que nuestro motor de cohete pone el freno para llevarnos a la órbita".

El equipo de la misión Juno está utilizando estas últimas semanas para evaluar y volver a evaluar todas las partes del proceso de inserción en la órbita de Júpiter (JOI), buscando de eventos de muy baja probabilidad y llevándolos a tierra -determinando cual, si los hay, deben ser abordados. Dos escenarios se han identificado para el trabajo posterior. El primero es una variación en la forma que Juno saldría de un modo seguro de protección si la nave se encontrara con una anomalía o condición inesperada. Un segundo elemento consiste en una actualización de software de menor importancia.

"Estamos en la última prueba y revisión de la secuencia JOI como parte de los preparativos finales para la inserción en la órbita de Júpiter", dijo Rick Nybakken, director del proyecto  Juno para el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "A lo largo del proyecto, incluyendo las operaciones, nuestro proceso de revisión ha buscado la probable, la poco probable y luego el muy poco probable. Ahora estamos ante eventos muy poco probables como que la inserción en órbita nos podría lanzar."

Cometa de sonda Rosetta contiene ingredientes para la vida.

Ingredientes requeridos como esenciales para el origen de la vida en la Tierra han sido descubiertos en el cometa que la sonda Rosetta ha estado investigando por casi dos años.

Estos incluyen el aminoácido glicina, que es comunmente encontrado en proteínas, y fósforo, un componente clave del ADN y de membranas celulares.

Los científicos han debatido extensamente la importante posibilidad de que el agua y moléculas orgánicas hayan sido traídas por asteroides y cometas a la joven Tierra luego de su enfriamiento seguido de su formación, suministrando algunos de los pilares para la vida.

Mientras que algunos cometas y asteroides son conocidos por tener agua con una composición como la de los océnaos terrestres, Rosetta encontró una diferencia significativa en su cometa - impulsando el debate en su rol en el origen del agua terrestre.

Pero nuevos resultados revelan que los cometas tienen el potencial de llevar ingredientes críticos para establecer la vida como la conocemos.

Los aminoácidos son biológicamente importantes, conteniendo carbono, oxígemo, hidrógeno y nitrógeno, y forman la base de las proteínas.

Pistas del aminoácido más simple, glicina, fueron encontrados en muestras que volvieron a la Tierra en 2006 del cometa Wild-2 por la misión Stardust de la NASA. No obstante, posible contaminación terrestre de las muestras de polvo hicieron el análsis extremadamente difícil.

Ahora, Rosetta ha hecho mediciones directas y repetidas de glicina en la disfusa atmósfera, o "coma" del su cometa.

"Este es la primera detección sin ambigüedades de glicina en un cometa," dice Kathrin Altwegg, la principal investigadora del instrumento ROSINA, que hizo las mediciones, y autora principal del paper publicado en "Science Advances."

"Al mismo tiempo, detectamos también otras moléculas orgánicas que pueden ser precursores de la glicina, haciendo alusión a la forma en que se pueden haber formado."

Las mediciones fueron hechas antes que el cometa alcanzase su punto más cercano al Sol - perihelio- en Agosto de 2015, en su órbita de 6.5 años.

La primera detección fue hecha en Octubre de 2014 mientras Rosetta estaba a solo 10 km del cometa. La ocasión siguiente fue durante un sobrevuelo en Marzo de 2015, cuando estaba a 30-15 km del núcleo.

La glicina ha sido vista también en otras ocasiones asociadas con explosiones en el mes anterior a su perihelio, cuando Rosetta estaba a más de 200 km del núcleo, pero rodeado de mucho polvo.

"Vemos una fuerte conexión entre la glicina y el polvo, sugiriendo que es probablemente liberado tal vez con otros volátiles desde las mantas de hielo del polvo una vez que se han calentado en la coma," dice Kathrin.

La glicina se convierte en gas solo cuando alcanza temperaturas bajo los 150°C, lo que implica que usualmente un poco es liberado desde la superficie del cometa o se su subsuperficie debido a las bajas temperaturas. Esto cuenta para el hecho de que Rosetta no siempre lo detecta.

Un hermoso ejemplo de ornamentación estelar

En esta imagen del VLT (Very Large Telescope) de ESO, la luz de ardientes astros azules excita el gas sobrante tras la reciente formación de las estrellas. El resultado es una nebulosa de emisión sorprendentemente colorida, llamada LHA 120-N55, en la que las estrellas están adornadas con un manto de gas incandescente. Los astrónomos estudian estos hermosos alardes de belleza para conocer las condiciones que se dan en los lugares donde se desarrollan nuevas estrellas.

LHA 120-N55 o N55, como generalmente se conoce, es una brillante nube de gas que se encuentra en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por las siglas en inglés de Large Magellanic Cloud), una galaxia satélite de la Vía Láctea situada a unos 163.000 años luz de distancia. N55 está dentro de una cáscara supergigante o superburbuja, llamada LMC 4. Las superburbujas, que a menudo alcanzan cientos de años luz de tamaño, se forman cuando los fuertes vientos de las estrellas recién nacidas y las ondas de choque de explosiones de supernova trabajan en tándem para expulsar la mayor parte del gas y del polvo que originalmente las rodearon, creando enormes cavidades en forma de burbuja.

Sin embargo, el material que se convirtió en N55 logró sobrevivir como un pequeño remanente de gas y polvo. Ahora es una nebulosa independiente dentro de la superburbuja, acompañada por un grupo de brillantes estrellas azules y blancas — conocidas como LH 72 — que también se las arregló para formarse cientos de millones de años después de los acontecimientos que originalmente dieron vida a la superburbuja. Las estrellas de LH 72 tienen unos pocos millones de años de edad, por lo que no han jugado ningún papel en la “limpieza” del espacio que rodea a N55. Más bien, se trata de una segunda generación de estrellas de la región.

El reciente surgimiento de una nueva población de estrellas también explica los sugerentes colores que rodean a las estrellas en esta imagen. La intensa luz de las potentes estrellas blanco-azuladas, hace que los átomos de hidrógeno de N55 se separen de sus electrones, provocando que, en luz visible, el gas brille con un característico color rosáceo. En las galaxias, los astrónomos reconocen esta firma dejada por el brillante gas de hidrógeno como una señal del nacimiento de estrellas.

Hasta ahora, todo parece tranquillo en la región de formación estelar de N55, pero en el futuro le aguardan grandes cambios. Dentro de varios millones de años, algunas de las estrellas masivas y brillantes de la asociación LH 72 estallarán como supernovas, dispersando el contenido de N55. De hecho, se creará una burbuja dentro de una superburbuja y, en esta región vecina a la galaxia que nos alberga, continuará el ciclo de nacimientos y muertes estelares.

Para obtener esta nueva imagen se utilizó el instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph, espectrógrafo de baja dispersión y reductor focal), instalado en el VLT de ESO. Fue tomada como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO, 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 más detallada de un disco protoplanetario obtenida por ALMA

Esta nueva imagen de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) muestra, con el mayor detalle logrado hasta ahora, el disco con formación de planetas que hay alrededor de la estrella de tipo solar TW Hydrae. Revela una prometedora brecha a la misma distancia de la estrella a la que se encuentra la Tierra del Sol, lo cual puede significar que está empezando a nacer una versión infantil de nuestro planeta o, posiblemente, una Supertierra, más masiva.

La estrella TW Hydrae es un conocido objeto de estudio para los astrónomos debido a su proximidad a la Tierra (unos 175 años luz de distancia) y su condición de estrella infante (cerca de 10 millones años). Además, desde la Tierra, la vemos de cara, lo cual ofrece a los astrónomos una vista poco habitual y sin distorsiones de los discos protoplanetarios que hay alrededor de la estrella.

"Estudios anteriores, realizados con telescopios ópticos y con radiotelescopios, confirman que TW Hydrae alberga un prominente disco cuyas características sugieren que hay planetas comenzando a formarse", afirma Sean Andrews, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.) y principal autor de un artículo publicado hoy en la revista Astrophysical Journal Letters. "Las nuevas imágenes de ALMA muestran el disco con un detalle sin precedentes, revelando una serie de anillos concéntricos de brillante polvo y zonas oscuras, con interesantes características que pueden indicar que se está formando un planeta con una órbita parecida a la de la Tierra".

En las nuevas imágenes hay otras zonas con pronunciadas brechas que se encuentran a tres mil millones y seis mil millones de kilómetros de la estrella central, distancias similares a las medias que separan al Sol de Urano y Plutón dentro de nuestro Sistema Solar. También parecen ser el resultado de la unión de partículas que acabarán dando lugar a planetas, que más tarde barrerán sus órbitas de polvo y gas y concentrarán el material restante en bandas bien definidas.

Para lograr estas nuevas observaciones de TW Hydrae, los astrónomos obtuvieron imágenes de la débil emisión de radio emitida por los granos de polvo milimétricos del disco, revelando detalles en distancias como la que separa a la Tierra del Sol (unos 150 millones de kilómetros). Estas detalladas observaciones fueron posibles gracias a la configuración de larga base y alta resolución de ALMA. Cuando las antenas de ALMA están en su máxima separación (hasta 15 kilómetros de distancia) el telescopio es capaz de resolver detalles muy finos. "Esta es la imagen de ALMA con mayor resolución espacial obtenida de un disco protoplanetario. ¡Será muy difícil superarla en el futuro!", dijo Andrews.

“TW Hydrae es bastante especial. Es el disco protoplanetario conocido más cercano a la Tierra y puede ser muy parecido al Sistema Solar cuando tenía sólo 10 millones de años de edad”, añade el coautor David Wilner, también del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.

Observaciones anteriores de ALMA de otro sistema, HL Tauri, muestran que discos protoplanetarios aún más jóvenes — de tan solo 1 millón de años — pueden mostrar señales similares de formación planetaria. Estudiando el disco de TW Hydrae, más viejo, los astrónomos esperan comprender mejor la evolución de nuestro propio planeta y las perspectivas para sistemas similares de la Vía Láctea.

Ahora los astrónomos quieren saber cuán frecuentes son este tipo de características en discos alrededor de otras estrellas jóvenes y cómo pueden cambiar con el tiempo o el entorno.

Un platillo volador glacial

En un inesperado hallazgo, ALMA encuentra fríos granos de polvo alrededor de discos con planetas en formación.

Un equipo de astrónomos ha utilizado los telescopios ALMA e IRAM para realizar la primera medición directa de la temperatura de los grandes granos de polvo que se encuentran en las partes exteriores de un disco de formación de planetas alrededor de una estrella joven. Aplicando una novedosa técnica a las observaciones de un objeto conocido como “Platillo Volador”, se ha descubierto que los granos tienen temperaturas mucho más bajas de lo esperado: -266 grados centígrados. Este sorprendente resultado sugiere que será necesario revisar los modelos de estos discos.

El equipo internacional, liderado por Stéphane Guilloteau, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (Francia), midió la temperatura de los grandes granos de polvo que hay alrededor de la joven estrella 2MASS J16281370-2431391, en la espectacular región de formación estelar de Rho Ophiuchi, que se encuentra a unos 400 años luz de la Tierra.

Esta estrella está rodeada por un disco de gas y polvo. Estos discos se denominan discos protoplanetarios, ya que se trata de las primeras etapas en la creación de sistemas planetarios. Este disco en particular se ve casi de canto, y su aspecto en las imágenes de luz visible ha hecho que sea apodado como el Platillo Volador.

Los astrónomos utilizaron ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar el resplandor proveniente de moléculas de monóxido de carbono en el disco de 2MASS J16281370-2431391. Fueron capaces de crear imágenes muy nítidas y encontraron algo raro: ¡en algunos casos vieron una señal negativa! Normalmente una señal negativa es físicamente imposible, pero en este caso hay una explicación que nos lleva a una conclusión sorprendente.

El autor principal, Stéphane Guilloteau, desvela la historia: "Este disco no se observa contra un cielo negro y vacío. En cambio, vemos su silueta frente al brillo de la nebulosa Rho Ophiuchi. Este resplandor difuso se extiende demasiado como para ser detectado por ALMA, pero el disco la absorbe. La señal negativa resultante significa que partes del disco están más frías que el fondo. ¡La Tierra está casi literalmente a la sombra del Platillo Volador!"

El equipo combinó las mediciones del disco llevadas a cabo por ALMA con las observaciones de la luz de fondo del telescopio de 30 metros IRAM, instalado en España. Derivaron una temperatura para los granos de polvo del disco de sólo -266 grados (sólo 7 grados sobre el cero absoluto o 7 Kelvin) a una distancia de unos 15.000 millones de kilómetros de la estrella central. Se trata de la primera medición directa de la temperatura de granos grandes (con dimensiones de aproximadamente un milímetro) en este tipo de objetos.

Esta temperatura es mucho menor de lo que predicen los últimos modelos, que estiman temperaturas de entre -258 y -253 ºC (entre 15 y 20 Kelvin). Para resolver esta discrepancia, y dado que alcanzan temperaturas tan bajas, las características de estos grandes granos de polvo deben ser diferentes a lo que se creía hasta ahora.

"Para establecer cuál es el impacto de este descubrimiento en la estructura del disco, tenemos que encontrar qué propiedades del polvo pueden resultar plausibles a temperaturas tan bajas. Tenemos algunas ideas: por ejemplo, la temperatura puede depender del tamaño del grano, siendo los granos más grandes más fríos que los más pequeños. Pero es demasiado pronto para estar seguros", agrega el coautor Emmanuel di Folco (Laboratorio de Astrofísica de Burdeos).

Si se determina que estas bajas temperaturas del polvo son una característica normal de los discos protoplanetarios, esto podría tener muchas consecuencias para la comprensión de cómo se forman y evolucionan.

Por ejemplo, las propiedades del polvo determinan qué sucede cuando estas partículas chocan y, por lo tanto, se convierten en posibles semillas para la formación de planetas. Aún no es posible evaluar si estas diferencias en las propiedades del polvo son significativas o no en este sentido.

También se sabe que existen discos de polvo más pequeños, y que las bajas temperaturas del polvo también pueden tener un importante impacto en ellos. Si estos discos se componen principalmente de granos más grandes y fríos de lo que se pensaba hasta ahora, esto implicaría que estos discos compactos pueden ser arbitrariamente masivos, por lo que incluso podrían formar planetas gigantes relativamente cerca de la estrella central.

Será necesario llevar a cabo más observaciones, pero parece que el polvo frío encontrado por ALMA puede tener consecuencias significativas para la comprensión de los discos protoplanetarios.