sábado, 26 de julio de 2014

La vida y muerte de estrellas hermanas

En esta nueva y sorprendente imagen captada en el Observatorio La Silla de ESO en Chile, jóvenes estrellas se congregan sobre un fondo de nubes de gas resplandeciente y franjas de polvo. El cúmulo estelar, conocido como NGC 3293, habría sido una simple nube de gas y polvo hace unos diez millones de años, sin embargo, a medida que estrellas comenzaron a poblarlo, se convirtió en el brillante conjunto que observamos aquí. Los cúmulos de este tipo son laboratorios celestes que permiten a los astrónomos aprender más acerca de la evolución de las estrellas.


Este hermoso cúmulo estelar, NGC 3293, se encuentra a 8.000 años luz de la Tierra en la constelación de Carina (La Quilla). Este objeto celeste fue descubierto por primera vez por el astrónomo francés Nicolas Louis de Lacaille en 1751, durante su estadía en lo que hoy es Sudáfrica, empleando un pequeño telescopio con una apertura de tan sólo 12 milímetros. Es uno de los cúmulos más brillantes en el cielo austral y puede observarse fácilmente a simple vista en una noche oscura y despejada.
Los cúmulos estelares como el NGC 3293 contienen estrellas formadas al mismo tiempo, a la misma distancia de la Tierra y a partir de la misma nube de gas y polvo, lo que les da la misma composición química. Como resultado, los cúmulos de este tipo son objetos ideales para poner a prueba la teoría de la evolución estelar.

La mayoría de las estrellas que se aprecian aquí son extremadamente jóvenes, y el cúmulo en sí no posee más de 10 millones de años. Apenas unas recién nacidas en escalas cósmicas, si se considera que el Sol se formó hace 4.600 millones de años y aún así sólo se encuentra en la mitad de su vida. Una abundante presencia de estas jóvenes y brillantes estrellas de color azul es común en cúmulos abiertos como el NGC 3293, y, por ejemplo, en el llamado cúmulo de Kappa Crucis, también conocido como el Joyero o NGC 4755.

Cada uno de estos cúmulos abiertos se forma a partir de una gigantesca nube de gas molecular y sus estrellas permanecen unidas gracias a la atracción gravitacional que ejercen entre sí. Pero estas fuerzas no son suficientes para mantener al cúmulo intacto en caso de encuentros cercanos con otros cúmulos y nubes de gas a medida que el gas y polvo propios del mismo se disipan. Por lo tanto, los cúmulos abiertos sólo durarán unos pocos cientos de millones de años, a diferencia de sus primos mayores, los cúmulos globulares, que pueden sobrevivir durante miles de millones de años, y conservar muchas más estrellas.

A pesar de existir cierta evidencia que sugiere que todavía se generan procesos de formación estelar en NGC 3293, se cree que la mayoría (si es que no todas) de las casi cincuenta estrellas que conforman este cúmulo se originaron en un solo evento. Pero a pesar de que estas estrellas tienen la misma edad, no todas poseen la deslumbrante apariencia de una estrella en sus primeros años de vida; algunas aparentan ser mucho más antiguas, dando a los astrónomos la oportunidad de explorar cómo y por qué las estrellas evolucionan a diferentes velocidades.

Tomemos la luminosa estrella anaranjada en la parte inferior derecha del cúmulo como ejemplo. Esta gran estrella, una gigante roja, habría nacido como una de las más grandes y luminosas entre todas sus hermanas, pero las estrellas brillantes se queman rápidamente. Debido a que la estrella agotó el combustible en su núcleo, su dinámica interna cambió y comenzó a expandirse y enfriarse, convirtiéndose en la gigante roja que observamos ahora. Las gigantes rojas están llegando al final de su ciclo de vida, pero las estrellas hermanas de esta gigante roja en particular aún se encuentran en lo que se conoce como pre secuencia principal (la etapa que antecede al largo y estable período de vida media en el desarrollo de una estrella). Podemos apreciar estas estrellas en la plenitud de su vida como brillantes y calientes objetos de color blanco sobre el rojo y polvoriento fondo.

Esta imagen fue captada por el Wide Field Imager (WFI) instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, emplazado en el Observatorio La Silla de ESO en el norte de Chile.

viernes, 18 de julio de 2014

Cohete Antares lanza carga a la Estación Espacial

Una multitud de investigaciones de la NASA, provisiones de equipo, equipos y experimentos científicos de todo el país se dirigió a la Estación Espacial Internacional (ISS) a bordo de una nave Cygnus de Orbital Sciences Corp. La nave de carga lanzada a bordo un cohete Antares de Orbital desde Wallops Flight Facility de la NASA en Virginia el 13 de julio.

La misión es el segundo vuelo de entrega de carga de la compañía a la Estación a través de un contrato de la NASA de reabastecimiento de servicios comerciales de $1.900.000.000. Orbital va a volar a al menos 8 misiones de carga al espacio hasta 2016.

La misión Orbital-2 lleva cerca de 3.300 libras de insumos a la ISS, que van a expandir la capacidad de investigación de los miembros del equipo Expedition 40. Junto a las investigaciones  dirigidas al laboratorio orbital, hay un rebaño de nanosatélites diseñados para tomar imágenes de la Tierra; y una investigación basada en satélites llamada TechEdSat-4. Otro experimento cuenta con un sensor y múltiples cámaras que permiten el mapeo 3-D y la navegación robótica dentro de la Estación Espacial. Adicionalmente, un conjunto de estudiantes están a bordo como parte del programa "Student Spaceflight Experiment".

El comandante de Expedition 40, Steve Swanson, de la NASA, con ayuda de Alexander Gerst de la Agencia Europea Espacial (ESA), va a usar el brazo robótico de la estación para tomar parte de Cygnus a las 6:39 a.m. el miércoles 16 de Julio. En Agosto, la cápsula, que va a ser llenada con basura, va a salir de la estación y se va a quemar durante su reentrada en la atmósfera terrestre.

viernes, 4 de julio de 2014

Un nido estelar, formado y destruido por su ingrata prole

Esta casi desconocida nube de gas y polvo, cuyo nombre es Gum 15, es la cuna y el hogar de estrellas jóvenes masivas. Hermosas y mortales, estas estrellas dan forma a su nebulosa madre y, a medida que alcanzan su edad adulta, serán también la causa de su muerte.

Esta imagen fue tomada como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO utilizando la cámara de amplio campo Wide Field Imager, instalada en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla, en Chile. Muestra a Gum 15, situada en la constelación de Vela, a unos 3.000 años luz de la Tierra. Esta nube brillante es un ejemplo sorprendente de región HII. Estas nubes forman algunos de los objetos astronómicos más espectaculares que podemos ver como, por ejemplo,  la Nebulosa del Águila (que incluye la formación apodada "Los pilares de la creación"), la gran Nebulosa de Orión y este ejemplo, menos famoso: Gum 15.

El hidrógeno (H) es el elemento más común en el universo y puede encontrarse en prácticamente cualquier entorno investigado por los astrónomos. Las regiones HII son diferentes porque contienen cantidades sustanciales de hidrógeno ionizado, átomos de hidrógeno que han sido despojados de sus electrones a través de interacciones de alta energía con fotones ultravioletas (partículas de luz). A medida que los núcleos de hidrógeno ionizado vuelven a capturar electrones, liberan luz en una característica longitud de onda situada en la parte roja del espectro electromagnético, lo que da a nebulosas como Gum 15 su resplandor rojizo — un resplandor que los astrónomos llaman Hidrógeno alfa (Hα). En regiones HII, los fotones ionizantes proceden de estrellas jóvenes, masivas y muy calientes del interior de la región, y Gum 15 no es una excepción. En el centro de esta imagen se puede ver a una de las culpables: la estrella HD 74804, el miembro más brillante de un cúmulo de estrellas conocido como Collinder 197.

El aspecto grumoso e irregular que realza la belleza de esta nebulosa no es inusual para una región HII y, de nuevo, es el resultado de las estrellas que contiene. Las regiones HII tienen formas diversas porque la distribución de estrellas y gas en su interior es muy irregular. Además de la interesante forma de Gum 15, hay que destacar la bifurcada mancha oscura de polvo visible en el centro de esta imagen y algunas débiles estructuras de reflexión azul que la atraviesan. Esta característica del polvo hace que la nebulosa se asemeje a una versión más grande y más débil de la Nebulosa Trífida (Messier 20), más conocida, aunque en este caso sería más oportuno llamarla “Nebulosa Bífida”.

Una región HII como ésta podría dar a luz a miles de estrellas a lo largo de varios millones de años. Estas estrellas la hacen brillar y esculpen su forma, y son estas estrellas las que, finalmente, la destruirán. Una vez que las flamantes estrellas superan sus etapas infantiles, comenzarán a emanar fuertes vientos de partículas, esculpiendo y dispersando los gases a su alrededor, y cuando las más masivas de estas estrellas comiencen a morir, Gum 15 morirá con ellas. Las estrellas son tan grandes que acabarán estallando como supernovas y dispersando los últimos vestigios de las regiones de HII, dejando sólo un grupo de estrellas muy jóvenes.

sábado, 21 de junio de 2014

SSTL anucia el exitoso lanzamiento de KazEO Sat-2

Surrey Satellite Technology Ltd. (SSTL) anunció hoy el exitoso lanzamiento de KazEo Sat-2, un satélite de observación terrestre de mediana resolución para la República de Kazajstán, a las 19:11:1 UTC. La nave fue lanzada a una órbita heliosíncrona a 630Km a bordo de un cohete DNEPR desde Yasny, Rusia.

Tras la confirmación de la separación del vehículo de lanzamiento, la estación de tierra en el centro de operaciones de satélites de nueva construcción en la capital de Kazajstán, Astana, estableció contacto con el satélite en su primer paso y puesta en marcha de la plataforma ya está en marcha, llevada a cabo por un equipo conjunto de ingenieros de SSTL y Kazajstán Gharysh Sapary.
KazEOSat-2 (antes conocida como KazMRES) tiene una masa de 180 kg y se basa en la plataforma SSTL-150. Eentregará una franja de 77 kilometros, imágenes multiespectrales con una resolución de 6,5 metros para el monitoreo agrícola y de recursos, gestión de desastres y el uso de mapeo de suelo. La nave espacial es el elemento de resolución media de un sistema de teledetección espacial civil, que también incluye el satélite de alta resolución, KazEOSat-1, construido por Airbus Defensa y Espacio. El contrato con SSTL también incluyó un acuerdo de licencia para la reproducción no comercial de la plataforma SSTL-150 en Kazajstán.
Sir Martin Sweeting, Presidente Ejecutivo de SSTL dijo: "Felicitamos al gobierno de Kazajstán en el éxito del lanzamiento de KazEOSat-2 y el avance de su programa espacial civil. Hemos disfrutado mucho trabajando con los ingenieros kazajos que participaron en un desarrollo espacial y el programa de entrenamiento con nosotros durante la construcción de su nave espacial, y estamos muy ansiosos por dar la bienvenida a un nuevo equipo de ingenieros de Kazajstán al Reino Unido el próximo mes, que colaborará con nosotros en el diseño y construcción de su próxima misión, KazSTSat ".
En la continuación de la colaboración entre las dos organizaciones, un equipo de SSTL ha viajado al centro de operaciones de satélites en Astana para realizar operaciones iniciales en órbita junto a ingenieros kazajos. Una vez puesta en marcha la plataforma en Astana es completa, SSTL y los ingenieros kazajos comisionará y calibrar la carga de imágenes desde el centro de operaciones de control de la misión de SSTL en Guildford.

viernes, 13 de junio de 2014

Explosiones gigantes enterradas en polvo

Por primera vez, observaciones llevadas a cabo con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han permitido establecer de forma directa cuáles son las proporciones de gas molecular y polvo que se encuentran en una galaxia que alberga estallidos de rayos gamma (GRB) — las explosiones más grandes que tienen lugar en el universo. Sorprendidos, los investigadores han comprobado que hay menos gas del esperado y, proporcionalmente, mucho más polvo, haciendo que algunos GRB aparezcan como “GRB oscuros”. Este trabajo aparece en la revista Nature el 12 de junio de 2014 y es el primer resultado científico de ALMA en torno a los GRB, mostrando el potencial del conjunto de antenas para ayudarnos a comprender mejor cómo se comportan estos objetos.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs por sus siglas en inglés, Gamma-Ray Bursts) son intensas explosiones de altísima energía observadas en galaxias distantes — el fenómeno explosivo más brillante del universo. Los que duran más de un par de segundos son conocidos como estallidos de rayos gamma de larga duración (LGRBs, de long-duration gamma-ray bursts) y se asocian con las explosiones de supernova — potentes detonaciones que tienen lugar al final de la vida de las estrellas masivas.

En cuestión de segundos, un estallido típico libera tanta energía como la que habrá liberado el Sol a lo largo de sus diez mil millones de años de vida. La propia explosión suele estar seguida de una emisión que va apagándose poco a poco, conocida como brillo residual (afterglow), que se cree tiene su origen en las colisiones entre el material expulsado y el gas circundante.

Sin embargo, misteriosamente, algunos estallidos de rayos gamma parecen no tener ningún brillo residual— son denominados estallidos oscuros. Una posible explicación es que las nubes de polvo absorben la radiación del brillo residual.

En los últimos años, los científicos han estado trabajando para comprender mejor cómo se forma un GRB estudiando sus galaxias anfitrionas. Dentro de estas galaxias, los astrónomos esperaban encontrar estrellas masivas progenitoras de los GRB en regiones activas de formación estelar, que podrían estar rodeadas por una gran cantidad de gas molecular — el combustible para la formación de estrellas. Sin embargo, no había ningún resultado observacional para respaldar esta teoría, dejando la incógnita sin respuesta durante mucho tiempo.

Por primera vez, un equipo de astrónomos de Japón ha utilizado ALMA para detectar la emisión de radio procedente del gas molecular en dos anfitrionas de LGRB — GRB 020819B y GRB 051022 — a unos 4.300 6.900 millones de años luz respectivamente. Aunque tales emisiones de radio nunca habían sido detectadas en las galaxias GRB, ALMA lo ha hecho posible gracias a su alta sensibilidad sin precedentes.

Kotaro Kohno, profesor de la Universidad de Tokio y miembro del equipo de investigación, dijo: "hemos estado buscando gas molecular en galaxias GRB durante más de diez años utilizando varios telescopios alrededor del mundo. Como resultado de nuestro arduo trabajo, finalmente logramos un avance notable utilizando el poder de ALMA. Estamos muy entusiasmados con lo que hemos logrado".

Otro logro notable, hecho posible gracias a la alta resolución de ALMA, fue descubrir la distribución del gas molecular y el polvo en galaxias GRB. Observaciones de GRB 020819B revelaron un entorno extraordinariamente rico en polvo, mientras que, cerca del centro de la galaxia anfitriona, se encontraba gas molecular. Es la primera vez que se ha revelado dicha distribución en galaxias GRB.

"No esperábamos que los GRB pudieran tener lugar en un ambiente tan polvoriento, con una proporción tan baja de gas molecular con respecto al polvo. Esto indica que el GRB se produjo en un ambiente muy diferente al de una típica región de formación estelar", afirma Hatsukade. Esto sugiere que las estrellas masivas que murieron como GRB cambiaron el ambiente en la región de formación estelar antes de explotar.

El equipo de investigación cree que, una posible explicación para la alta proporción de polvo en comparación con el gas molecular en el lugar donde tienen lugar los GRB, es la diferencia en sus reacciones a la radiación ultravioleta. Puesto que los enlaces entre los átomos que componen las moléculas se rompen fácilmente por la radiación ultravioleta, el gas molecular no puede sobrevivir en ambientes expuestos a una fuerte radiación ultravioleta producida por las calientes estrellas masivas en su región de formación estelar, incluyendo la que tarde o temprano explota como el observado GRB. Aunque también se observa una distribución similar en GRB 051022, esto aún debe ser confirmado debido a la falta de resolución (dado que el anfitrión del GRB 051022 está situado más lejos que el que alberga al GRB 020819B). En cualquier caso, estas observaciones de ALMA apoyan la hipótesis de que el polvo que absorbe la radiación del brillo residual es el responsable de generar explosiones oscuras de rayos gamma.

"Los resultados obtenidos esta vez fueron más allá de nuestras expectativas. Necesitamos llevar a cabo otras observaciones en otras galaxias GRB para ver si podría tratarse de condiciones ambientales generales a cualquier sitio que albergue un GRB. Esperamos futuras investigaciones con la ampliación de las capacidades de ALMA", concluye Hatsukade.

viernes, 6 de junio de 2014

Científicos chilenos descubren nuevo planeta que podría albergar condiciones de vida

Un equipo internacional de astrónomos, en el que participan investigadores de instituciones chilenas, han identificado dos nuevos planetas que orbitan una estrella cercana al Sol, uno de los cuales podría reunir condiciones suficientes como para ser "habitable".

Los científicos descubrieron dos planetas, denominados Kapteyn b y Kapteyn c, que orbitan alrededor de la estrella de Kapteyn, una de las viejas vecinas del Sol, a tan sólo 13 años luz de nuestro astro.

Kapteyn está situada en la constelación de Pictor, es la segunda estrella más rápida del firmamento y con un tercio de la masa del Sol se clasifica dentro de las enanas rojas, estrellas pequeñas y relativamente frías.

El planeta Kapteyn b tiene cinco veces la masa de la Tierra y orbita su estrella cada 48 días, lo que indica que está a la distancia adecuada de su estrella y es suficientemente cálido como para albergar agua líquida en su superficie, según afirmó el grupo de científicos.
Para hacer este descubrimiento los investigadores, liderados por miembros de la Universidad Queen Mary de Londres, midieron pequeñísimas oscilaciones periódicas tanto de la estrella como de sus planetas.

A través de estas oscilaciones periódicas los científicos pueden conocer la masa y los tiempos de órbita de los planetas y determinar si podrían ser habitable o no.

"El período de orbitación está relacionado con la distancia del planeta de la estrella; cuanto más lejos estás más tardas en orbitar la estrella, tu año es más largo. Para cada estrella hay una zona habitable específica; las enanas rojas son frías y no desprenden tanta energía. Pero si situáramos la Tierra en la zona donde se encuentra este planeta y orbitara en el mismo periodo de tiempo, mantendría su agua líquida", explicó a la AFP James Jenkins, astrónomo del Center for Excellence in Astrophysics and Associated Techonolgies (CATA), con sede en Chile, quien participó en la investigación.

"Por el momento son las únicas dos medidas reales que tenemos hasta que llegue la próxima generación de telescopios, potencialmente en unos 20 años más", añadió.

Por su parte, Kapteyn c es un planeta mucho más grande. Su año dura 121 días, lo que hace que sea demasiado frío y quede excluido de la posibilidad de albergar vida. 

Para descubrir estos dos planetas, que habían permanecido sin detectar durante mucho tiempo, "utilizamos datos de archivos de forma conjunta de tres telescopios y aplicamos un nuevo método que utiliza periodogramas de probabilidad, lo que nos permitió movernos un paso más allá de las técnicas utilizadas en el campo", añadió Jenkins.

En total se han descubierto unos 22 planetas, según las estimaciones más aventuradas, o 9 según las más conservadoras, que podrían albergar vida, afirma el "Catálogo de Exoplanetas Habitables" de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo.

sábado, 31 de mayo de 2014

Ciudadanos científicos se comunican exitosamente con nave espacial

Un grupo de ciudadanos científicos ha establecido comunicación exitosamente con una nave inactiva de la NASA en un intento de dar un nuevo aliento de vida científico en una misión de más de 35 años.

La NASA firmó un Acta de Acuerdo Espacial No reembolsable (NRSSA en inglés) con Skycorp, Inc., en Los Gatos, California el 21 de mayo, que permite a la compañía contactar y posiblemente comandar y controlar, la nave International Sun-Earth Explorer-3 (ISEE-3) de la NASA como parte del projecto de reinicio de las funciones de ISEE-3.

EL primer contacto con ISEE-3 fue logrado en el Radio Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. El contacto inicial fue un tono seguido de comandos específicos. El equipo ha cambiado modos, así que la nave va a transmtir información de telemetría. Sobre los siguientes días y semanas están planeando evaluar la salud general de la nave y refinar las técnicas requeridas para encender sus motores y traerla de vuelta a una órbita cercana a la Tierra.

"La NASA felicita al equipo del Proyecto de Reinicio de ISEE-3 y a todos los involucrados en establecer comunicaciones con la nave ISEE-3," dijo Allard Beutel, vocero de la NASA en Washington. "El equipo está ahora viendo si los instrumentos científicos a bordo están en funcionamiento. La contribución de cinecia ciudadana de ISEE-3, si se recuperó, va a ser altamente dependiente del estado de los instrumentos. Este creativo esfuerzo para recapturar la nave, ya ha comprometido a los científicos ciudadanos y a los ciudadanos operadores de la nave, y está capturando la curiosidad de la siguiente generación."

Esta es la primera vez que la NASA ha hecho tal acuerdo para el uso de una nave espacial que la agencia no está utilizando o haya planeado usarla denuevo. NRSAA detalla los aspectos técnicos, de seguridad, legales y de propiedad que se abordarán antes de realizar cualquier intento de comunicarse o controlar la nave espacial de la era de los 1970's mientras se acreca a la Tierra en Agosto.