sábado, 14 de marzo de 2015

En el día de Pi, cómo los científicos usan este número

Si te gustan los números, vas a amar el 14 de Marzo, 2015. Cuando es escrito como una fecha numérica, es 3/14/15, correspondiendo a los primeros 5 dígitos de Pi (3.1415) -- una coincidencia de un siglo! El dís de Pi, el que hubiese sido el cumpleaños 136 de Albert Einstein, es una buena excusa para comer pie, y para apreciar cuan importante es el número Pi para las matemáticas y la ciencia.

Pi es la relación entre la circunferencia y el diámetro de un circulo. Cada vez  que desees encontrar la distancia alrededor de un círculo cuando tienes la distancia a través de él, vas a necesitar esta fórmula.

A pesar de su frecuente aparición en matemática y ciencia, no se puede escribir Pi como una simple fracción, o calcularlo dividiendo 2 enteros. Por esta razón, Pi es un número Irracional. Los dígitos de Pi se extienden infinitamente y sin un patrón, añadiendo a su intriga y misterio.

Pi es útil para toda clase de cálculos en los que están involucrados el volumen y superficie de esferas, asi como para determinar las rotaciones de objetos circulares tales como ruedas. Es por esta razón que Pi es tan importante para los científicos que trabajan con objetos planetarios y naves que los visitan.

En JPL de la NASA en Pasadena, California, Pi hace una frecuente aparición. Es una grapa para Marc Rayman, Ingeniero Jefe y director de la nave Dawn de la NASA. Dawn fue a una órbita alrededor del planeta enano Ceres el 6 de Marzo. Rayman usa una fórmula que incluye Pi para calcular cuanto tiempo le toma a la nave orbitar Ceres a cualquier altitud. También puedes usar Pi para pensar acerca de la rotación de la Tierra.

"En el día de Pi, voy a pensar acerca de la naturaleza de un día, como la rotación de la Tierra en su eje, me lleva en un círculo de 21,000 millas (34,000 kilómetros) en circunferencia, que calculé usando Pi y mi latitud," dijo Rayman.

Steve Vance, un astrobiólogo y químico planetario en JPL, también usa frecuentemente el número Pi. Últimamente, ha estado usando Pi en sus cálculos de cuanto hidrógeno estaría disponible para procesos químicos, y posiblemente biología, en el océano bajo la superficie de la luna Europa de Júpiter.

"Para calcular el hidrógeno producido en un área unitaria, dividimos por la superficie de Europa, que es el área de una esfera con un radio de 970 millas (1,561 kilómetros)," dijo Vance.

Luisa Rebull, una investigadora del Centro Espacial Spitzer de la NASA en CalTech, Pasadena, también considera a Pi importante en la astronomía. Cuando se calcula la distancia entre estrellas en una proyección de cielo, los científicos usan un tipo especial de geometría llamada Trigonometría Esférica. Esta en una extensión de la geometría que probablemente aprendiste en la secundaria, pero toma lugar en una esfera más que en un plano.

"Con el fin de hacer estos cálculos, necesitamos usar fórmulas, la derivación de cuales usa Pi," dijo. "Así que, este es Pi en el cielo!"

Asegúrate de tomar nota cuando la fecha y el tiempo deletran los 10 primeros dígitos de Pi: 3.14159253. El 3/14/15 a las 9:26:53 a.m., es literalmente el más perfecto tiempo "Pi" del siglo -- así que toma un trozo de pie, y celebra las matemáticas!

viernes, 30 de enero de 2015

IXV Empacado y Listo


El avión espacial IXV sin nombre de ESA, es instalado dentro de la estructura protectora Vega en el Puerto Europeo Espacial en Kourou, Guyana Francesa.

El Vehículo Experimental intermedio va a ser lanzado a una trayectoria sub-orbital y retornar a la Tierra como si traase de una misión de órbita baja. Por primera vez, va a probar y calificar críticas tecnologías de reingreso europeas en vuelo hipersónico, descender por paracaídas y aterrizar en el Océano Pacífico para esperar su recuperación y análisis.

Las fauces de la bestia


Como la boca abierta de una gigantesca criatura celeste, el glóbulo cometario CG4 refulge amenazante en esta nueva imagen del VLT (Very Large Telescope) de ESO. Aunque en la fotografía parece grande y brillante, en realidad se trata de una nebulosa débil, lo cual dificulta su localización por parte de los astrónomos aficionados. La naturaleza exacta de CG4 sigue siendo un misterio.
En 1976, varios objetos alargados parecidos a cometas, fueron descubiertos en fotografías tomadas desde Australia con el telescopio británico UK Schmidt Telescope. Debido a su aspecto, fueron denominados glóbulos cometarios, aunque no tienen nada en común con los cometas. Todos fueron localizados en una enorme mancha de gas brillante llamada nebulosa Gum. Tenían cabezas densas, oscuras y polvorientas y colas largas y débiles que, generalmente, apuntaban hacia el remanente de la supernova de Vela, situado en el centro de la nebulosa Gum. Aunque estos objetos están relativamente cerca, a los astrónomos les llevó mucho tiempo encontrarlos, ya que su resplandor es muy débil y, por lo tanto, son difíciles de detectar.
El objeto que se muestra en esta nueva imagen, CG4, que a veces también se conoce como “la mano de Dios”, es uno de estos glóbulos cometarios. Se encuentra a unos 1.300 años luz de la Tierra, en la constelación dePuppis (la popa).
La cabeza de CG4, que es la parte visible en esta imagen y se asemeja a la cabeza de una gigantesca bestia, tiene un diámetro de 1,5 años luz. La cola del glóbulo — que se extiende hacia abajo y no es visible en la imagen — tiene ocho años luz de largo. Para estándares astronómicos, es una nube pequeña.
El tamaño relativamente pequeño es una característica general de los glóbulos cometarios. Todos los glóbulos cometarios encontrados hasta ahora son nubes aisladas, relativamente pequeñas, de gas neutro y polvo, situados dentro de la Vía Láctea y rodeados por material caliente ionizado.
La parte de la cabeza de CG4 es una espesa nube de gas y polvo, visible porque está iluminada por la luz de estrellas cercanas. La radiación emitida por estas estrellas está destruyendo, de forma gradual, la cabeza del glóbulo y lanzando lejos las minúsculas partículas que dispersan la luz de las estrellas. Sin embargo, la nube polvorienta de CG4 todavía contiene suficiente gas como para fabricar varias estrellas del tamaño de nuestro Sol y, de hecho, CG4 está formando nuevas estrellas, un hecho tal vez desencadenado por la radiación de las estrellas que alimentan la nebulosa Gum.
El motivo por el que CG4 y otros glóbulos cometarios tienen una forma distinta sigue siendo un tema de debate entre los astrónomos y se han desarrollado dos teorías. Los glóbulos cometarios (y, por tanto, también CG4) pudieron ser, en su origen, nebulosas esféricas cuya formación fue interrumpida, adquiriendo su nueva e inusual forma debido a los efectos de una explosión de supernova cercana. Otros astrónomos sugieren que los glóbulos cometarios adquieren esa forma debido a los vientos estelares y a la radiación ionizante proveniente de las calientes estrellas masivas de tipo OB. Estos efectos podrían, primero, generar las extrañas formaciones (apropiadamente bautizadas como trompas de elefante) y, posteriormente, los glóbulos cometarios.
Para saber más, los astrónomos necesitan averiguar la masa, densidad, temperatura y velocidades del material que se encuentra en los glóbulos. Esto puede determinarse midiendo las líneas espectrales moleculares, más fácilmente detectables en longitudes de onda milimétricas — las longitudes de onda en las que operan telescopios como ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).
Esta imagen proviene 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.

viernes, 16 de enero de 2015

Nuevos telescopios para “cazar” exoplanetas en Paranal

El conjunto NGTS (Next-Generation Transit Survey, la nueva generación en el sondeo de tránsitos) ha llevado a cabo su primera luz en el Observatorio Paranal de ESO, en el norte de Chile. Este proyecto buscará exoplanetas en tránsito, planetas que pasan frente a su estrella anfitriona y, por lo tanto, producen un ligero oscurecimiento en la luz de la estrella que puede ser detectada por instrumentos sensibles. Los telescopios se centrarán en descubrir planetas del tamaño de Neptuno y más pequeños, con diámetros de entre dos y ocho veces el de la Tierra.

El conjunto NGTS (Next-Generation Transit Survey, la nueva generación en el sondeo de tránsitos) es un sistema de observación de amplio campo formado por un conjunto de doce telescopios, cada uno con una abertura de 20 centímetros. Esta nueva instalación, construida por un consorcio formado por el Reino Unido, Suiza y Alemania, se encuentra en el Observatorio Paranal de ESO, en el norte de Chile, por lo que disfruta de unas impresionantes condiciones de observación y se beneficia de las excelentes instalaciones de soporte disponibles en el lugar.

"Necesitábamos un sitio donde hubiese muchas noches claras y el aire fuese limpio y seco para poder hacer abundantes mediciones muy precisas y muy a menudo. Sin duda, Paranal fue la mejor opción”, afirma Don Pollacco, de la Universidad de Warwick (Reino Unido), uno de los responsables del proyecto NGTS.

NGTS está diseñado para funcionar en modo robótico y supervisará, de manera continuada, el brillo de cientos de miles de estrellas relativamente brillantes en los cielos del sur. Se dedicará a la búsqueda de exoplanetas en tránsito y alcanzará un nivel de precisión en la medición del brillo de las estrellas (una parte entre mil) que nunca antes se había logrado con un instrumento de sondeo de amplio campo basado en tierra.

Esta gran precisión en la medición del brillo en amplio campo es técnicamente exigente, pero todas las tecnologías clave necesarias para NGTS han sido probadas mediante un prototipo más pequeño que operó en La Palma (Islas Canarias) durante 2009 y 2010. NGTS también se basa en el éxito del experimento SuperWASP, que hasta ahora lidera la detección de grandes planetas gaseosos.

Los descubrimientos de NGTS se estudiarán también con otros telescopios de mayor tamaño, incluyendo el VLT (Very Large Telescope) de ESO. Uno de los objetivos es encontrar planetas pequeños lo suficientemente brillantes como para medir la masa planetaria. Esto permitirá deducir las densidades planetarias, lo cual, a su vez, proporciona pistas sobre la composición de los planetas. También será posible investigar las atmósferas de los exoplanetas mientras están en tránsito. Durante el tránsito, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta (de tenerla), y deja una firma pequeña, pero detectable. Hasta ahora se han hecho sólo unas pocas observaciones de este tipo, pero NGTS proporcionará muchos más objetivos potenciales.

Este es el primer proyecto de telescopio que ESO alberga en Paranal sin ser responsable de su operación. Ya existen varios proyectos de telescopio operando bajo condiciones análogas en el Observatorio La Silla, más antiguo. Los datos de NGTS se guardarán en el sistema de archivo de ESO y estarán disponibles para los astrónomos de todo el mundo durante las próximas décadas.
Peter Wheatley, uno de los responsables del proyecto NGTS, de la Universidad de Warwick, concluye: "Estamos deseosos de  comenzar nuestra búsqueda de pequeños planetas alrededor de estrellas cercanas. Los descubrimientos de NGTS y las observaciones posteriores con telescopios terrestres y espaciales, serán pasos importantes en nuestra búsqueda para estudiar la atmósfera y la composición de pequeños planetas como la Tierra".

El consorcio NGTS está compuesto por la Universidad de Warwick (Reino Unido); la Queen’s University de Belfast (Reino Unido); la Universidad de Leicester (Reino Unido); la Universidad de Cambridge (Reino Unido); la Universidad de Ginebra (Suiza); y el DLR (centro aeroespacial alemán) de Berlín (Alemania).

viernes, 9 de enero de 2015

¿Adónde han ido todas las estrellas?


En esta nueva imagen de ESO, parece que faltan algunas estrellas. El hueco negro en esta hermoso y brillante campo de estrellas no es una brecha, sino más bien una región del espacio obstruida por gas y polvo. Esta nube oscura se llama LDN 483 (por las siglas Lynds Dark Nebula 483). Estas nubes son los lugares en los que nacen futuras estrellas. El instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, captó esta imagen de LDN 483 y sus alrededores.

LDN 483 se encuentra a unos 700 años luz de distancia, en la constelación de Serpens (la serpiente). La nube contiene suficiente material polvoriento como para bloquear completamente la luz visible de las estrellas del fondo. Las nubes moleculares especialmente densas como LDN 483, se califican como nebulosas oscuras debido a esta capacidad para oscurecer el medio. La aparente naturaleza carente de estrellas de LDN 483 y nebulosas similares, podría hacernos pensar que son lugares en los que las estrellas no pueden nacer y desarrollarse. Pero, en realidad, es precisamente lo contrario: las nebulosas oscuras son los entornos más fértiles para la formación de estrellas.
Enterrados en el imbricado interior de LDN 483, los astrónomos que estudian la formación de estrellas en LDN 483 han descubierto algunos de los tipos de bebés de estrellas observables más jóvenes. Podríamos pensar en estas estrellas como en estrellas en gestación en el interior del útero, ya que técnicamente aún no han nacido.
En esta primera etapa de desarrollo, la futura estrella no es más que una bola de gas y polvo contrayéndose bajo la fuerza de gravedad dentro de la nube molecular circundante. La protoestrella sigue siendo bastante fría (unos -250 grados Celsius) y brilla sólo en las largas longitudes de onda submilimétricas la luz. Aunque la temperatura y la presión están empezando a aumentar en el núcleo de la estrella naciente.
Este primer período de crecimiento de la estrella dura unos pocos miles de años, una cantidad asombrosamente corta de tiempo en términos astronómicos, dado que las estrellas suelen vivir millones o miles de millones de años. En las siguientes etapas, en el transcurso de varios millones de años, la protoestrella crecerá, calentándose y haciéndose más densa. Por el camino, su emisión irá aumentando de rango de energía: de ser un objeto frío, observable principalmente en el rango del infrarrojo lejano, pasará por el infrarrojo cercano y, finalmente, será observable en el rango óptico de la luz. La protoestrella, antes débil, se convertirá entonces en una luminosa estrella.
Cada vez más estrellas emergen de las oscuras profundidades de LDN 483, de manera que, paulatinamente, la nebulosa oscura se dispersará y perderá su opacidad. Las estrellas del fondo desaparecidas, que actualmente están ocultas, serán entonces visibles, pero sólo después del paso de millones de años, y, probablemente, se verán eclipsadas por el intenso brillo de las jóvenes estrellas jóvenes nacidas en la nube.

viernes, 2 de enero de 2015

Nave Espacial Dawn Comienza a Acercarse al Planeta Enano Ceres

La nave espacial Dawn de la NASA, ha entrado a una fase de acercamiento en la cual se va a acercar más a Ceres, un planeta enano del tamaño de Texas que nunca ha sido visitado por una nave antes. Dawn fue lanzada en 2007 y está programada para entrar en la órbita de Ceres en Marzo de 2015.

Dawn emergió recientemente de la conjunción del Sistema Solar, en la cual la nave está al otro lado del Sol, limitando la comunicación con antenas en la Tierra. Ahora que Dawn puede comunicarse con la Tierra nuevamente, los controladores de la misión han programado las maniobras necesarias para la nueva etapa de "cita", el cual ellos etiquetan la fase de acercamiento a Ceres. Dawn está actualmente a 400,000 millas (640,000 kilómetros) de Ceres, acercándose a una velocidad de 450 millas por hora (725 kilómetros por hora).

El arrivo de la nave a Ceres va a marcar  la primera vez que una nave ha orbitado 2 objetivos en el Sistema Solar. Dawn previamente exploró el protoplaneta Vesta por 14 meses, desde 2011 hasta 2012, capturando detalladas imágenes y datos sobre aquel cuerpo.

"Ceres es casi un completo misterio para nosotros," dijo Christopher Russell, el principal investigador para la misión Dawn, establecido en la Universidad de California, Los Angeles. "Ceres, a diferencia de Vesta, no tiene meteoritos adjuntos que ayuden a revelar sus secretos. Todo lo que podemos predecir con confianza es que estaremos sorprendidos."

Se piensa que los dos cuerpos planetarios van a ser diferentes de maneras importantes. Ceres puede haber sido formado después de Vesta, y con un interior más frío. Evidencia reciente sugiere que Vesta sólo retuvo una pequeña cantidad de agua porque se formó antes, cuando el material radioactivo era más abundante, que pudo haber producido más calor. Ceres, en cambio, tiene una gruesa capa de hielo y puede incluso tener un océano bajo su cascarón de hielo.

Ceres, con un diámetro promedio de 590 millas (950 kilómetros), es también el mayor cuerpo en el cinturón de asteroides, la franja del Sistema Solar entre Marte y Júpiter. En comparación, Vesta tiene un diámetro promedio de 326 millas (525 kilómetros), y es el segundo cuerpo más masivo en el cinturón.

La nave usa propulsión iónica para atravesar el espacio de forma mucho más eficiente que si hubiese usado propulsión química. En un motor de iones, una carga eléctrica es aplicada al gas Xenón, y una rejilla de metal cargado aceleran las partículas de Xenón fuera del propulsor. Estas partículas empujan hacia atrás en el propulsor cuando salen, creando una fuerza de reacción que propulsa la nave. Dawn ha completado cinco años de propulsión acumulada, mucho mpas que cualquier otra nave.

"Orbitar Vesta y Ceres hubiese sido realmente imposible con propulsión tradicional. Gracias a la propulsión iónica, estamos a punto de hacer historia con la primera nave que va a orbitar 2 mundos alien inexplorados," dijo Marc Rayman, ingeniero jefe de Down y el directos de la misión, establecido en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.

Los próximos meses prometen continuamente mejorar las vistas de Ceres, antes de la llegada de Dawn. Para finales de Enero, las imágenes de la nave y otros datos van a ser mejor tomados del planeta enano.

La misión Dawn a Vesta y Ceres está controlada por el JPL, una división del Instituto de Tecnología de california (CALTECH) en Pasadena, para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, Washington. UCLA es responsable del total de la ciencia de la misión Dawn.

Más información acerca de Dawn:







sábado, 27 de diciembre de 2014

Coloreada vista de remanente de supernova

La mayoría de los eventos celestiales, se desarrollan sobre miles de años o más, haciendo que sea imposible seguir su evolución en escalas de tiempo humanas. Las supernovas son notables excepciones, las poderosas explosiones estelares que hacen a las estrellas tan brillantes como una galaxia por algunos días.

Aunque son bastante raras - solo unas pocas explosiones tienen lugar cada siglo en una galaxia típica - las supernovas pueden ser vistas a simple vista si están razonablemente cerca. De hecho, cuando las supernovas fueron descubiertas, se pensaron como nuevas estrellas apareciendo en el cielo - "nova" significa nuevo en latín.

Los astrónomos han visto supernovas mucho antes de comprender teóricamente estos eventos como explosiones estelares, que fue desarrollado en el Siglo XX. La observación más antigua de la que se tiene registro data del año 185 a.C., cuando astrónomos chinos vieron una "estrella invitada" que permaneció visible por varios meses, en la vecindad de estas dos estrellas, Alpha y Beta Centauri.

El material eyectado durante estas explosiones barre gas y polvo del alrededor, creando un pintoresco remanente de supernova que puede ser observado por bastente tiempo lugo de la explosión. Astrónomos modernos creen que el objeto que se muestra en la imagen, el remanente de supernova RCW 86, es lo que queda de la supernova que fue descubierta en el 185 a.C.

El brillo azul y verde en los bordes de la burbuja representan una emisión de rayos X de gas caliente, calentado a millones de grados por ondas de choque generadas después de la explosión. El difuso brillo rojo marca emisiones infrarrojas desde el polvo caliente en el medio interestelar  alrededor de RCW 86. Espolvoreado alrededor de la imagen, en amarillo, están estrellas jóvenes que brillan bastante en longitudes infrarrojas.

Esta imagen combina datos de rayos X de XMM-Newton de ESA y del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (combinado para formar los colores azul y verde) con observaciones infrarrojas del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Wide- field Infrarred Survey Explorer (amarillo y rojo).

El remanente de supernova RCW 86, está a 8000 años luz de distancia.