martes, 24 de mayo de 2016

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.

sábado, 2 de abril de 2016

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.

sábado, 12 de marzo de 2016

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.

Todo listo para lanzar ExoMars, misión europea que pretende alcanzar Marte

Todo está listo en el cosmódromo de Baikonur en Kazajistán para el lanzamiento el próximo lunes de la primera misión de Exomars, un programa espacial con el que Europa quiere demostrar que está capacitada para aterrizar en Marte.
 
Establecer si ha existido vida en el planeta rojo alguna vez es una las principales incógnitas científicas, según la Agencia Espacial Europa (ESA), que precisamente ha desarrollado Exomars para ahondar en esta cuestión y allanar el terreno para futuras misiones.
Exomars incluye dos misiones: la primera consiste en un satélite para el estudio de gases traza (llamado TGO) y un módulo demostrador de entrada, descenso y aterrizaje (denominado Schiaparelli), mientras que la segunda integra un vehículo de exploración (2018).

En la sede de la ESA en Villanueva de la Cañada (Madrid) se ha presentado hoy la primera de estas dos misiones, que será lanzada desde Baikonur el 14 de marzo a las 10:31 horas (09:31 horas GMT).

Los objetivos principales de esta misión son buscar indicios de metano y otros gases traza en la atmósfera que pudieran dar a entender la existencia de procesos biológicos o geológicos activos, y poner a prueba las tecnologías clave, a modo de preparación para la contribución de la ESA en futuras misiones al planeta rojo.

El satélite TGO y el módulo Schiaparelli viajarán juntos -serán lanzados en un cohete Protón- hacia Marte.

La fase de crucero está prevista sea de siete meses, por lo que ambos llegarán a Marte en octubre: tres días después de alcanzar la atmósfera del planeta rojo, Shiaparelli será expulsado del satélite.

En ese momento, este módulo se desplazará hacia la superficie marciana, entrando en la atmósfera de Marte a 21.000 kilómetros por hora y desacelerando con la ayuda del aerofrenado y un paracaídas.

Su objetivo es completar con éxito la entrada, descenso y aterrizaje, uno de los principales retos para explorar Marte.

No obstante, según Silvia Bayón, ingeniera de sistemas de Exomars, durante unos días este módulo sobrevivirá y podrá mandar datos científicos usando la capacidad de energía sobrante de sus baterías (los enviará a Tierra a través de satélites de la NASA).

El satélite TGO empezará su misión científica en 2017 y tendrá una vida útil inicial de cinco años (se establecerá en una órbita circular a unos 400 kilómetros de altitud).

El objetivo es tratar de comprender mejor el origen del metano -hará las mediciones más precisas hasta ahora- y de otros gases presentes en la atmósfera marciana en pequeñas concentraciones pero que podrían revelar actividad de procesos biológicos o geológicos.

"Exomars -con una inversión de 1.300 millones de euros- demostrará que los europeos somos capaces de aterrizar en Marte, llevar cargas y hacer análisis", ha resumido el director de ciencia de la ESA, Álvaro Giménez, quien la ha calificado de "única y maravillosa" (es la primera misión auténticamente europea a Marte).

Para el astronauta de la ESA Pedro Duque, se trata de un proyecto muy importante que atrae la atención de todos los astronautas.

A través de una videoconferencia, Duque ha opinado que Exomars demostrará que Europa es un socio válido para próximas misiones de exploración a Marte, y sobre para cuándo vuelos tripulados a este planeta ha dicho: no se trata de tiempo sino de cuánta gente dedicas a ello, es decir, se trata de una decisión de los poderes públicos.

Este proyecto cuenta con un 6,7 % de participación de la industria española: Airbus Defence & Space España, Crisa, Elecnor Deimos, GMV, Rymsa Espacio, Sener y Thales Alenia Space España.

Han hecho desde el diseño y fabricación del escudo térmico de la sonda de aterrizaje Schiaparelli, desarrollo del software inmiscuido en el sistema de paracaídas para su aterrizaje, hasta las estructuras y mecanismos del citado módulo o algunas antenas.

sábado, 5 de marzo de 2016

New Horizons encuentra montañas cubiertas de nieve en Plutón

C/NET reporta que las nuevas imágenes muestran una serie de montañas con cubiertas blancas de "nieve de metano". Las montañas están ubicadas en un área más oscura de Plutón, informalmente llamado Región Cthlulhu.

El cordón montañoso es de aproximadamente 260 kilómetros y se estrecha en la porción sureste de la región Cthulhu. El área general de la región es de aproximadamente el estado de Alaska.

El área Cthulhu está caracterizada por una superficie que es más oscura que el resto de Plutón, lo que es atribuido a la presencia de delgadas capas de tolinas. Tolinas son moléculas que se forman cuando el metano se ha expuesto a la luz solar.

Mientras volaba a una distancia de cerca de 21,100 millas de Plutón, New horizons fotografió la zona a todo color junto con recolectar datos de composición con su Ralph/Multiespectral Visible Imaging Camera. La combinación de imágenes lleva a los científicos a creer que las cimas de las montañas estpan cubiertas por metano congelado.

"Que capas de este material estén en la cima sugiere que el hielo de metano podría actuar como agua en la atmósfera de La Tierra, condensándose a medida que se congela a gran altitud," dijo el miembro del equipo New Horizons John Stansberry, del Space Telescope Science Institute.

La nave New Horizons voló por Plutón en Julio de 2015 y continúa enviando datos para su análisis. La sonda podría tener una extensión de su misión que enviaría para investigar un objeto en el Cinturón de Kuiper, un área de objetos congelados más allá de la órbita de Neptuno.

El reino de los gigantes enterrados

En esta nueva y enorme imagen, nubes de gas carmesí están siendo iluminadas por excepcionales estrellas masivas que acaban de encenderse y que aún están enterradas en gruesas nubes de polvo. Estas jóvenes y abrasadoras estrellas no son más que fugaces personajes en el escenario cósmico y sus orígenes siguen siendo un misterio. La gran nebulosa de donde nacieron estas gigantes, junto con sus entornos ricos y fascinantes, han sido captados en detalle por el VST (VLT Survey Telescope) de ESO, instalado en el Observatorio Paranal, en Chile.

RCW 106 es una extensa nube de gas y polvo situada a unos 12.000 años luz de distancia, en la constelación meridional de Norma (la regla del carpintero). La región debe su nombre a la entrada número 106 de un catálogo de regiones H II en la zona sur de la Vía Láctea. Las regiones H II, como RCW 106, son nubes de gas de hidrógeno que están siendo ionizadas por la intensa y abrasadora luz de las estrellas jóvenes, haciendo que brillen y adoptando extrañas y maravillosas formas.

En esta imagen, RCW 106 es la nube roja sobre del centro, aunque gran parte de esta enorme región H II está oculta por el polvo y es mucho más extensa que la parte visible. En esta imagen de amplio campo del VST también pueden verse muchos otros objetos no relacionados. Por ejemplo, los filamentos de la derecha son los restos de una antigua supernova, y los brillantes filamentos rojos de la parte inferior izquierda rodean a una estrella muy caliente poco usual. En toda la panorámica cósmica pueden apreciarse  parches de polvo oscuro.

Los astrónomos llevan tiempo estudiando a RCW 106, aunque lo que llama su atención no son las nubes carmesís, sino el misterioso origen de las potentes estrellas masivas enterradas en su interior. Aunque son muy brillantes, estas estrellas no pueden verse en imágenes de luz visible como ésta, ya que el entorno de polvo es demasiado espeso, aunque sí pueden verse claramente en imágenes obtenidas en longitudes de onda más largas.

En el caso de estrellas menos masivas, como el Sol, se conoce bastante bien su proceso de nacimiento —a medida que las nubes de gas se atraen debido a la gravedad, la densidad y la temperatura aumentan y comienza la fusión nuclear—  pero esta explicación no parece ser adecuada para las estrellas más masivas, enterradas en regiones como RCW 106. Estas estrellas —conocidas por los astrónomos como estrellas de tipo O—, pueden llegar a tener varias decenas de veces la masa del Sol y no está claro cómo se las arreglan para reunir y almacenar la cantidad suficiente de gas para formarse.

Al parecer, las estrellas de tipo O se forman en las partes más densas de nubes como RCW 106 y son bastante difíciles de estudiar. Aparte del oscurecimiento por el polvo, otro desafío es la brevedad de la vida de una estrella de tipo O. Queman su combustible nuclear en apenas unas decenas de millones de años, mientras que las estrellas menos masivas tienen vidas que abarcan muchas decenas de miles de millones de años. La dificultad de formar una estrella de esta masa y la brevedad de su vida, implican que se trata de objetos muy escasos, sólo una de cada 3 millones de estrellas de nuestro vecindario cósmico es una estrella de tipo O. Ninguna de las que existen están lo suficientemente cerca como para llevar a cabo una investigación detallada, por lo que la formación de estas fugaces gigantes estelares sigue siendo un misterio, aunque su enorme influencia es inconfundible en brillantes regiones H II como ésta.

sábado, 30 de enero de 2016

La limpia y pulcra vecina galáctica de la Vía Láctea

Muchas galaxias están cargadas de polvo, mientras que otras, a veces, tienen rastros oscuros de opaco hollín cósmico arremolinándose entre el gas y las estrellas. Sin embargo, el objeto de esta nueva imagen, captada con la cámara OmegaCAM (instalada en el Telescopio de rastreo del VLT de ESO, en Chile) es poco común: la pequeña galaxia IC 1613, ¡es una maniática de la limpieza! IC 1613 contiene muy poco polvo cósmico, permitiendo a los astrónomos explorar su contenido con gran facilidad. Esto no es sólo una cuestión de apariencias: la limpieza de la galaxia es vital para comprender el universo que nos rodea.
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IC 1613 es una galaxia enana de la constelación de Cetus (el monstruo marino). Esta imagen del VST muestra, con gran detalle, la poco convencional belleza de esta galaxia, con todas sus estrellas y el gas rosa brillante esparcidos.

El astrónomo alemán Max Wolf descubrió el débil resplandor de IC 1613 en 1906. En 1928, su compatriota, Walter Baade, utilizó un telescopio más potente, el Telescopio de 2,5 metros del Observatorio del Monte Wilson (California), para distinguir con éxito sus estrellas individuales. De estas observaciones, los astrónomos dedujeron que la galaxia debía estar muy cerca de la Vía Láctea, ya que sólo es posible resolver estrellas individuales en galaxias muy cercanas a nosotros.

Desde entonces, los astrónomos han confirmado que IC 1613 es, de hecho, un miembro del Grupo Local, una colección de más de 50 galaxias que incluye a nuestra galaxia, la Vía Láctea. La propia IC 1613 se encuentra a poco más de 2,3 millones de años luz de nosotros. Ha sido bastante estudiada debido a su proximidad y los astrónomos la han clasificado como una galaxia enana irregular que no cuenta con muchas de las características de otras galaxias enanas, como, por ejemplo, un disco estrellado.

Sin embargo, lo que le falta en forma, IC 1613 lo compensa en orden. Conocemos la distancia a IC 1613 con una gran precisión, en parte debido a los niveles inusualmente bajos de polvo que encontramos tanto dentro de la galaxia como a lo largo de la línea de visión desde la Vía Láctea - algo que permite hacer observaciones mucho más claras.

La segunda razón por la que conocemos la distancia a IC 1613 con tanta precisión es que la galaxia tiene una notable cantidad de dos tipos de estrellas: estrellas variables Cefeidas y estrellas variables RR Lyrae. Ambos tipos de estrellas pulsan rítmicamente, creciendo de forma característica y aumentando su brillo a intervalos fijos (eso1311).

Como sabemos por nuestra experiencia cotidiana en la Tierra, los objetos brillantes, como las bombillas o la llama de una vela, se ven más débiles cuanto más lejos están de nosotros. Los astrónomos pueden utilizar esta simple lógica para averiguar exactamente a qué distancia están las cosas en el universo -siempre y cuando sepan cuál es su brillo real, lo cual se denomina brillo intrínseco-.

Las variables Cefeidas y RR Lyrae tienen la propiedad especial de que su período de brillo y oscurecimiento está relacionado directamente con su brillo intrínseco. Por lo tanto, midiendo la rapidez con la que fluctúan, los astrónomos pueden deducir su brillo intrínseco. Luego, pueden comparar estos valores con el brillo aparente medido y extrapolar a qué distancia deben estar para verse tan tenues.

Las estrellas con brillo intrínseco conocido pueden actuar como candelas estándar, como dicen los astrónomos, igual que una vela con un brillo específico actuaría como un buen indicador de intervalos de distancia basándonos en el brillo observado del parpadeo de la llama.

Usando candelas estándar (como las estrellas variables de IC 1613 y las explosiones de supernova de Tipo Ia, menos comunes, pero que pueden verse a mayores distancias cósmicas) los astrónomos han reconstruido una escala de distancias cósmicas, alcanzando zonas cada vez más profundas del espacio.
Hace décadas, IC 1613 ayudó a los astrónomos a deducir cómo utilizar estrellas variables para trazar la gran expansión del universo. No está mal para una galaxia pequeña y sin forma.