Detectan el gemelo solar más antiguo

 Un equipo internacional liderado por astrónomos brasileños ha utilizado el Very Large Telescope de ESO para identificar y estudiar el gemelo solar más antiguo conocido hasta ahora. Situado a 250 años luz de la Tierra, la estrella HIP 102152 se parece más al Sol que cualquier otro gemelo solar, con la excepción de tener casi cuatro mil millones de años más. Este primitivo pero prácticamente idéntico gemelo nos entrega una oportunidad sin precedentes para apreciar la forma en que el Sol se verá cuando envejezca. Asimismo, las nuevas observaciones proporcionan, por primera vez, un importante y claro nexo entre la edad de una estrella y su contenido de litio, y además sugieren que HIP 102152 podría albergar a planetas terrestres rocosos.

Los astrónomos han observado el Sol a través de telescopios por tan solo 400 años (una pequeña fracción de la edad del Sol, que tiene más de cuatro mil millones de años).  Resulta extremadamente difícil estudiar la historia y futura evolución de nuestro astro, pero es posible si buscamos inusuales estrellas con las mismas características, pero en diferentes etapas de sus vidas. Un grupo de astrónomos acaba de detectar una estrella que, en esencia, es un gemelo idéntico de nuestro Sol, pero 4 mil millones de años mayor (como una versión real de ‘la paradoja de los gemelos’) [1].

Jorge Meléndez (Universidad de São Paulo, Brasil), líder del equipo y coautor del nuevo trabajo, explica: "Durante décadas, los astrónomos han intentado buscar gemelos solares con el fin de conocer mejor nuestro Sol, el que es capaz de dar vida. Pero muy pocos han sido encontrados desde que se descubrió el primero en 1997. Ahora hemos obtenido, a través del VLT, espectros de calidad excepcional, los que nos permiten analizar a los gemelos solares con extrema precisión, para intentar responder a la pregunta sobre qué tan especial es nuestro Sol".

El equipo estudió dos gemelos solares [2], uno que, según se creía, era más joven que el Sol (18 Scorpii) y otro que se esperaba fuese mayor (HIP 102152). El espectrógrafo UVES, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal, se utilizó para descomponer la luz proveniente de estas estrellas y poder así estudiar en gran detalle su composición química y otras propiedades.

Así descubrieron que HIP 102152, en la constelación de Capricornio (la Cabra Marina), es el gemelo solar más antiguo conocido hasta el momento. Se estima que posee unos 8.200 millones de años, en comparación con los 4.600 millones de años de nuestro propio Sol. Por otro lado, se confirmó que la estrella 18 Scorpii efectivamente era más joven que nuestro astro (con unos 2.900 millones de años de edad).

El estudio del antiguo gemelo solar HIP 102152 permitirá a los científicos predecir lo que podría ocurrir con nuestro Sol cuando alcance esa edad, de hecho ya se logró un importante descubrimiento.  "Una de las interrogantes que queríamos abordar guarda relación con la composición del Sol", dice Meléndez. "Principalmente, ¿por qué su contenido de litio es tan sorprendetemente bajo?". 

El litio, tercer elemento de la tabla periódica, se creó en el Big Bang junto con el hidrógeno y el helio. Durante años, los astrónomos se han preguntado por qué algunas estrellas parecen tener menos litio que otras. Con las nuevas observaciones de HIP 102152, han dado un gran paso hacia la solución de este misterio, al determinar una fuerte correlación entre la edad de una estrella como el Sol y su contenido de este elemento.

Actualmente nuestro Sol contiene sólo el 1% del litio original que poseía el material a partir del cual se formó. Estudios de gemelos solares más jóvenes han mostrado que estos hermanos menores contienen cantidades muy superiores del elemento, pero hasta ahora los científicos no habían podido demostrar una clara correlación entre la edad y el contenido de litio presente en una estrella [3].

TalaWanda Monroe (Universidad de São Paulo), autora principal del nuevo estudio, concluye:  "Hemos descubierto que HIP 102152 posee muy bajos niveles de litio. Esto demuestra claramente, por primera vez, que los gemelos solares más antiguos efectivamente tienen menos litio que nuestro propio Sol o gemelos solares más jóvenes. Ahora podemos estar seguros de que las estrellas destruyen de alguna forma el litio que las compone a medida que envejecen". [4].

Un giro final en la historia revela que HIP 102152 posee una composición química inusual, sutilmente diferente a la que posee la mayoría de los gemelos solares, pero similar a la del Sol. Ambos muestran una baja presencia de aquellos elementos que son abundantes en los meteoritos y en la Tierra. Este es un fuerte indicio de que HIP 102152 podría albergar planetas rocosos terrestres [5].

Notas

[1] La mayoría de las personas han oído hablar de la paradoja de los gemelos: un gemelo idéntico hace un viaje espacial y regresa a la Tierra más joven que su hermano. Si bien en este caso no existe un viaje en el tiempo, sí estamos en presencia de dos edades muy distintas para estas dos estrellas muy similares (como fotografías tomadas en dos momentos de la vida de nuestro Sol).

[2] Gemelos solares, análogos solares y estrellas de tipo solar son categorías de estrellas clasificadas según su similitud con nuestro propio Sol. Los gemelos solares presentan un parecido mayor, ya que poseen masas, temperaturas y abundancias químicas muy similares.  Estos son bastante raros, sin embargo, las otras clases, en donde las semejanzas son menos precisas, resultan ser mucho más comunes.

[3] Estudios anteriores han indicado que el contenido de litio de una estrella también podría verse afectado si esta alberga a planetas gigantes (eso0942, eso0118, Nature paper), aunque estos resultados han sido objeto de gran discusión (ann1046).

[4] Aún no está claro exactamente cómo se destruye el litio en las estrellas.

[5] Si una estrella contiene una menor cantidad de los elementos que comúnmente encontramos en cuerpos rocosos, es porque probablemente albergue planetas terrestres.  Esto se debe a que los planetas rocosos de este tipo suelen acaparar estos elementos a lo largo de su proceso de formación, el que se inicia a partir de un gran disco que rodea la estrella. La idea de que HIP 102152 pueda albergar tales planetas se ve reforzada por el monitoreo de la velocidad radial de la estrella realizado con el espectrógrafo HARPS de ESO, que indica que dentro de su zona habitable no existen planetas gigantes.  Esto permitiría la existencia de posibles planetas similares a la Tierra alrededor de HIP 102152: en sistemas con planetas gigantes cercanos a su estrella, las posibilidades de encontrar planetas terrestres son mucho menores, debido a que estos pequeños cuerpos rocosos sufren perturbaciones y variaciones.

Filman ALMA desde un hexacóptero

Estas 58 antenas ubicadas en lo alto del llano de Chajnantor, en los Andes chilenos, y que en un futuro alcanzarán un total de 66, constituyen el proyecto astronómico de mayor envergadura en la actualidad, el Atacama Large Millimetre/submillimetre array (ALMA). La real magnitud de este conjunto de antenas ha sido captada en video full HD, como se aprecia en esta fantástica toma realizada desde el aire.

En julio de este año, se obtuvieron fotografías aéreas de ALMA empleando un hexacóptero, con resultados impresionantes. La misma aeronave utilizada para conseguir estas imágenes (diseñada para soportar las condiciones adversas que presenta este lugar de gran altitud) fue equipada con una cámara HD, un estabilizador de video, un GPS, un tren de aterrizaje y un transmisor de señales.

El multicóptero, con seis conjuntos de rotores y todas sus piezas instaladas, pesa un total de 2,3 kilogramos. Esto puede no parecer mucho, pero a una altitud de 5.000 metros sobre el nivel del mar, la densidad del aire es tan baja que un objeto con ese peso no es capaz de alcanzar la elevación esperada. Sin mencionar el viento, que empuja al hexacóptero a velocidades de hasta 35 km/h. En definitiva, obtener cualquier tipo de filmación (sin siquiera pensar en una de esta calidad) es una gran proeza.

El éxito de esta iniciativa dependía básicamente de algunas soluciones innovadoras y de algo de suerte. Para lograr solventar el problema de la altitud, el equipo viajó al sitio de ALMA muy temprano en la mañana, cuando el aire es más frío, y por lo tanto más denso. La suerte se hizo presente con la particular quietud de la mañana en que este material fue rodado, la calma suficiente para captar las imágenes antes de que la intensidad de los vientos aumentase nuevamente.

El fotógrafo Ariel Marinkovic de la empresa X-Cam, quien operó el equipo aéreo, describe el momento en que por primera vez filmaron a ALMA en todo su esplendor: “Quedamos impresionados con las increíbles vistas del llano de Chajnantor en el monitor: Las antenas parecían pequeños puntos brillantes entre los bancos de nieve, mientras que su lenta rotación creaba una coreografía tan precisa como su contraparte en los cielos”.
Obtenido de eso.org

La extraña pareja

El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ha obtenido imágenes de una fascinante región de formación de estrellas en la Gran Nube de Magallanes — una de las galaxias satélite de la Vía Láctea. Esta precisa imagen revela dos peculiares y brillantes nubes de gas: la rojiza NGC 2014 y su vecina azulada NGC 2020. Pese a que son muy diferentes, ambas fueron esculpidas por potentes vientos estelares procedentes de estrellas recién nacidas extremadamente calientes que también irradian el gas, provocando que brille de forma intensa.

Esta imagen fue tomada por el Very Large Telescope (VLT) de ESO, instalado en el  Observatorio Paranal, en Chile — el mejor lugar del hemisferio sur para la observación astronómica. Pero incluso sin la ayuda de los telescopios como el VLT, si echamos un vistazo hacia la constelación austral de Dorado (El Pez Espada o el Delfín [1]) en una noche limpia y oscura, podremos distinguir una mancha borrosa que, a primera vista, parece ser tan solo una nube de la  atmósfera de la Tierra.


Al menos esa debió ser la primera impresión del explorador Fernando de Magallanes durante su famoso viaje al hemisferio sur en 1519. Pese a que falleció en Filipinas antes de terminar su viaje, de regreso a Europa su tripulación dio a conocer la existencia de esa nube y de su hermana pequeña y, en su honor, las pequeñas galaxias fueron bautizadas más tarde con el nombre de Magallanes. Sin embargo, ya antes habían sido observadas tanto por exploradores como por observadores europeos en el hemisferio sur, pese a que nunca se informó de ello.


La Gran Nube de Magallanes (Large Magellanic Cloud, LMC) produce nuevas estrellas de manera activa. Algunas de sus regiones de formación estelar como, por ejemplo, la famosa Nebulosa de la Tarántula, pueden verse incluso a simple vista. Sin embargo, hay otras regiones más pequeñas — y no por ello menos interesantes — que los telescopios pueden mostrarnos con un alto nivel de detalle. Esta nueva imagen del VLT explora a una extraña pareja incompatible: NGC 2014 y NGC 2020.


La nube teñida de rosa de la derecha, NGC 2014, es una resplandeciente nube compuesta casi en su totalidad por hidrógeno. Contiene un cúmulo de estrella jóvenes calientes. La fuerte radiación que emana de esas nuevas estrellas arranca electrones de los átomos del gas del entorno, ionizándolo y produciendo un característico brillo rojo.


Además de esta fuerte radiación, las estrellas jóvenes masivas también producen potentes vientos estelares que al final hacen que el gas del entorno se disperse. A la izquierda del cúmulo principal hay una brillante estrella muy caliente [2] que parece haber comenzado este proceso, creando una cavidad que aparece rodeada por una estructura en forma de burbuja llamada NGC 2020. El distintivo color azulado de este objeto, bastante misterioso, tiene de nuevo su origen en la radiación emitida por la estrella caliente — esta vez por ionización del oxígeno en lugar de hidrógeno.


La impresionante diferencia de color entre NGC 2014 y NGC 2020 es el resultado tanto de la diferencia en la composición química del gas del entorno como de la temperatura de las estrellas que hacen que estas nubes brillen. También tienen su influencia las distancias entre las estrellas y las respectivas nubes de gas.


La Gran Nube de Magallanes se encuentra a tan solo unos 163.000 años luz de nuestra galaxia, la Vía Láctea, lo cual en escalas cósmicas significa que está muy cerca. Esta proximidad hace que sea un objetivo muy importante para los astrónomos, ya que nos permite estudiarla con mucho más detalle que otros sistemas más alejados. Fue una de las razones que impulse la fabricación de telescopios en el hemisferio sur, lo cual llevó a la creación de ESO hace cincuenta años. Pese a que a escala humana la Gran Nube de Magallanes sea inmensa, contiene menos de un décimo de la masa de la Vía Láctea y abarca tan solo unos 14.000 años luz — en comparación, la Vía Láctea alcanza unos 100.000 años luz. Los astrónomos la califican como una galaxia enana irregular; su irregularidad, combinada con su prominente barra central de estrellas, sugiere que su forma caótica puede haber sido originada por las interacciones con la Vía Láctea y otra galaxia cercana, la Pequeña Nube de Magallanes.


Esta imagen fue obtenida dentro del programa Joyas Cósmicas de ESO [3] utilizando el instrumento FORS2 (FOcal Reducer and Low dispersión Spectrograph) , que trabaja en los rangos visible y ultravioleta cercano y está instalado en el telescopio VLT de ESO.

Notas

[1] Pese a que esta constelación se identifica comúnmente con la del pez espada, hay razones para creer que la menos conocida constelación del delfín puede encajar mejor. Aquí ofrecemos más detalles sobre este asunto.


[2] Este es un ejemplo de un extraño tipo de estrellas llamadas de Wolf-Rayet. Estos objetos de corta vida son muy calientes — sus superficies pueden estar más de diez veces tan calientes como la superficie del Sol — y muy brillantes, por lo que dominan las regiones que las rodean.


[3] Esta imagen procede del programa Joyas Cósmicas de ESO, una iniciativa de divulgación cuya intención es producir imágenes de objetos interesantes, llamativos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO con finalidades educativas y divulgativas. El programa utiliza tiempo de observación que no puede usarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos son puestos a disposición de los astrónomos a través del archivo científico de ESO.


Obtenido de eso.org

Hubble ve una luz brillante desde el portador de serpientes

No se deje engañar por el título, la misteriosa luz brillante, casi mística que emerge de estas gruesas nubes ominosas,  en realidad es un signo revelador de la formación estelar. Aquí, una estrella muy joven está naciendo en las entrañas de la oscura nube LDN 43 - una gota masiva de gas, polvo y hielo, reunido a 520 años luz de la Tierra en la constelación de Ophiuchus (el portador de serpientes).

Las estrellas nacen de polvo cósmico y gas, que flotan libremente en el espacio hasta que la gravedad los obliga a unirse juntos. La estrella recién nacida escondida en esta imagen, revelada sólo por la luz reflejada en las columnas de la nube negra, se llama RNO 91. Es lo que los astrónomos llaman una secuencia pre-estrella principal, lo que significa que aún no ha comenzado la fusión de hidrógeno en su núcleo.

La energía que permite a RNO 91 brillar proviene de la contracción gravitacional. La estrella se comprime por su propio peso hasta que, en algún momento, alcanzará una masa crítica y el hidrógeno, su principal componente, empezará a fusionarse, liberando enormes cantidades de energía en el proceso. Esto marcará el comienzo de la edad adulta de la estrella. Pero incluso antes de que suceda la estrella adolescente es suficientemente brillante para brillar y generan poderosos vientos estelares, emitiendo intensos rayos X y emisiones de radio.

RNO 91 es una estrella variable en torno a la mitad de la masa del sol. Los astrónomos han podido observar la existencia de un polvoriento disco de hielo que la rodea, que se extiende a más de 1.700 veces la distancia entre la Tierra y el sol. Se cree que este disco puede albergar protoplanetas - planetas en el proceso de formación - y con el tiempo se convertirá en un sistema planetario en toda regla.

Obtenido de NASA.gov (Goddard Space Flight Center).

El próximo Ariane 5 de Arianespace está preparada para la transferencia para recibir su carga de doble de satélites.

02 de agosto 2013 - Ariane Vuelo VA215

El programa de lanzamiento para el próximo vuelo de Ariane 5 de carga pesada está listo para lanzamiento al Edificio de Ensamblaje Final del puerto espacial, donde será entregado a Arianespace para la instalación de la carga útil de dos pasajeros de la misión.

Este vehículo fue construido en el Launcher Building Integration por Astrium Space Transportation, que es el contratista principal del lanzador Ariane 5 y el integrador.

Durante la actividad de integración, se realizó el montaje básico de Ariane 5, comenzando con el acoplamiento de sus dos de propulsores de propelente solido a la etapa criogénica principal. Esto fue seguido por la colocación encima de la etapa del  núcleo criogénico de una unidad combinada que contiene la etapa superior criogénica y la bahía de equipamiento del vehículo.

Con la finalización de su proceso inicial de chequeo, el lanzador de 29 de agosto de la misión de Arianespace – Vuelo designado VA215 en el sistema de numeración de familia de lanzadores de la empresa - está a la espera de su traslado al Puerto Espacial de Ensamblaje Final, ocupado anteriormente por de Vuelo VA214 Ariane 5, que despegó desde el Puerto Espacial el 25 de julio.

 El Vuelo VA215 es para  llevar dos satélites de retransmisión de comunicaciones: EUTELSAT 25B/Es 'hail 1 y GSAT-7.

Montado en la posición superior de la carga útil de Ariane 5 será EUTELSAT 25B/Es 'hail1, un sistema espacial construido construida para servir un operador europeo de telecomunicaciones Eutelsat y Es'hailSat,  de la Compañía satélite Qatar.

el pasajero inferior de la misión es India GSAT-7, un satélite desarrollado por la Organización de Investigación Espacial de la India y está equipados con cargas útiles en UHF, S-band, banda C y banda Ku.

Obtenido de arianespace.com

De estallido de formación estelar a fracaso estelar

Nuevas observaciones del telescopio ALMA en Chile han proporcionado a los astrónomos la mejor visión obtenida hasta el momento de cómo la fuerte formación estelar puede arrancar el gas de una galaxia y dejar a las futuras generaciones de estrellas sin el combustible necesario para formarse y crecer. Las impactantes imágenes muestran enormes chorros de gas molecular eyectados por las regiones de formación estelar en la cercana Galaxia del Escultor. Estos nuevos resultados ayudan a explicar la extraña escasez de galaxias muy masivas en el universo. El estudio se publica en la revista Nature el 25 de Julio de 2013.

Las galaxias — sistemas como nuestra Vía Láctea que contienen cientos de miles de millones de estrellas— son las piezas básicas del cosmos. Una de las metas más ambiciosas de la astronomía contemporánea es comprender la forma en que crecen y evolucionan las galaxias, siendo la formación estelar una tema clave: ¿qué determina el número de nuevas estrellas que se formarán en una galaxia?

La Galaxia del Escultor, también conocida como NGC 253, es una galaxia espiral situada en la constelación austral del Escultor (Sculptor). A una distancia de unos 11,5 millones de años luz de nuestro Sistema Solar, es uno de nuestros vecinos intergalácticos más próximos y la galaxia con estallido de formación estelar más cercana [1] visible desde el hemisferio sur. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) los astrónomos han descubierto humeantes columnas de gas denso y frío huyendo desde el centro del disco galáctico.

“Con la extraordinaria resolución y precisión de ALMA, podemos ver claramente, y por primera vez, concentraciones masivas de gas frío expulsadas por ondas expansivas de intensa presión creadas por las estrellas jóvenes” afirma Alberto Bolatto, de la Universidad de Maryland (EE.UU.), autor principal del artículo. “La cantidad de gas que medimos nos proporciona muestras evidentes de que algunas galaxias en crecimiento lanzan más gas del que absorben. Es posible que estemos viendo un ejemplo actual de algo muy común que ocurría en el universo temprano”.

Estos resultados pueden ayudar a explicar por qué los astrónomos han encontrado tan pocas galaxias altamente masivas en el cosmos. Los modelos por ordenador muestran que las galaxias más viejas y rojas deberían tener mucha más masa y más estrellas que lo que observamos actualmente. Al parecer los vientos galácticos o los escapes de gas son tan fuertes que privan a la galaxia del combustible necesario para la formación de la siguiente generación de estrellas [2].

“Estas características trazan un arco que se alinea casi perfectamente con los bordes de los escapes de gas caliente ionizado observados anteriormente”, señala Fabian Walter, investigador en el Instituto de Astronomía Max Planck (Heidelberg, Alemania), y uno de los coautores del artículo. “Ahora podemos ver, paso a paso, la progresión de cómo el estallido pasa a convertirse en gas escapando”.

Los investigadores han determinado que enormes cantidades de gas molecular — cerca de diez veces la masa de nuestro Sol al año, o posiblemente mucho más — estaba siendo eyectado de la galaxia a velocidades de entre 150.000 y cerca de 1.000.000 de kilómetros por hora [3]. La cantidad total de gas eyectado sumaría más gas que el que realmente se empleó en la formación de las estrellas de la galaxia en el mismo tiempo. A estos niveles, la galaxia podría quedarse sin gas en tan solo unos 60 millones de años.

“Para mí, este es un ejemplo excelente de cómo la nueva instrumentación da forma al futuro de la astronomía. Hemos estado estudiando la región de estallidos de formación estelar llamada NGC 253 y otras galaxias cercanas con estallidos de formación estelar durante casi diez años. Pero antes de ALMA, no había forma de ver este tipo de detalles” declara Walter. El estudio utiliza una configuración inical de ALMA con solo 16 antenas. “¡Es emocionante pensar qué podrá mostrarnos ALMA de este tipo de fenómenos con su conjunto completo de 66 antenas!”, añade Walter.

Más estudios con el conjunto completo de ALMA nos ayudarán a determinar el destino final del gas expulsado por el viento, lo cual nos revelará si los vientos provocados por los estallidos de formación estelar reciclan el material que forma a las estrellas o realmente se lo arrebatan al entorno.


Notas


[1] Las galaxias con estallidos de formación estelar (starburst galaxies en inglés) producen estrellas a un ritmo excepcionalmente alto. Dado que NGC 253 es uno de estos objetos extremos más cercano, es un objetivo ideal de estudio para conocer los efectos de este crecimiento frenético en la galaxia que lo alberga.

[2] Observaciones previas han mostrado gas más caliente, pero mucho menos denso, escapando de la región de formación estelar NGC 253, pero esto, por sí solo, tendría muy poco impacto en el destino de la galaxia y en su capacidad para formar futuras generaciones de estrellas. Los nuevos datos de ALMA muestran el gas molecular, mucho más denso, recibiendo la “patada” inicial que lo alejará de la formación de nuevas estrellas y que lo empuja, barriéndolo junto con el escaso gas caliente, hacia el halo galáctico.


[3] Pese a que las velocidades son muy altas, no lo son lo suficiente como para eyectar el gas de la galaxia. Suele quedar atrapado en el halo galáctico durante muchos millones de años y, finalmente, podría volver a caer sobre el disco, generando nuevos episodios de formación estelar.

Obtenido de ESO.org