Foto: ESO

MADRID, 28 Jul. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) han descubierto con el telescopio ‘Wide Field Imager’, en La Silla (Chile), una “brillante” e “inusual” estrella ‘WR 22′ dentro de un ‘colorido barrio estelar’.

Según informa el observatorio, ‘WR 22 es’ una estrella muy caliente y brillante que está derramando su atmósfera en el espacio a una velocidad equivalente a la de varios millones de veces mayor la del Sol.

Concretamente, se ubica en la parte exterior de la Nebulosa Carina, donde se formó. Las estrellas muy masivas viven rápido y muren jóvenes. Algunos de estos ‘faros estelares’ emiten una radiación tan intensa a través de sus gruesas atmósferas al final de sus vidas que derraman material hacia el espacio varios millones de veces más rápido que las relativamente tranquilas como el Sol.

OBJETOS RAROS, CALIENTES Y MASIVOS

Estos objetos raros, muy calientes y masivos, son conocidos como estrellas ‘Wolf-Rayet’, en honor a los dos astrónomos franceses que las identificaron por primera vez a mediados del siglo XIX. Una de las más masivas que ha podido ser medida hasta ahora se conoce como ‘WR 22′.

Así, se puede ver en el centro de esta fotografía creada a partir de imágenes tomadas a través de filtros rojo, verde y azul. ‘WR 22′ es miembro de un doble sistema estelar y mediciones indican que tiene una masa de al menos 70 veces la del Sol.

Si bien la estrella está a más de 5.000 años-luz de la Tierra, es tan brillante que puede ser observada débilmente a simple vista bajo buenas condiciones. ‘WR 22′ es una las muchas estrellas excepcionalmente brillantes asociadas con la nebulosa Carina (también conocida como ‘NGC 3372′) y la parte exterior de esta enorme zona de formación estelar en la Vía Láctea austral da color al fondo de esta imagen.

Los colores sutiles de fondo son resultado de las interacciones entre la intensa radiación ultravioleta que viene de estrellas masivas calientes –incluida ‘WR 22′– y las vastas nubes de gas, en su mayoría hidrógeno, donde se forman. La parte central de este enorme complejo de gas y polvo se encuentra a la izquierda de esta imagen.

Cuenca del río Tinto, con alto contenido en hierro. | CSIC

21 de julio de 2010

Rayos X: NASA/ CXC/ UMD/ Hodges-Kluck et al.; Radio: NSF/ NRAO/ VLA/ UMD/ Hodges-Kluck et al.

Esta semana, el telescopio espacial de rayos X Chandra, de la NASA, hizo pública una imagen de la radiogalaxia 4C 00.58 que muestra los efectos de un gigantesco agujero negro que se ha retorcido dos veces, causando que el eje de rotación apunte en una dirección distinta de la que lo hacía anteriormente.

En el centro de 4C 00.58 hay un agujero negro supermasivo que está  tironeando activamente grandes cantidades de gas. El gas girando y cayendo hacia el agujero negro forma un disco alrededor de él, generando fuertes fuerzas electromagnéticas que impulsan parte del gas, alejándolo del disco a alta velocidad, produciendo chorros en ondas de radio. La imagen de radio de esta galaxia muestra un par de chorros brillantes apuntando de izquierda a derecha y una línea más débil y distante de emisiones de radio corriendo aproximadamente de arriba a abajo, en la imagen. La imagen etiquetada muestra estos dos conjuntos de emisiones de radio. Esta galaxia pertenece a una clase de galaxias ”en forma de X”,  debido a la silueta de las emisiones de radio.

La imagen en rayos X del gas caliente dentro y alrededor de 4C 00.58 revela cuatro cavidades diferentes (regiones donde la emisión de rayos X es más baja que la emisión promedio) alrededor del agujero negro. Estas cavidades  se presentan en pares: uno en la parte superior derecha e inferior izquierda (con la etiqueta cavidades # 1 y # 2, respectivamente), y otro en la parte superior izquierda e inferior derecha (cavidades etiqueta # 3 y # 4, respectivamente). Se aplicó procesamiento especial a esta imagen para que las cavidades aparezcan más evidentes.

De acuerdo con el escenario presentado por un nuevo estudio realizado por E.Hodges-Kluck y colaboradores (publicado en Astrophysical Journal Letters), el eje de giro del agujero negro corría a lo largo de una línea diagonal desde la parte superior-derecha hasta la inferior-izquierda. La galaxia luego chocó con una galaxia más pequeña. Una posible evidencia de esta colisión se ve en la imagen óptica, con la forma de un caparazón estelar. Después de esta colisión, se encendió un chorro propulsado por el agujero negro, expulsando gas para formar las cavidades # 1 y # 2 en el gas caliente. Dado que el gas que caía hacia el agujero negro no estaba alineado con el giro del agujero negro, el eje de giro del agujero negro rápidamente cambió de dirección, y los chorros luego apuntaron en una dirección aproximada  de superior-izquierda a inferior-derecha, creando las cavidades # 3 y # 4 y la emisión de radio, en esta dirección.

Entonces, o bien la fusión de los dos agujeros negros centrales de las galaxias en colisión, o bien más gas cayendo hacia el agujero negro, causaron que el eje de rotación se moviese a su dirección actual, aproximadamente de izquierda a derecha.

Más información en:

http://chandra.harvard.edu/

Vista de el “Gran Cañón de Marte”. | NASA/JPL/Arizona State University

Interconexión del módulo último del LHC. | CERN

22 de julio de 2010

NASA / JPL-Caltech

Astrónomos usando el telescopio espacial Spitzer, de la NASA, han descubierto moléculas de carbono, conocidas como buckyballs, en el espacio, por primera vez. Las buckyballs son moléculas con forma de pelota de fútbol que se observaron por primera vez, en el laboratorio, hace 25 años.

Recibieron su nombre porque recuerdan a las cúpulas geodésicas del arquitecto Buckminster Fuller, que tienen círculos entrelazados en la superficie de una esfera parcial. Las buckyblls se pensaba que flotaban por el espacio, pero, hasta ahora, habían eludido su detección.

“Encontramos las que son, ahora, las moléculas más grandes conocidas en el espacio”, dice el astrónomo Jan Cami, de la Universidad de Ontario Occidental, en Canadá, y del Instituto SETI, en Mountain View, California. “Estamos particularmente emocionados debido a que tienen propiedades únicas que las hacen importantes para todo tipo de procesos químicos y físicos que tienen lugar en el espacio”. Cami es el autor de un artículo sobre el descubrimiento que aparece en la edición online del 22 de julio de 2010, de la revista Science.

Las buckyballs están hechas de 60 átomos de carbono ordenados en estructuras esféricas tridimensionales. Sus patrones alternativos de hexágonos y pentágonos coinciden con una pelota de fútbol típica blanca y negra. El equipo de investigación también encontró los parientes alargados de las buckyballs, conocidos como C70, por primera vez en el espacio. Estas moléculas constan de 70 átomos de carbono y tienen forma de pelota de rugby. Ambos tipos de moléculas pertenecen a una clase oficialmente conocida como buckminsterfullerenos, o fullerenos.

El equipo de Cami encontró inesperadamente las bolas de carbono en una nebulosa planetaria conocida como Tc 1. Las nebulosas planetarias son restos de estrellas, como el Sol, que se desprendieron de sus capas exteriores de gas y polvo a medida que envejecían. Una estrella compacta y caliente, o enana blanca, en el centro de una nebulosa ilumina y calienta estas nubes de material del que se han despojado.

Las buckyballs se encontraron dentro de esas nubes, quizá reflejando una etapa corta en la vida de la estrella, cuando se desprendió de grandes cantidades de material rico en carbono. Los astrónomos usaron el espectroscopio de Spitzer para analizar la luz infrarroja de la nebulosa planetaria y ver la marca espectral de las buckyballs. Estas moléculas están aproximadamente a temperatura ambiente,  la temperatura ideal para emitir los patrones distintivos de luz infrarroja que Spitzer puede detectar. Según Cami, Spitzer apuntó al lugar adecuado en el momento preciso. Dentro de un siglo, las buckyballs podrían estar demasiado frías para ser detectadas.

Los datos de Spitzer se compararon con datos de medidas de laboratorio de las mismas moléculas y mostraron una coincidencia perfecta.

“No planeamos descubrir esto”, dice Cami. “Pero cuando vimos estas fantásticas marcas espectrales, supimos inmediatamente que estábamos viendo una de las moléculas más buscadas desde hace tiempo”.

En 1970, el profesor japonés Eiji Osawa predijo la existencia de las buckyballs, pero no se observaron en experimentos de laboratorio hasta 1985. Los investigadores simularon las condiciones en las atmósferas de estrellas gigantes viejas ricas en carbono, en las que se habían detectado cadenas de carbono. Sorprendentemente, estos experimentos dieron como resultado la formación de grandes cantidades de buckminsterfullerenos. Las moléculas se han encontrado desde entonces en la Tierra en las cenizas de velas, capas de roca y meteoritos.

El estudio de los fullerenos y sus parientes ha crecido hasta convertirse en un animado campo de investigación debido a la fuerza única de las moléculas y sus excepcionales propiedades físicas y químicas. Entre las potenciales aplicaciones están escudos, suministro de fármacos y tecnologías de superconductores.

Sir Harry Kroto, quien compartió el Premio Nobel de Química de 1996 junto a Bob Curl y Rick Smalley por el descubrimiento de las buckyballs, dijo: “Este apasionante avance proporciona pruebas sólidas que las buckyballs han existido, como he sospechado desde hace mucho, desde tiempos inmemoriales, en los oscuros rincones de nuestra galaxia”.

Búsquedas previas de buckyballs en el espacio, en particular alrededor de estrellas ricas en carbono, no tuvieron éxito. Se presentó, hace 15 años, un caso prometedor para su presencia en las tenues nubes entre estrellas, usando observaciones en longitudes de onda ópticas. El hallazgo está esperando confirmación de datos de laboratorio. Más recientemente, otro equipo de Spitzer informó de evidencias de buckyballs en un tipo de objeto distinto, pero las marcas espectrales que observaron estaban contaminadas, en parte, por otras sustancias químicas.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

16 de julio  de 2010

NASA

Un cometa puede haber impactado en el planeta Neptuno hace dos siglos. Esto está indicado por la distribución del monóxido de carbono en la atmósfera del planeta gigante gaseoso que los investigadores (entre ellos, del observatorio francés LESIA, de París; del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), en Katlenburg-Lindau, Alemania; y del Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre, en Garching, Alemania) acaban de estudiar.

Los científicos analizaron datos tomados por el satélite de investigación Herschel, que ha estado orbitando el Sol a una distancia aproximada de 1,5 millones de kilómetros, desde mayo de 2009.  El trabajo fue publicado online en Astronomy & Astrophysics, el 16 de julio de 2010.

Cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 impactó contra Júpiter, hace 16 años, los científicos de todo el mundo estaban preparados: instrumentos a bordo de las sondas espaciales Voyager 2, Galileo y Ulysses documentaron cada detalle de este raro incidente. Hoy, estos datos ayudan a los científicos a detectar impactos cometarios que sucedieron hace muchos, pero muchos años. Las “bolas de nieve polvorientas” dejan trazas en la atmósfera de los gigantes gaseosos: agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono, ácido cianhídrico y sulfuro de carbono. Estas moléculas pueden detectarse en la radiación que los planetas irradian al espacio.

En febrero de 2010, científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar descubrieron sólidas evidencias de un impacto cometario en Saturno hace 230 años (cf. Astronomy and Astrophysics, Vol. 510, Feb. 2010). Ahora, nuevas mediciones realizadas con el instrumento PACS  (cámara de conjunto de fotodetectores y espectrómetro) a bordo del observatorio espacial Herschel, indican que Neptuno pasó por un evento similar. Por primera vez, PACS permite a los investigadores analizar la radiación infrarroja de onda larga de Neptuno.

La atmósfera del planeta más externo del Sistema Solar consta principalmente de hidrógeno y helio con trazas de agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Ahora, los científicos detectaron una distribución inusual de monóxido de carbono. En la capa superior de la atmósfera, conocida como estratosfera, encontraron una concentración mayor que en la capa que la subyace: la troposfera. “La mayor concentración de monóxido de carbono en la estratosfera sólo puede explicarse mediante un origen externo”, dice el científico del MPS, Paul Hartogh, investigador principal del programa científico El agua y su química relacionada en el Sistema Solar, de Herschel . “Normalmente, las concentraciones de monóxido de carbono en la troposfera y la estratosfera deberían ser las mismas o disminuir con el incremento de altura”, añade Hartogh.

La única explicación para estos resultados es un impacto cometario. Tales fuerzas de colisión destrozaron el cometa que caía mientras que el monóxido de carbono, atrapado en el hielo del cometa, se liberó con los años y se distribuyó por toda la estratosfera. “A partir de la distribución de monóxido de carbono podemos derivar el momento aproximado en el que tuvo lugar el impacto”, explica Thibault Cavalié, del MPS. La suposición previa que un cometa impactó con Neptuno hace 200 años podría, así, confirmarse. Una teoría diferente, de acuerdo con la cual un flujo constante de diminutas partículas de polvo espacial introduce monóxido de carbono en la atmósfera de Neptuno, sin embargo, no concuerda con las medidas.

En la estratosfera de Neptuno, los científicos también encontraron una mayor concentración de metano de la esperada. En Neptuno, el metano desempeña el mismo papel que el vapor de agua en la Tierra: la temperatura de la tropopausa (barrera de aire más frío que separa la troposfera de la estratosfera) determina qué cantidad de vapor de agua puede llegar a la estratosfera. Si esta barrera es un poco más cálida, puede pasar más gas. Pero, aunque en la Tierra la temperatura de la tropopausa nunca cae por debajo de los 80 C bajo cero, en Neptuno, la temperatura media de la tropopausa es de 219 C bajo cero.

Por lo tanto, el hueco en la barrera de la tropopausa parece ser el responsable de la elevada concentración de metano en Neptuno. Con -213 C, en el polo sur de Neptuno, esta capa de aire es seis grados más cálida que en cualquier otro punto, permitiendo que el gas pase con más facilidad de la troposfera a la estratosfera. El metano, que los científicos creen se origina en el propio planeta, puede, por lo tanto. extenderse a través de toda la estratosfera.

El instrumento PACS fue desarrollado en el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre. Analiza la radiación infrarroja de onda larga, también conocida como radiación calórica, que emiten al espacio los cuerpos fríos, como es el caso de Neptuno. Además, el satélite de investigación Herschel porta el mayor telescopio que se haya construido que sea operado en el espacio.

Más información en:

http://www.mpg.de/

22 de julio de 2010

NASA/ ESA/ O. Gnedin (U. Michigan) & W. Brown (CfA)

Cien millones de años atrás, un sistema triple de estrellas viajaba por el bullicioso centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, cuando dio un mal paso que cambió su vida. El trío vagaba demasiado cerca del agujero negro gigante de la galaxia, que capturó una de las estrellas y arrojó a las otras dos fuera de la Vía Láctea. Agregadas al juego estelar de las sillas musicales, las dos estrellas de salida se fusionaron para formar una estrella azul súper caliente.

Esta historia puede parecer ciencia ficción, pero los astrónomos usando el telescopio espacial Hubble, de la NASA, dicen que es el escenario más probable para una denominada estrella hiperveloz, conocida como HE 0437-5439, una de las más rápidas que se hayan detectado. Ella brilla a través del espacio a una velocidad de 2,5 millones de kilómetros por hora, tres veces más rápido que la velocidad orbital del Sol alrededor del centro de la Vía Láctea. Las observaciones del Hubble confirman que la velocista estelar proviene del núcleo de la Vía Láctea, estableciéndose una cierta confusión sobre el lugar que originalmente se llamó su hogar.

La mayoría de las 16 estrellas hiperveloces conocidas, todas descubiertas a partir del año 2005, se cree que son exiliadas del corazón de nuestra galaxia. Pero este resultado del Hubble es la primera observación directa de la vinculación de una estrella de alto vuelo con su origen en el centro galáctico.

“Utilizando el Hubble, pudimos, por primera vez, remontarnos a donde vino la estrella, midiendo la dirección del movimiento de la estrella en el cielo. Sus puntos de movimiento son directamente desde el centro de la Vía Láctea”, dice el astrónomo Warren Brown, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano, en Cambridge, Massachusetts, miembro del equipo del Hubble que observó la estrella. “Estas estrellas exiladas son raras en la población de la Vía Láctea de 100 mil millones de estrellas. Por cada 100 millones de estrellas en la galaxia se esconde una estrella hiperveloz.”

Los movimientos de estas estrellas aisladas podrían revelar la forma de la distribución de la materia oscura que rodea a nuestra galaxia. “El estudio de estas estrellas podría proporcionar más pistas sobre la naturaleza de algo de la masa invisible del Universo y podría ayudar, a los astrónomos, a entender mejor cómo se forman las galaxias”, dice el jefe del equipo, Oleg Gnedin, de la Universidad de Michigan, en Ann Arbor. “La atracción gravitatoria de la materia oscura se mide por la forma de la trayectoria de las estrellas hiperveloces de la Vía Láctea”.

El marginado estelar ya está de crucero en las afueras de la Vía Láctea, por encima del disco de la galaxia, a alrededor de 200.000 años luz del centro. En comparación, el diámetro del disco de la Vía Láctea es de unos 100.000 años luz. Utilizando el Hubble para medir la dirección de movimiento de la estrella fugitiva  y determinar el núcleo de la Vía Láctea como punto de partida, Brown y su equipo de Gnedin calculan que la velocidad de la estrella tuvo que haber sido expulsada para llegar a su ubicación actual.

“La estrella se desplaza a una velocidad absurda, el doble de la que la estrella necesita para poder escapar del campo gravitatorio de la galaxia”, explica Brown, un cazador de estrellas hiper-veloces que encontró la primera estrella aislada en 2005. “No hay estrella que se desplace tan rápido en circunstancias normales, algo raro tiene que suceder”.

Hay otro enredo en esta historia. Basándose en la velocidad y la posición de HE 0437-5439, tendría que hacer 100 millones de años que la estrella ha viajado desde el núcleo de la Vía Láctea. Sin embargo, su masa – nueve veces la del Sol – y su color azul significan que debería haberse quemado completamente en sólo 20 millones de años – lapso mucho más corto que el tiempo de tránsito que demoró en llegar a su ubicación actual.

La explicación más probable para el color azul de la estrella y la velocidad extrema es que fue parte de un sistema triple de estrellas que participó en un juego de billar gravitacional con el monstruoso agujero negro de la galaxia. Este concepto para explicar la velocidad de escape impartida a las estrellas fue propuesto, por primera vez, en 1988. La teoría predice que el agujero negro de la Vía Láctea debería expulsar una estrella cada 100.000 años.

Brown sugiere que el sistema triple  contenía un par de estrellas orbitando muy próximas entre sí y un tercer miembro, más externo, también gravitacionalmente ligado al grupo. El agujero negro capturó a la estrella exterior separándola del sistema binario cerrado. El momento angular de la estrella capturada se transfirió a la pareja estelar, impulsando al dúo a la velocidad de escape de la galaxia. A medida que la pareja se fue apartando del lugar de origen, continuó con la evolución estelar normal. La compañera más masiva evolucionó más rápidamente, hinchándose hasta convertirse en una gigante roja. Envolvió a su compañera, y las dos estrellas se fusionaron en una sola estrella: una rezagada azul.

“Si bien la historia de las rezagadas azules puede parecer extraña, se las ve en la Vía Láctea, y la mayoría de las estrellas están en sistemas múltiples”, dice Brown.

Esta estrella vagabunda ha intrigado a los astrónomos desde su descubrimiento, en 2005,  por el Relevamiento del Cielo Hamburgo / ESO. Los astrónomos han propuesto dos posibilidades para resolver el problema de la edad. O bien la estrella se sumergió en la “Fuente de la Juventud” convirtiéndose en una rezagada azul, o bien ha sido lanzada fuera de la Nube Mayor de Magallanes, una galaxia vecina.

En 2008, un equipo de astrónomos pensó que había resuelto el misterio. Ellos encontraron una coincidencia entre la composición química de estrellas exiliadas y las características de las estrellas en la Nube Mayor de Magallanes. La posición de la estrella bizarra también está cerca de la galaxia vecina, a sólo 65.000 años luz de distancia. El nuevo resultado del Hubble instala el debate sobre el lugar de nacimiento de la estrella.

Los astrónomos usaron la visión aguda de la Cámara Avanzada para Relevamientos ACS para hacer dos observaciones separadas de la caprichosa estrella con 3 años y medio de diferencia. El miembro del equipo Jay Anderson, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI), en Baltimore, Maryland, desarrolló una técnica para medir la posición de la estrella en relación a 11 galaxias lejanas, que forman un marco de referencia.

El equipo está tratando de determinar los hogares natales de otras cuatro estrellas aisladas, todas ellas situadas en la periferia de la Vía Láctea.

“Estamos apuntando a estrellas B masivas, como HE 0437-5439″, dice Brown, que ha descubierto 14 de las 16 estrellas hiperveloces conocidas. “Estas estrellas no vivieron lo suficiente como para llegar a las afueras de la Vía Láctea, por lo que no deberíamos esperar encontrarlas allí. La densidad de estrellas en la región externa es mucho menor que en el núcleo, así que tenemos una mejor oportunidad de encontrar estos objetos inusuales”.

Los resultados han sido aceptados para su publicación en el Astrophysical Journal Letters. Brown es el autor principal del artículo.

Más información en:

http://www.cfa.harvard.edu/