Quedan sólo 5 lugares para la excursión al XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en Santa Fé Argentina Sábado 25 de Junio:  Jornada Observacional de Invierno, Chacra de Antonio Labrador (Parador Tajes) Invitación a los socios de la AAA al XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en Santa Fé Argentina Boletín de Astronomía Observacional y Notas (Para Uruguay)

Quedan sólo 5 lugares para la excursión al XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en Santa Fé Argentina


Con motivo de celebrarse el XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en la sede del CODE en Santa Fé los días 8 y 9
de Octubre del corriente año, la AAA organiza una excursión con salida de Montevideo el día 7 de Octubre y regreso
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Sábado 25 de Junio: Jornada Observacional de Invierno, Chacra de Antonio Labrador (Parador Tajes)


Jornada Observacional de Invierno
Chacra de Antonio Labrador (Parador Tajes)

Sábado 25 de Junio

Reeditamos la clásica y exitosa salida a la Chacra de Antonio en Proximidades del Parador Tajes.

La salida está prevista para las 16:00hs del …

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Invitación a los socios de la AAA al XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en Santa Fé Argentina


Con motivo de celebrarse el XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en la sede del CODE en Santa Fé los días 8 y 9 de Octubre
del corriente año, la AAA organiza una excursión con salida de Montevideo  el día 7  de  Octubre y regreso el día 10.  E…

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Boletín de Astronomía Observacional y Notas (Para Uruguay)

ASOCIACIÓN DE AFICIONADOS A LA ASTRONOMÍA·
LUNES, 2 DE MAYO DE 2016

Por Fernando Giménez Minonne – Redacción Web

*** CONSULTE EL ESTADO DEL TIEMPO PARA COORDINAR ACTIVIDADES EN LOS DIFERENTES SITIOS DE METEO***

Despues…

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La investigación refuerza el caso para un subsuelo marino hoy en día en Plutón

Pluto_faults

La expansión de Plutón. La nave espacial New Horizons detectó fallas extensionales en Plutón, una señal de que el planeta enano ha experimentado una expansión global, posiblemente debido a la congelación lenta de un océano bajo la superficie. Un nuevo análisis realizado por científicos de la Universidad de Brown refuerza esa idea, y sugiere que el océano es probable que todavía exista hoy en día. Crédito:NASA / JHUAPL / SwRI.

Un modelo térmico actualizado de Plutón sugiere que el agua líquida bajo la capa de hielo del planeta enano no puede haberse congelado todavía.

 Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA hizo el pasaje por Plutón el año pasado,  reveló pistas tentadoras de que el planeta enano podría tener – o ha tenido alguna vez – un océano líquido moviéndose por debajo de su corteza helada. De acuerdo con un nuevo análisis dirigido por un estudiante de doctorado de la Universidad de Brown , tal océano es probable que todavía exista hoy en día.

El estudio, que utilizó un modelo de evolución térmica de Plutón actualizado con datos de New Horizons, encontró que si el océano de Plutón se hubiese congelado en el olvido por millones o miles de millones de años atrás, hubiese causado que todo el planeta se encoja.Sin embargo, en la superficie de Plutón no hay señales de una contracción global. Por el contrario, New Horizons mostró signos de que Plutón se ha expandido.

“Gracias a los datos increíbles devueltos por New Horizons, se pudieron observar los rasgos tectónicos en la superficie de Plutón, actualizar nuestro modelo de evolución térmica con esos nuevos datos e inferir que Plutón tiene hoy muy probablemente un océano subsuperficial “, dijo Noah Hammond, un estudiante graduado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Ciencias Planetarias, de Brown y autor principal del estudio.

La investigación, de la que Hammond fue coautor con los asesores Amy Barr, del Instituto de Ciencia Planetaria en Arizona y el  Geólogo Marc Parmentier de la Universidad de Brown, está publicada en el Geophysical Research Letters .

Las imágenes que New Horizons había obtenido en su encuentro cercano con el más famoso habitante del Cinturón de Kuiper mostraron que Plutón era mucho más que una bola de nieve simple en el espacio. Tiene una superficie exótica a partir de diferentes tipos de hielos de agua, nitrógeno y metano. Tiene montañas de cientos de metros de altura y una vasta llanura en forma de corazón . También tiene características tectónicas gigantes – Fallas sinuosas de cientos de kilómetros de longitud y una profundidad de 4 kilómetros. Fueron esos rasgos tectónicos que llevaron a los científicos a pensar que un océano bajo la superficie era una posibilidad real para Plutón.

“Lo que New Horizons mostró fue que hay rasgos tectónicos extensionales, que indican que Plutón pasó por un período de expansión global”, dijo Hammond. “Un océano que se hubiese congelado lentamente bajo la superficie  helada  haría que se produjese este tipo de expansión”.

Los científicos creen que puede haber habido dentro del núcleo rocoso de Plutón suficientes elementos radiactivos que produjesen calor para fundir parte de la capa de hielo del planeta. Con el paso del tiempo en el gélido cinturón de Kuipe, hizo que parte del hielo fundido finalmente comenzara  de nuevo a congelarse. El hielo es menos denso que el agua, por lo que cuando el agua se congela, se expande. Si Plutón tuviese un océano ya congelado o en proceso de congelación, daría lugar a una tectónica extensional en la superficie, y eso es lo que mostraron los datos de la New Horizons.

No hay muchas otras maneras de que Plutón pudiera obtener tales características. Una forma podría haber sido a través de un tirón gravitacional en la guerra con su luna, Caronte. Pero la dinámica gravitacional activa entre los dos ha terminado desde hace mucho tiempo, y  los rasgos  tectónicos se ven bastante frescos (en una escala de tiempo geológico). Por lo tanto, muchos científicos creen que un océano es el escenario más probable.

Pero si Plutón tuvo un océano, cuál es su estado hoy? Podría el proceso de congelación todavía estar ocurriendo, o, el océano se congeló  y sólidificó hace mil millones de años?

Ahí es donde el modelo de evolución térmica dirigido por Hammond y sus colegas entra en escena. El modelo incluye los datos actualizados de la New Horizons del diámetro y la densidad de Plutón, parámetros clave en la comprensión de la dinámica en el interior de Plutón. El modelo mostró que, debido a las bajas temperaturas y alta presión dentro de Plutón, un océano que se  hubiese congelado completamente se convertiría rápidamente del hielo normal que todos conocemos a una fase diferente llamada hielo II. El hielo II tiene una estructura cristalina más compacta que el hielo estándar, por lo que un océano congelado en hielo II ocuparía un volumen menor y daría lugar a una contracción global en Plutón, en lugar de una expansión.

“No vemos en la superficie las cosas de esperar  si hubiese habido una contracción global”, dijo Hammond. “Por lo tanto llegamos a la conclusión de que el hielo II no se ha formado, y por lo tanto que el océano no se ha congelado por completo.”

Hay algunas advertencias, señalan los investigadores. La formación de hielo II depende del espesor de la capa de hielo de Plutón. El hielo II sólo se formaría si los depósitos tuviesen un espesor de 260 kilómetros o más. Si la cáscara es más fina, el océano podría haberse congelado sin que se formase hielo II. Y si ese fuera el caso, el océano podría haberse congelado por completo sin causar una contracción.

Sin embargo, los investigadores dicen que hay buenas razones para creer que la capa de hielo es de más de 260 kilómetros. Su modelo actualizado sugiere que la capa de hielo de Plutón está más cerca de los 300 kilómetros o más de espesor. Además, los hielos de nitrógeno y metano que New Horizons ha encontrado en la superficie refuerzan el caso de una capa de hielo de ese espesor.

“Esos hielos exóticos son realmente buenos aislantes,” dijo Hammond. “Ellos podrían estar ayudando a Plutón a no perder más calor al espacio.”

En su conjunto, el nuevo modelo refuerza el caso para un entorno marino en los confines del Sistema Solar.

“Eso es increíble para mí”, dijo Hammond. “La posibilidad de que usted podría tener enormes hábitats con océanos de agua líquida en Plutón tan lejos del Sol  – y que lo mismo también podría ser posible en otros objetos del Cinturón de Kuiper, es absolutamente increíble.”

Fuente: University of  Brown/News.    Artículo original: “Research bolters case for a present-day subsurface ocean on Pluto

Selección y traducción del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA.

Los artículos relacionados, links y videos, fueron suministrados por el Equipo de la Biblioteca Electrónica de a AAA.

Artículos relacionados:

        Información  sobre Plutón y sus Lunas:

Plutón degradado a planeta enano:

Cinturón de Kuiper:

Videos:

Otros caminos en la detección de ondas gravitatorias

Queremos mostrar al lector otros caminos seguidos en la  la detección de las ondas gravitacionales aparte de la interferometría basada en la superficie terrestre (LIGO y otros)  o en el espacio (eLISA) a través de los dos artículos siguientes (que hemos traducido) escritos previamente a la primera detección por LIGO en Septiembre del 2015. Incluso LIGO que venía en operación desde la década pasada, sólo fue capaz de lograrlo luego de la última mejora tecnológica (Advanced LIGO).

 

Buscando indicios de ondas gravitatorias en las estrellas

Los científicos han demostrado cómo las ondas gravitacionales – ondas invisibles en el tejido del espacio y el tiempo que se propagan a través del Universo – podrían ser “vistas” observando las estrellas. El nuevo modelo propone que una estrella que oscila a la misma frecuencia que una onda gravitatoria va a absorber  energía de la onda y entonces aumentar su brillo, una predicción pasada por alto de la Teoría de la Relatividad General de Einstein de 1916. El estudio, que fue publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters , contradice las suposiciones acerca del comportamiento de las ondas gravitacionales, de interactuar muy debilmente con la materia.

GW_creadas_por_ BH Binarios-jpg

 Interpretación artistica de un evento energético, tal como la  fusión estelar de un sitema binario , que segúnlo predicho por la Teoría de la Relatividad General crean ondas gravitacionales, ondas en el espacio-tiempo. Crédito: © NASA.

“Es muy bueno que cien años después de que Einstein propuso esta teoría, todavía estamos encontrando joyas ocultas”, dijo Barry McKernan, un investigador asociado en el Departamento de Astrofísica del Museo Americano de Historia Natural (AMNH), que es también profesor en Borough, Universidad Municipal de Manhattan de CUNY; un miembro de la facultad en el Centro de Graduados de CUNY; y un Académico en el Instituto Kavli de Física Teórica.

Podemos hacer una analogía de las ondas gravitatorias  con las ondas sonoras emitidas después de un terremoto, pero la fuente de los “temblores” en el espacio son eventos energéticos como supernovas (explosiones de estrellas), estrellas de neutrones binarias (pares de núcleos quemados quedan atrás cuando las estrellas explotan ), o las fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones. Aunque los científicos saben desde hace mucho tiempo acerca de la existencia de las ondas gravitacionales, nunca han podido  observarlas, pero están intentando a través de experimentos en tierra y en el espacio. Parte de la razón por la cual la detección es difícil se debe a que las ondas interactúan muy débilmente con la materia. Pero McKernan y sus colegas de CUNY, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (cfa), el Instituto de Estudios Avanzados (Princeton), y la Universidad de Columbia, sugieren que las ondas gravitatorias podrían tener  un efecto sobre la materia, contrariamente a lo que se pensaba.

El nuevo modelo muestra que las estrellas con oscilaciones – vibraciones – que responden a la frecuencia de las ondas gravitacionales que pasan a través de ellas pueden resonar y absorber una gran cantidad de energía de las ondas.

“Es como si usted tiene un resorte que está vibrando a una frecuencia particular y lo golpea en la misma frecuencia, entonces hará que la oscilación sea más fuerte”, dijo McKernan. “Lo mismo se aplica a las ondas gravitacionales.”

Si estas estrellas, cuando la onda gravitatoria pasa a través de ellas, absorben una gran pulso de energía , pueden ser literalmente “bombeadas”  y entonces  hacerlas temporalmente más brillantes de lo normal antes de que esa energía se descargue con el tiempo. Esto podría proporcionar a los científicos  otra forma de detectar las ondas gravitacionales indirectamente.

“Se puede pensar en las estrellas como barras en un xilófono – todos ellas tienen una frecuencia de oscilación natural diferente”, dijo el co-autor Saavik Ford, que es un investigador asociado en el Departamento de Astrofísica del Museo, así como profesor en la Universidad Municipal de Manhattan , CUNY; un miembro de la facultad en el Centro de Graduados de CUNY; y Académico en el Instituto Kavli de Física Teórica. “Si tienen dos agujeros negros fusionandose entre sí, se emiten ondas gravitacionales a una determinada frecuencia, que es como golpear sólo una de las barras en el xilófono. Pero debido a que el par de agujeros negros a medida que rotan entorno al centro común de masas van perdiendo energía (en forma de ondas gravitacionales) y  entonces se acercan uno al otro,girnado cada vez más rápido, la frecuencia de las ondas gravitacionales cambian y se tiene entonces una secuencia de notas. Así que probablemente verá  un aumento de brillo primero  en las  estrellasmás grandes  seguido de otros en las más pequeños y más pequeñas “.

El trabajo también presenta una forma diferente para detectar indirectamente ondas gravitacionales. Desde la perspectiva de un detector de ondas gravitacionales en la Tierra o en el espacio, cuando una estrella en la frecuencia correcta pasa por delante de una fuente de energía tal como la fusión de agujeros negros, el detector verá una caída en la intensidad de las ondas gravitacionales medida . En otras palabras, las estrellas – incluyendo nuestro propio Sol – pueden eclipsar las fuentes de fondo de ondas gravitacionales.

“Generalmente,  las estrellas son eclipsadas por algo, y no al revés”, dijo McKernan.

Los investigadores continuarán estudiando estas predicciones y tratarán de determinar cuánto tiempo se tardaría en observar estos efectos en un telescopio o detector.


Publicación de Referencia :

  1. B. McKernan, KES Ford, B. Kocsis, Z. Haiman. Estrellas como absorbentes de resonancia de las ondas gravitacionales . Monthly Notices de la Royal Astronomical Society: Letters , 2014 (en prensa) [enlace ]

 Fuente: Museo Americano de Historia Natural (AMNH).   Artículo original: “Finding hints of gravitational waves in the stars

Once años de búsqueda cósmica conducen a los astrónomos a replantearse los agujeros negros

 

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Una simulación de la fusión de agujeros negros.
Crédito: Michael Koppitz / AEI

Cien años después que Einstein propuso la existencia de ondas gravitacionales como parte de su Teoría General de la Relatividad, una búsqueda de 11 años realizada con el telescopio Parkes de CSIRO no ha podido detectarlas, arrojando dudas sobre nuestra comprensión de las galaxias y los agujeros negros.

Para los científicos las ondas gravitacionales son un poderoso atractivo, ya que se cree que llevan la información que nos permite mirar hacia atrás en los inicios del Universo. A pesar de que existe una fuerte evidencia circunstancial de su existencia,  aún no se han detectado directamente.

El uso durante 11 años, del telescopio de alta precisión Parkes   en la busqueda  de la existencia de ondas gravitacionales,  no ha dado frutos.

El trabajo, dirigido por el Dr. Ryan Shannon (del CSIRO y el Centro Internacional de Radioastronomía Investigación), se publica hoy en la revista Ciencia .

Con el  uso de Parkes, los científicos esperaban  detectar un murmullo de fondo  de las olas, que viene de las galaxias en fusión en todo el Universo.

“Pero no se oía nada. Ni siquiera un gemido,” dijo el Dr. Shannon.

“Pareceestar todo quieto en el frente cósmico – al menos para el tipo de olas que estamos buscando.”

Las galaxias crecen mediante la fusión entre ellas y  se cree que cada una de las galaxias  grandes tiene un agujero negro supermasivo en su centro. Cuando se unen dos galaxias, los agujeros negros se juntan y forman una pareja en órbita. En este punto, se espera un nuevo afianzamiento  de la teoría de Einstein, con predijo que el par sucumbirá en una espiral de muerte, enviando ondas conocidas como ondas gravitacionales a través del espacio-tiempo, la estructura misma del Universo.

Aunque la Teoría General de la Relatividad de Einstein ha resistido todas las pruebas lanzadas contra ella por los científicos, las ondas gravitatorias siguen siendo la única predicción sin confirmar.

Para buscar las olas, el equipo del Dr. Shannon utilizó el telescopio Parkes para supervisar un conjunto de ”púlsares de milisegundo”. Estas pequeñas estrellas producen trenes altamente regulares de pulsos de radio y actúan como relojes en el espacio. Los científicos registraron los tiempos de llegada de las señales de los púlsares con una precisión de una diez mil millonésima parte de un segundo.

El paso de ondas gravitacionales entre la Tierra y un pulsar de milisegundos, aprieta y estira el espacio, cambiando la distancia entre ellos en unos 10 metros – una pequeña fracción de la distancia del  púlsar a la Tierra. Esto cambia, muy ligeramente, el tiempo en que las señales del pulsar llegan a la Tierra.

Los científicos estudiaron los púlsares durante 11 años, que debería haber sido tiempo suficiente para detectar las ondas gravitacionales.

¿Por qué no se encuentran? Podría haber algunas razones, pero los científicos sospechan que es porque los agujeros negros se fusionan muy rápido, emplenado poco tiempo en el movimiento en espiral  y generar ondas gravitacionales.

“Puede haber gas que rodea a los agujeros negros que crea fricción y se lleva su energía, provocando  que se fusionen con bastante rapidez”, dijo el  Dr. Paul Lasky, miembro del equipo e investigador post-doctoral en la Universidad de Monash.

Cualquiera que sea la explicación, esto significa que si los astrónomos quieren detectar ondas gravitatorias midiendo el tiempo de los púlsares, tendrán que registrarlos por muchos años más.

“También podría ser una ventaja ir a una frecuencia más alta,” dijo el Dr. Lindley Lentati de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, un miembro del equipo de investigación que se especializa en técnicas de medidas de tiempo de los púlsares. Los astrónomos también tendrán una ventaja con la alta sensibilidad del telescopio Square Kilometre Array (SKA) fijado para iniciar la construcción en el año 2018.

El no encontrar las ondas gravitacionales a través del tiempo púlsar no tiene incidencia en los detectores de ondas gravitacionales en tierra como LIGO Avanzado (Observatorio de Interferómetro Láser gravitacional-Wave), que comenzó sus propias observaciones del Universo la semana pasada.

“Los detectores basados en tierra están buscando ondas gravitacionales de alta frecuencia generadas por otras fuentes, tales como la coalescencia estrellas de neutrones”, dijo el Dr. Vikram Ravi, un miembro del equipo de investigación de la Universidad de Swinburne (ahora en Caltech, en Pasadena, California).


 Fuente:  CSIRO, Australia.  Artículo original: “Eleven years cosmic search leads to Black Hole rethink

Publicación de Referencia :

  • RM Shannon, V. Ravi, LT Lentati, PD Lasky, G. Hobbs, M. Kerr, RN Manchester, WA Coles, Y. Levin, M. Bailes, NDR Bhat, S. Burke-Spolaor, S. Dai, MJ Keith , S. owski Os, DJ Reardon, W. van Straten, L. Toomey, J.- B. Wang, L. Wen, ACC Wyithe, X.- J. Zhu. Las ondas gravitatorias procedentes de agujeros negros supermasivos binarios que faltan en las observaciones de pulsares . Ciencia , 2015; 349 (6255): 1522 DOI: 10.1126 / science.aab1910

Selección y traducción de los artículos: Equipo de Redacción WEB de la AAA.

Artículos relacionados: Información adicional sobre las ondas gravitatorias la encontrará en el artículo: “Ligo detecta por segunda vez ondas gravitacionales

LIGO detecta por segunda vez ondas gravitacionales

GWmergerCombo

Esta ilustración artística muestra los sistemas binarios de agujeros negro fusionen GW150914 (imagen izquierda) y GW151226 (imagen de la derecha). Los pares de agujeros negros se muestran conjuntamente en esta ilustración, pero en realidad se detectaron en diferentes momentos, y en diferentes partes del cielo. Las imágenes han sido a escala para mostrar la diferencia en la masa de los agujeros negros. En el caso de GW150914, los agujeros negros eran 29 y 36 veces la masa de nuestro Sol, mientras que en GW151226, los dos agujeros negros tenían 14 y 8 masas solares.

Crédito de la imagen: LIGO / A. Simonnet.

Los dos detectores de ondas gravitacionales LIGO en Hanford Washington y Livingston Louisiana han capturado una segunda señal robusta a partir de dos agujeros negros en sus órbitas finales y luego su coalescencia en un sólo agujero negro. Este evento, denominado GW151226, fue observado el 26 de Diciembre a las  3:38:53 (Tiempo Universal Coordinado en, también conocido como meridiano de Greenwich), cerca del final del primer período de observación de LIGO ( “S1”), y de inmediato el evento fue apodado “ el día de las cajas (regalos) de Navidad “.

LIGOTimeline (1)

LIGO  Primera Observación de Ejecución:
Esta ilustración muestra las fechas para las dos detecciones de ondas gravitacionales confirmados por LIGO; y una detección candidata, que era demasiado débil para confirmar de forma inequívoca. Los tres eventos se produjeron durante los primeros cuatro meses de ejecución del LIGO Avanzado – la versión mejorada, más sensible, de las instalaciones. Los tres eventos son GW150914 (14 de Septiembre, 2015), LVT151012 (12 Oct., 2015), y GW151226 (26 de Diciembre, 2015). Crédito de la imagen: LIGO – Ver más en: http://www.ligo.org/detections/index.php#gw151226.

Al igual que en la primera detección de LIGO, este evento se identificó a pocos minutos del pasaje de la onda gravitatoria. Cuidadosos estudios posteriores de los instrumentos y entornos alrededor de los observatorios mostraron que la señal que se vió en los dos detectores era verdaderamente de dos agujeros negros distantes distante de la Tierra – alrededor de 1,4 millones de años luz de distancia, por coincidencia más o menos a la misma distancia que la primera señal  que se haya detectado . El evento del “Día de las cajas de Navidad” difería sin embargo, de la primera observación de ondas gravitatorias por LIGO en algunos aspectos importantes,

  1. La onda gravitatoria llegó a los dos detectores casi al mismo tiempo, lo que indica que la fuente se encuentra en algún lugar de un anillo de cielo a mitad de camino entre los dos detectores. Conociendo el patrón de sensibilidad de nuestro detector, se puede añadir que es un poco más probable que la onda procediera desde encima de nuestra cabeza o desde abajo de nuestros pies en lugar que del oeste o el este. Con sólo dos detectores, sin embargo, no podemos limitar la búsqueda mucho más que eso. Esto difiere de la señal del LIGO primera detectada (GW150914, del 14 de Septiembre de 2015), que procedía del ‘sureste’, golpeando el detector de Louisiana antes que el de Washington.
  2. Los dos agujeros negros que se fusionaron en el evento del” Día de las cajas” eran menos masivos (14 y 8 veces la masa de nuestro Sol) que los observados en la primera detección GW150914 (36 y 29 veces la masa de nuestro Sol). Si bien esto hizo que la señal más débil que GW150914, cuando estos agujeros negros más ligeros se fusionaron, su señal se desplazó hacia frecuencias más altas, que entran en la banda sensible de LIGO, que en la fusión  que hemos observado anteriormente en el evento de Septiembre. Esto nos permitió observar más órbitas que en la primera detección, unas 27 órbitas durante aproximadamente un segundo (esto se compara con sólo dos décimas de segundo de la observación en la primera detección). Combinados, estos dos factores (pequeñas masas y más órbitas observadas) fueron las claves que permitieron a LIGO detectar una señal más débil. También nos permitieron hacer comparaciones más precisas con lo predicho por la teoría de la Relatividad General: la señal , de nuevo concordó a la perfección con la teoría de Einstein.
  3. Por último, pero no menos importante, el evento del “Día de las cajas” reveló que uno de los agujeros negros iniciales daba vueltas como una peonza! – Y poder afirmar esto con confianza es una primicia para LIGO. Un agujero negro que gira sugiere que este objeto tiene una historia diferente – por ejemplo, tal vez es el resultado del aspirado en “masa de una estrella compañera antes o después del colapso de una estrella para formar un agujero negro, consiguiendo spin en el proceso.

localization-gw151226.jpg LIGOlocalization_comparison_gw150914_gw151226.jpgLIGOgw150914-lvt151012-gw151226.jp LIGO

  •  Figura arriba, izquierda, Mapeo de la Nueva Detección de LIGO en el cielo:
    la ubicación aproximada del evento de ondas gravitacionales detectado el 26 de diciembre 2015 LIGO se muestra en este mapa del cielo del hemisferio sur. Las líneas de colores representan diferentes probabilidades para que la señal se originó: la línea morada exterior define la región de donde se prevé  que proviene la señal  con un nivel de confianza del 90 por ciento; la línea amarilla interior define la región diana a un nivel de confianza del 10 por ciento. Crédito de la imagen: LIGO / Axel Mellinger. Ver más en: http://www.ligo.org/detections/index.php#gw151226.

 

  • Figura arriba, derecha, Mapeo de  Detecciones de LIGO en el cielo:
    la ubicación aproximada de los dos eventos de ondas gravitacionales detectadas hasta el momento por LIGO se muestran en este mapa del cielo del hemisferio sur. Las líneas de colores representan diferentes probabilidades para donde la señal se originó: la línea morada exterior define la región donde se prevé que proviene la señal  con un nivel de confianza del 90 por ciento; la línea amarilla interior define la región diana a un nivel de confianza del 10 por ciento. Crédito de la imagen: LIGO / Axel Mellinger. – Ver más en: http://www.ligo.org/detections/index.php#gw151226.

 

  • Figura arriba, centro, Mapeo de Detecciones  de LIGO Durante la Primera Ejecución de Observación:
    Esta proyección tridimensional de la Vía Láctea sobre un globo transparente muestra las ubicaciones probables de los tres eventos de LIGO detectados durante la primera ejecución de observación. Los diferentes colores se utilizan para representar cada evento. Dos detecciones están confirmados: GW150914 (verde), y GW151226 (azul), mientras que la tercera es una posible detección a menor importancia (LVT151012, en rojo). El contorno exterior de cada una representa la región de confianza del 90 por ciento mientras que el contorno más interior es la región correspondiente al10 por ciento. Crédito de la imagen: LIGO (Leo Singer) / imagen Vía Láctea – Ver más en: http://www.ligo.org/detections/index.php#gw151226

Con estas dos detecciones confirmadas, junto con una tercer probable detección  hecha en Octubre del 2015 (también se cree que fue causada por una pareja  de agujeros negros que se fusionaron – ver nuestro documento del proyecto   sobre  Agujeros Negros binarios en O1 para más información) ahora podemos empezar a estimar la tasa de fusiones de agujeros negros en el Universo basados no en la teoría, sino en observaciones reales. Por supuesto, con sólo unas pocas señales, nuestra estimación tiene grandes incertidumbres, pero nuestra mejor estimación  en este momento está entre  9 y 240 agujeros negros binarios fusionándose  por  Gigaparsec cúbico por año, o alrededor de una fusión cada 10 años, en un volumen de un billón de veces el volumen de la Vía Láctea! Felizmente, en sus primeros meses de funcionamiento, los detectores avanzados de LIGO eran lo suficientemente sensibles como para sondear  el espacio en la profundidad suficiente para ver alrededor de un evento cada dos meses.

Nuestro siguiente intervalo de observación – Observación del Ciclo # 2, o “O2” – comenzará en el otoño del 2016. Con una sensibilidad mejorada, esperamos ver más fusiones de agujeros negros, y posiblemente detectar las ondas gravitacionales de otras fuentes, como las correspondientes a fusiones de estrellas binarias  de neutrones . También estamos esperando que el detector Virgo se una a nosotros más adelante en la carrera de O2. Virgo será de gran ayuda en la localización de las fuentes en el cielo, el colapso de ese anillo hasta un parche, sino que también nos ayudará a comprender las fuentes de ondas gravitacionales.

LIGO libera sus datos al público. Esta política de datos abiertos permite a otros  analizar nuestros datos, garantizando así que las colaboraciones de LIGO y Virgo no se pierda nada en sus análisis, y con la esperanza de que otros encontrarán eventos aún más interesantes. Nuestros datos son compartidos en el  del Centro Abierto de Ciencias de LIGO.  GW151226 tiene su propia página  allí.

Lo invitamos a pasear por la página web del Laboratorio LIGO donde encontrará gráficos para ayudar a entender la observación de San Esteban, enlaces a la nota de prensa, y referencias a artículos científicos si desea ir aún más profundo. Allí también encontrará enlaces a la Colaboración Científica LIGO sitio web, y para nuestra colaboración hermana, Virgo ,  los cuales son fundamentales para estos resultados científicos.

Publicado en PRL 116 , 241103 (2016).

 


Nota de prensa (PDF) Leer el comunicado de prensa en otros idiomas en la página  Detecciones  de la Colaboración Científica LIGO (LSC)

Recursos

Resumen de la ciencia del evento GW151226, preparada para el público en general, en la página web de la Colaboración Científica LIGO .

Publicación de datos asociados con el evento GW151226.

Audio

Los tonos del “chirrido” de las dos detecciones de LIGO están disponibles para su descarga. Los formatos son adecuados como tonos de llamada, ya sea para iPhone o Android. ( Instrucciones para instalar tonos de llamada personalizados)

Detección Septiembre 2015

Detección de diciembre 2015

Portal de la primera detección   de ondas gravitatorias el 14 Sep. 2015.

Más recursos sobre detecciones de LIGO

Fuente: LIGO     Artículo original: “LIGO does it again: A second robust Black Hole coalescence observed

Selección, traducción y complementación de imágenes del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA.

Los artículos relacionados, links y videos, fueron proporcionados por el Equipo de la Biblioteca Electrónica de la AAA

Artículos relacionados:

                                                                                                                                                University of Princeton/Plasma Physics Laboratory/The Discovery of the Binary Pulsar, Russell A. Hulse

                                                                                                                                                University of Cornell/The History of the Universe/The Binary Pulsar  PSR1913+16,

 Sobre Agujeros Negros:

 

Videos:

        Agujeros Negros:

       Ondas Gravitacionales:

Quedan sólo 5 lugares para la excursión al XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en Santa Fé Argentina

Logo Congreso 2016 3

Con motivo de celebrarse el XVIIº Congreso Internacional de la LIADA en la sede del CODE en Santa Fé los días 8 y 9

de Octubre del corriente año, la AAA organiza una excursión con salida de Montevideo el día 7 de Octubre y regreso

   el día 10 (que es feriado por el corrimiento del 12 de Octubre). El viaje se realizará en un ómnibus contratado e incluye

tres noches de alojamiento en hotel, en habitaciones  dobles y triples.

 

QUEDAN LOS ÚLTIMOS CINCO LUGARES

 

 OMNIBUSInterior_Omnibus

 

El precio por persona, con el alojamiento incluido es de 300 dólares.

El precio anterior no incluye la inscripción (150 Pesos Argentinos) que deberá hacerse individualmente vía web.

Seña: 60 Dólares y luego  una cuota de 60 dólares por mes desde Junio hasta Octubre inclusive.

Forma de pago con tarjetas OCA, VISA, MasterCard, Cabal y otras

Invitamos a los interesados a hacer la reserva correspondiente en nuestra sede los días

Martes y Viernes de 19 a  21y 30 horas.

 Toda la información sobre el CODE   y de los anteriores Congresos  así como también la de éste y   el formulario  de

inscripción   están en la página de la LIADA: WEB LIADA.

Comisión Directiva de la AAA

Sábado 25 de Junio: Jornada Observacional de Invierno, Chacra de Antonio Labrador (Parador Tajes)

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Jornada Observacional de Invierno
Chacra de Antonio Labrador (Parador Tajes)
Sábado 25 de Junio
Reeditamos la clásica y exitosa salida a la Chacra de Antonio en Proximidades del Parador Tajes.
La salida está prevista para las 16:00hs del sábado desde nuestra sede en el Planetario de Montevideo. Regresaremos pasada la medianoche.
El itinerario será el siguiente: Se prevé llegar a las 17:00hs, con suficiente tiempo para armar los telescopios e implementos que se utilizarán en la Jornada. Mientras esperamos la noche, compartiremos las delicias que los concurrentes lleven para ello, La Asociación invitará con el café.
A los interesados: Rogamos inscribirse en Secretaría a la brevedad, para organizar mejor la jornada (martes y viernes de 19:00 a 22:00hs) por e-mail:administracion@aaa.org.uy  o en horarios de oficina por el tel: 2622-1531.
ES URGENTE QUE LOS INTERESADOS NOS LO HAGAN SABER, Y NOS INFORMEN SI CUENTAN CON VEHÍCULO O NO PARA EL TRASLADO.
El costo se estima en $u 200 para amortizar los gastos de combustible de quienes ponen sus vehículos a disposición (el sobrante quedará para las arcas de la Asociación). Se será estricto en el cobro del mismo.
Se recomienda llevar: Repelente, Abrigo, Linterna con celofán rojo, cartas astronómicas y lo que usted entienda para hacer la jornada más amena.

La actividad se suspenderá en caso de mal tiempo, pasando para el sábado siguiente, 2 de julio.

Secretaría A.A.A.

Exceso inesperado de planetas gigantes en un cúmulo estelar

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que hay muchos más planetas calientes similares a Júpiter de lo que se suponía, en un cúmulo estelar denominado Messier 67.

eso1621a.jpg_Jupiter Caliente

Impresión artística de un Júpiter caliente en el cúmulo estelar Messier 67

 Esta impresión artística muestra un exoplaneta denominado Júpiter caliente, orbitando cerca de una estrella en el rico y longevo cúmulo estelar Messier 67, en la constelación de Cáncer (El Cangrejo). Los astrónomos han descubierto un mayor número de planetas similares a éste dentro del cúmulo que lo anticipado. El sorprendente resultado se obtuvo utilizando diversos telescopios e instrumentos, entre ellos, el espectrógrafo HARPS del Observatorio La Silla de ESO, en Chile. El ambiente más denso dentro de un cúmulo genera interacciones más frecuentes entre los planetas y las estrellas cercanas, lo cual podría explicar el exceso de Júpiteres calientes. Crédito: ESO/L. Calçada.

Durante varios años, un equipo de científicos procedentes de Chile, Brasil y Europa, dirigido por Roberto Saglia, delInstituto Max Planck para Física Extraterrestre, en Garching, Alemania, y Luca Pasquini de ESO, han recopilado mediciones de alta precisión de 88 estrellas situadas en Messier 67 [1]. Este cúmulo abierto tiene aproximadamente la misma edad que nuestro Sol y se cree que nuestro Sistema Solar surgió de un ambiente similar y denso [2].

El equipo utilizó HARPS, en conjunto con otros instrumentos [3], para buscar la impronta de planetas gigantes en órbitas de periodo corto, con la esperanza de ver el “bamboleo” de una estrella, causada por la presencia de un objeto masivo en una órbita cercana, vale decir, una especie de planetas conocida como Júpiteres calientes. La impronta de los Júpiteres calientes se ha encontrado en tres estrellas del cúmulo, junto a pruebas para varios otros planetas ya descubiertos anteriormente.

Un Júpiter caliente es un exoplaneta gigante, con una masa de más de un tercio de la masa de Júpiter. Son “calientes” por su órbita cercana a sus estrellas anfitrionas, como lo indica un periodo orbital (su “año”) menor a diez días. Esto difiere del Júpiter de nuestro propio Sistema Solar, que conocemos, cuyo año es equivalente a cerca de 12 años terrestres, y es mucho más frío que la Tierra [4].

Deseamos usar un cúmulo abierto como laboratorio, para explorar las propiedades de los exoplanetas y las teorías de formación de planetas”, aseveró Roberto Saglia. “Acá no sólo tenemos muchas estrellas que probablemente albergan planetas, sino que además hay un ambiente denso en el cual se deben haber formado.

El estudio descubrió que los Júpiteres calientes son más comunes alrededor de las estrellas en Messier 67 que en el caso de estrellas aisladas, fuera de cúmulos. “Este resultado es realmente sorprendente”, reveló Anna Brucalassi, quien llevó a cabo el análisis. “Los nuevos resultados significan que existen Júpiteres calientes orbitando alrededor del 5% de las estrellas estudiadas en el cúmulo Messier 67 – muchas más que en estudios comparables de estrellas que no están en cúmulos, donde la tasa es más cercana al 1%”.

Los astrónomos creen que es muy improbable que estos gigantes exóticos se hayan formado, en realidad, donde los encontramos actualmente, ya que las condiciones cercanas a la estrella anfitriona no habrían sido, inicialmente, propicias para la formación de planetas similares a Júpiter. Por el contrario, se cree que se formaron más lejos, como probablemente sucedió con Júpiter, para luego trasladarse y acercarse a la estrella anfitriona. Los que antes fueran planetas gigantes, fríos y distantes, ahora son mucho más calientes. Cabe preguntarse entonces: ¿qué produjo esa migración hacia el interior, hacia la estrella?

Hay una serie de posibles respuestas a la pregunta, pero los autores concluyen que, probablemente, se deba a encuentros cercanos con estrellas vecinas o incluso con planetas en sistemas solares vecinos, y que el entorno inmediato alrededor de un sistema solar puede tener un impacto significativo sobre su evolución.

En un cúmulo como Messier 67, donde las estrellas están mucho más cerca entre sí que en el promedio, dichos encuentros serían mucho más habituales, lo cual podría explicar el mayor número de Júpiteres calientes que allí se encuentran.

Luca Pasquini de ESO, coautor y colíder, reflexionó acerca de la extraordinaria historia reciente relacionada al estudio de planetas en cúmulos: “Hace pocos años atrás, no se había detectado ningún Júpiter caliente en cúmulos abiertos. En tres años, el paradigma se ha desplazado desde una ausencia total de tales planetas – a un exceso de ellos!

Notas

[1] Se descubrió que algunas estrellas del muestreo original de 88, eran estrellas binarias, o inadecuadas por otros motivos para este estudio. Este nuevo artículo científico se concentra en un subgrupo de 66 estrellas.

[2] Si bien el cúmulo Messier 67 aún se mantiene unido, el cúmulo que puede haber rodeado al sol, en sus años tempranos, se habría disipado hace mucho tiempo, dejando al Sol aislado.

[3] También se utilizaron espectros captados con el Espectrógrafo de Alta Resolución instalado en el Telescopio Hobby-Eberly, en Texas, EE.UU.

[4]  El primer exoplaneta que se descubrió orbitando una estrella similar al Sol, denominado 51 Pegasi b, también era un Júpiter caliente.  El descubrimiento causó sorpresa en su momento, ya que muchos astrónomos suponían que los otros sistemas planetarios seguramente serían similares a nuestro Sistema Solar, con sus planetas más masivos alejados de su estrella anfitriona.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en un artículo científico titulado “Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters”, por A. Brucalassi et al., que se publicará en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está integrado por: A. Brucalassi (Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Garching, Alemania; University Observatory Munich, Alemania), L. Pasquini (ESO, Garching, Alemania), R. Saglia (Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Garching, Alamania; University Observatory Munich, Alemania), M.T. Ruiz (Universidad de Chile, Santiago, Chile), P. Bonifacio (GEPI, Observatorio de París, CNRS, Universidad Paris Diderot, Meudon, Francia), I. Leão (ESO, Garching, Alemania; Universidad Federal de Río Grande do Norte, Natal, Brasil), B.L. Canto Martins (Universidad Federal de Río Grande do Norte, Natal, Brasil), J.R. de Medeiros (Universidad Federal de Rio Grande do Norte, Natal, Brasil), L. R. Bedin (INAF-Observatorio Astronómico de Padua, Padua, Italia) , K. Biazzo (INAF-Observatorio Astronómico de Catania, Catania, Italia), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), C. Lovis (Observatorio de  Ginebra, Sauverny, Suiza) y S. Randich (INAF-Observatorio Astrofísco de Arcetri, Firenze, Italia).

Enlaces

Fuente: ESO. El artículo original con más fotografías, mapas y video puede verlo aquí

Selección del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA.

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Boulevard de anillos fracturados

potw1625a.jpg_Disco_Protoplan_Fracturado

Esta Imagen de la Semana ilustra las notables capacidades de SPHERE, un instrumento buscador de planetas instalado en el Very Large Telescope de ESO, en Chile. Muestra una serie de anillos fracturados de polvo que rodean a una estrella cercana. Estos anillos concéntricos están situados en la región interna del disco de material sobrante que rodea a una joven estrella denominada HD141569A, la cual se encuentra a unos 370 años luz de distancia.  Crédito: ESO/Perrot

Esta imagen nos muestra lo que conocemos como un disco de transición, una etapa corta entre la fase protoplanetaria, en que los planetas aún no se han formado, y un periodo posterior, en que los planetas se han conglutinado, dejando el disco lleno mayormente de polvo y material restante. Podemos apreciar estructuras de polvo, reveladas por primera vez por SPHERE en infrarrojo cercano, con muy alta resolución, permitiendo captar asombrosos detalles. El área que nos muestra la imagen, tiene un diámetro aproximado a 200 veces la distancia Tierra-Sol.

Diversas características están visibles, incluyendo un prominente y brillante anillo con bordes bien definidos – tan asimétrico que pareciera la mitad de un anillo – múltiples grumos, varios bucles concéntricos y un patrón similar a un brazo espiral.  Es significativo que estas estructuras son asimétricas; ello puede reflejar una distribución de polvo desigual, o en grumos, en el disco, lo cual los astrónomos aún no han podido comprender cabalmente.  Es posible que este fenómeno se deba a la presencia de planetas, pero aún no se han descubierto planetas de tamaño suficiente en el sistema a los cuales atribuirlo.

Enlaces

  • Artículo científico por C. Perrot et al., “Discovery of concentric broken rings at sub-arcsec separations in the HD 141569A gas-rich, debris disk with VLT/SPHERE”.
  • ESO/SPHERE
  • ETH/Zurich/Physiscs/Institute for Astronomy/SPHERE
  • SPIE/SPHERE

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Detección de Oxígeno en épocas tempranas del Universo

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  Esquema de la historia del Universo

Este diagrama muestra los principales hitos en la evolución del Universo desde el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años atrás. No es un diagrama a escala.El Universo se encontraba en un estado neutro 400 mil años después del Big Bang y permaneció así hasta que la luz de la primera generación de estrellas comenzó a ionizar el hidrógeno. Después de varios cientos de millones de años, el gas en el Universo se ionizó por completo. Crédito:  NAOJ

Un equipo de astrónomos ha empleado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para detectar oxígeno brillante en una galaxia distante, la que percibimos como si estuviese en una época 700 millones de años después de ocurrido el Big Bang. Esta es la galaxia más lejana en la que, de forma inequívoca, alguna vez se haya detectado oxígeno, siendo además altamente probable que este se encuentre ionizado por una intensa radiación proveniente de estrellas gigantes jóvenes. Esta galaxia podría ser un ejemplo de un tipo de fuente responsable de la reionización cósmica en los inicios de la historia del Universo.

Astrónomos de Japón, Suecia, el Reino Unido y ESO han utilizado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar una de las galaxias más distantes conocidas a la fecha. SXDF-NB1006-2 posee un corrimiento al rojo de 7,2, lo que implica que solo la observamos en una época de 700 millones de años después del Big Bang.

El equipo esperaba obtener información sobre los elementos químicos pesados [1] presentes en la galaxia, ya que estos pueden entregarnos información acerca del nivel de formación estelar existente, y por lo tanto proporcionar pistas del período de la historia del Universo conocido como reionización cósmica.

La búsqueda de elementos pesados en los inicios del Universo es un enfoque esencial para explorar la actividad de la formación estelar en ese período”, dijo Akio Inoue de la Universidad de Osaka Sangyo, Japón, el autor principal del trabajo de investigación, el que se publicará en la revista Science. “El estudio de los elementos pesados también nos da un indicio para entender cómo se formaron las galaxias y lo que causó la reionización cósmica”, agregó.

En el tiempo anterior a la formación de los objetos en el Universo, este se encontraba lleno de gas eléctricamente neutro. Pero cuando los primeros objetos comenzaron a brillar, unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, emitieron una intensa radiación que comenzó a descomponer estos átomos neutros (a ionizar el gas). Durante esta fase (conocida como reionización cósmica) el Universo en su totalidad cambió de forma dramática. Sin embargo, existe un gran debate sobre exactamente qué tipo de objetos causaron la reionización. Estudiar las condiciones en galaxias muy distantes puede ayudar a responder a esta pregunta.

eso1620b.jpg galaxia lejana SXDF_NB1006_2

Panel de la derecha: La galaxia roja en el centro de la imagen es la galaxia muy lejana, SXDF-NB1006-2. Paneles de la izquierda: Primeros planos de la galaxia distante. Crédito: NAOJ

Antes de observar la lejana galaxia, los investigadores realizaron simulaciones por computador para predecir la facilidad con la que podrían esperar ver evidencia de oxígeno ionizado haciendo uso de ALMA. También consideraron las observaciones de galaxias similares mucho más cercanas a la Tierra, y llegaron a la conclusión de que la emisión de oxígeno debiese ser detectable, incluso a grandes distancias [2].

Luego llevaron a cabo observaciones de alta sensibilidad con ALMA [3] y detectaron luz proveniente del oxígeno ionizado en SXDF-NB1006-2, haciendo de esta, de manera inequívoca, la detección de oxígeno más distante jamás obtenida [4]. Es una evidencia contundente de la presencia de oxígeno en los inicios del Universo, sólo 700 millones de años después del Big Bang.

Se descubrió que el oxígeno en SXDF-NB1006-2 era diez veces menos abundante de lo que es en el Sol. “La poca abundancia se explica debido a que el Universo aún era joven y tenía una breve historia de formación estelar en ese momento”, comentó Naoki Yoshida de la Universidad de Tokio. “Nuestra simulación en realidad predijo una abundancia diez veces menor a la del Sol. Pero tenemos otro, inesperado, resultado: una cantidad muy pequeña de polvo”.

El equipo fue incapaz de detectar alguna emisión de carbono en la galaxia, lo que sugiere que esta joven galaxia contiene muy poco gas de hidrógeno no ionizado, y descubrió además que esta sólo contiene una pequeña cantidad de polvo, el que se compone de elementos pesados. “Algo inusual puede estar ocurriendo en esta galaxia”, comentó Inoue. “Sospecho que casi todo el gas se encuentra altamente ionizado”.

La detección de oxígeno ionizado indica que muchas estrellas de gran brillo, un gran número docenas de veces más masivas que el Sol, se han formado en la galaxia y emiten la intensa luz ultravioleta necesaria para ionizar los átomos de oxígeno.

La ausencia de polvo en la galaxia permite que la intensa luz ultravioleta escape e ionice grandes cantidades de gas fuera de la galaxia. “SXDF-NB1006-2 sería un prototipo de las fuentes de luz responsables de la reionización cósmica”, dijo Inoue.

Este es un importante paso para comprender qué tipo de objetos causaron la reionización cósmica”, explicó Yoichi Tamura de la Universidad de Tokio. “Nuestras siguientes observaciones con ALMA ya han comenzado. Observaciones con una resolución mayor nos permitirán ver la distribución y el movimiento del oxígeno ionizado en la galaxia y proporcionarán información vital para ayudarnos a entender las propiedades de la galaxia”.

 

Notas

[1] En terminología astronómica, los elementos químicos más pesados que el litio se conocen como elementos pesados.

[2] El satélite japonés de astronomía infrarroja AKARI detectó que esta emisión de oxígeno es muy brillante en la Gran Nube de Magallanes, la que cuenta con un ambiente similar al del Universo temprano.

[3] La longitud de onda original de la luz emitida por el oxígeno doblemente ionizado es de 0,088 milímetros. La longitud de onda de la luz proveniente de SXDF-NB1006-2 se extiende hasta alcanzar los 0,725 milímetros debido a la expansión del Universo, haciendo la luz visible con ALMA.

[4] Trabajos anteriores de Finkelstein y colaboradores sugirieron la presencia de oxígeno en un periodo algo anterior, pero no hubo una detección directa de una línea de emisión, como es el caso del nuevo estudio.

eso1620c.jpg galaxia distante SXDF-NB1006-2

Composición en colores de la galaxia distante SXDF-NB1006-2

La luz procedente del oxígeno ionizado detectado por ALMA se muestra en verde. La luz procedente del hidrógeno ionizado detectado por el telescopio Subaru y la luz ultravioleta detectada por el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) se muestran en azul y rojo, respectivamente. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ

Información adicional

Este estudio fue presentado en el trabajo de investigación titulado: “Detection of an oxygen emission line from a high redshift galaxy in the reionization epoch” (“Detección de una línea de emisión de oxígeno proveniente de una galaxia con un alto corrimiento al rojo en la época de la reionización”) escrito por Inoue y colaboradores, publicado en la revista Science.

El equipo está compuesto por: Akio Inoue (Universidad de Osaka Sangyo, Japón), Yoichi Tamura (Universidad de Tokio, Japón), Hiroshi Matsuo (NAOJ/Universidad Superior de Estudios Avanzados, Japón), Ken Mawatari (Universidad de Osaka Sangyo, Japón), Ikkoh Shimizu (Universidad de Osaka, Japón), Takatoshi Shibuya (Universidad de Tokio, Japón), Kazuaki Ota (Universidad de Cambridge, Reino Unido), Naoki Yoshida (Universidad de Tokio, Japón), Erik Zackrisson (Universidad de Upsala, Suecia), Nobunari Kashikawa (NAOJ/Universidad Superior de Estudios Avanzados, Japón), Kotaro Kohno (Universidad de Tokio, Japón), Hideki Umehata (SO[a], Garching, Alemania; Universidad de Tokio, Japón), Bunyo Hatsukade (NAOJ, Japón), Masanori Iye (NAOJ, Japón), Yuichi Matsuda (NAOJ/Universidad Superior de Estudios Avanzados, Japón), Takashi Okamoto (Universidad de Hokkaido, Japón) y Yuki Yamaguchi (Universidad de Tokio, Japón).

Fuente: ESO

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Primera detección de alcohol metílico en un disco de formación planetaria

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Esta ilustración muestra el disco protoplanetarios conocido más cercano, que se encuentra alrededor de la estrella TW Hydrae, en la constelación meridional de Hydrus (la hidra macho). El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) ha detectado en este disco la molécula orgánica del alcohol metílico (metanol). Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Gracias al conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) se ha conseguido detectar la molécula orgánica de alcohol metílico (metanol) en el disco protoplanetario de TW Hydrae. Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. El metanol es la única molécula orgánica compleja detectada hasta ahora en discos que deriva, inequívocamente, de una forma helada. Su detección ayuda a los astrónomos a comprender los procesos químicos que tienen lugar durante la formación de sistemas planetarios y que, en última instancia, desembocan en la creación de los ingredientes para la vida.

El disco protoplanetario que rodea a la joven estrella TW Hydrae es el ejemplo conocido más cercano a la Tierra, a una distancia de tan solo unos 170 años luz. Esto hace que sea un objeto ideal para los astrónomos que estudian discos. Para los investigadores, este sistema debe ser muy parecido al Sistema Solar durante su formación, hace más de 4.000 millones de años.

El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) es el observatorio más potente que existe para el cartografiado de la composición química y la distribución de gas frío en discos cercanos. Estas capacidades únicas han sido explotadas por un grupo de astrónomos dirigido por Catherine Walsh (Observatorio de Leiden, Países Bajos) con el fin de investigar la química de los discos protoplanetarios de TW Hydrae.

Las observaciones de ALMA han revelado, por primera vez, la huella dejada por gases de alcohol metílico o metanol (CH3OH) en un disco protoplanetario. El metanol, un derivado del metano, es una de las moléculas orgánicas complejas más grande detectada en discos hasta la fecha. Identificar su presencia en objetos preplanetarios representa un hito en la comprensión  de cómo se incorporan las moléculas orgánicas a planetas nacientes.

Además, el metanol es, en sí mismo, una pieza fundamental de especies más complejas de fundamental importancia prebiótica, como los compuestos de aminoácidos. Como resultado, el metanol desempeña un papel vital en la creación de la rica química orgánica necesaria para la vida.

Catherine Walsh, autora principal del estudio, explica: “Encontrar metanol en un disco protoplanetario demuestra la capacidad única de ALMA para estudiar los depósitos de hielo orgánico complejo presentes en discos y, por primera vez, nos permite mirar hacia atrás en el tiempo, al origen de la complejidad química en un vivero de planetas alrededor de una estrella similar al Sol joven”.

La presencia de metanol gaseoso en un disco protoplanetario tiene una gran importancia en astroquímica. Mientras que otras especies detectadas en el espacio se forman tan solo por la química que se da en fase gaseosa o por una combinación de fase gaseosa y fase sólida, el metanol es un compuesto orgánico complejo que se forma únicamente en la fase de hielo mediante reacciones superficiales sobre los granos de polvo.

La aguda visión de ALMA también ha permitido a los astrónomos cartografiar el metanol gaseoso a través del disco de TW Hydrae, detectando un patrón en forma de disco, además de importantes emisiones cercanas a la estrella central [1].

La observación de metanol en fase gaseosa, combinada con información sobre su distribución, implica que el metanol se ha formado sobre granos helados presentes en el disco y, posteriormente, ha sido liberado en estado gaseoso. Esta primera observación contribuye a aclarar el enigma de la transición hielo-gas del metanol [2] y, de forma más general, los procesos químicos en entornos astrofísicos [3].

Ryan A. Loomis, coautor del estudio, añade: “La presencia de metanol en estado gaseoso en el disco es un indicador inequívoco de los ricos procesos químicos orgánicos que tienen lugar en una etapa temprana de formación de estrellas y planetas. Este resultado tiene un impacto en nuestra comprensión sobre cómo se acumula materia orgánica en sistemas planetarios muy jóvenes”.

Esta exitosa primera detección del metanol en fase gaseosa fría en un disco protoplanetario significa que la producción de la química del hielo puede explorarse ahora en discos, allanando el camino a futuros estudios de química orgánica compleja en los lugares en los que nacen los planetas. En la búsqueda de exoplanetas que puedan albergar vida, los astrónomos ahora tienen acceso a una nueva y potente herramienta.

Notas

[1] Un anillo de metanol entre 30 y 100 unidades astronómicas (UA) reproduce el patrón de los datos de metanol observados por ALMA. La estructura identificada apoya la hipótesis de que la mayor parte del depósito de hielo del disco se encuentra, principalmente, en los granos de polvo más grandes (hasta tamaños de milímetros), que se encuentran en la zona interior a 50 UA, los cuales se han desemparejado del gas y han ido a la deriva hacia el interior en dirección a la estrella.

[2] En este estudio, en lugar de desorción térmica (liberando metanol a temperaturas superiores a su temperatura de sublimación), el equipo ha promovido y discutido otros  mecanismos, incluyendo la fotodesorción por fotones ultravioleta y desorción reactiva. Observaciones más detalladas de ALMA ayudarían a definer el escenario más apropiado.

[3] La variación radial de especies químicas en la composición a medio plano del disco y, específicamente, la ubicación de las “fronteras heladas” (snowlines o líneas de nieve), son cruciales para la comprensión de la química de los planetas nacientes. Las líneas de nieve marcan el límite más allá del cual una determinada especie química volátil se congela sobre los granos de polvo. La detección de metanol también en las regiones exteriores más frías del disco demuestra que es capaz de escapar de los granos a temperaturas mucho más bajas que su temperatura de sublimación, algo necesario para provocar la desorción térmica.

Información adicional

Este trabajo se ha presentado en el artículo científico titulado “First detection of gas-phase methanol in a protoplanetary disk”, por Catherine Walsh et al., publicado en la revista Astrophysical Journal, Volumen 823, Número 1.

El artículo completo, con toda la información y videos lo puede ver aquí.

Fuente: ESO

Selección del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA

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Los objetos transneptunianos guían hacia el Planeta Nueve

En la carrera hacia el descubrimiento de un noveno planeta en nuestro sistema solar, científicos de todo el mundo se afanan en calcular su órbita con las pistas que ofrecen los pequeños cuerpos que se mueven más allá de Neptuno. Ahora astrónomos españoles y de la Universidad de Cambridge han comprobado, con nuevos cálculos, que las órbitas de los seis objetos transneptunianos que han servido de referencia para anunciar la existencia de un Planeta Nueve no son tan estables como se pensaba.

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Los movimientos de los objetos transneptunianos (como el ilustrado a la derecha) sugieren que en los confines del sistema solar existe un planeta desconocido (izquierda). / José Antonio Peñas (Sinc).

A principios de este año los astrónomos K. Batygin y M. Brown del Instituto de Tecnología de California (Caltech, EE UU) anunciaron que habían encontrado evidencias de la existencia de un planeta gigante –con una masa diez veces la de la Tierra– en los confines del Sistema Solar. Su extraña y alargada órbita se tardaría en completar entre 10.000 y 20.000 años.

Para llegar a esta conclusión se basaron en simulaciones computacionales efectuadas con los datos orbitales de seis objetos transneptunianos (ETNO, por sus siglas en inglés), cuerpos situados más allá de Neptuno. En concreto: Sedna, 2012 VP113, 2004 VN112, 2007 TG422, 2013 RF98 y 2010 GB174.

“Creemos que además de un Planeta Nueve, también puede existir un Planeta Diez e incluso alguno más”, subraya un astrónomo español

Pero ahora los hermanos Carlos y Raúl de la Fuente Marcos, dos astrónomos españoles freelance, junto al científico Sverre J. Aarseth de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), se han planteado la pregunta al revés: ¿cómo evolucionaría la órbita de estos seis objetos si realmente existe un Planeta Nueve como el propuesto? La respuesta la publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

“Con la órbita que señalan los astrónomos de Caltech para el Planeta Nueve, nuestros cálculos muestran que los seis objetos que ellos consideran como la piedra de Roseta para resolver este misterio se moverían en órbitas inestables a largo plazo”, advierte Carlos de la Fuente Marcos.

“Estos objetos escaparían del sistema solar en menos de 1.500 millones de años –añade–, y en el caso de 2004 VN112, 2007 TG422 y 2013 RF98 podrían abandonarlo en menos de 300 millones de años; es más, sus órbitas se vuelven realmente inestables en tan solo una decena de millones de años, un tiempo realmente corto en astronomía”.

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Las órbitas de los seis objetos transneptunianos (magenta) se alinean misteriosamente hacia una dirección, una configuración que se puede explicar por la presencia de un Planeta Nueve (naranja) en nuestro sistema solar, según los astrónomos de Caltech. / Caltech/R. Hurt (IPAC)

Según este nuevo estudio, también basado en experimentos computacionales, habría que modificar ligeramente la órbita del nuevo planeta propuesta por Batygin y Brown para que las de los seis objetos analizados fueran realmente estables durante mucho tiempo.

Podría ser el primer planeta del sistema solar descubierto gracias a los ordenadores

Estos resultados también conducen a una nueva pregunta: ¿Son los ETNO una población transitoria e inestable, o por el contrario, son permanentes y estables? El hecho de que estos objetos se comporten de una forma u otra afecta a la evolución de sus órbitas y a los modelos numéricos.

“Si los ETNO son transitorios, están siendo expulsados de forma continua y ha de haber una fuente estable localizada más allá de 1.000 unidades astronómicas (en la nube de Oort) de la que procedan”, apunta Carlos de la Fuente Marcos. “Pero si son estables a largo plazo, entonces podría haber muchos en órbitas similares, aunque todavía no los hayamos observado”.

En cualquier caso, las evidencias estadísticas obtenidas por estos autores, tanto en este trabajo como en otros anteriores, les llevan a plantear que el escenario más estable es aquel en el que no hay solo un planeta, sino varios más allá de Plutón, en una resonancia mutua que explica mejor los resultados. “Es decir, creemos que además de un Planeta Nueve, también puede existir un Planeta Diez e incluso alguno más”, subraya el astrónomo español.

Carrera internacional para descubrir al Planeta Nueve

Estos estudios son solo algunos de los numerosos artículos internacionales publicados o en preparación que abordan la búsqueda del planeta nueve con la ayuda de las simulaciones. Los propios Batygin y Brown van a presentar nuevos modelos de la órbita con datos actualizados. Por su parte, al otro lado del Atlántico, en Francia, el equipo del profesor Jacques Laskar del Observatorio de París también trata de ser el primero en calcular la posición del hipotético Planeta Nueve para después observarlo.

Esta técnica recuerda al descubrimiento de Neptuno, en el que el matemático francés Urbain Le Verrier ‘descubrió’ primero con cálculos numéricos un nuevo planeta basándose en las posiciones de Urano, y después el astrónomo alemán J. G. Galle lo observó directamente.

El Planeta Nueve también podría ser un exoplaneta, según algunos investigadores

“Si Neptuno fue el primer planeta descubierto con papel y lápiz,  el Planeta Nueve podría ser el primero en ser descubierto haciendo uso exclusivo de cálculos numéricos con ordenadores”, apunta De la Fuente Marcos, aunque recuerda que en el caso del equipo francés incluyen datos de posibles desviaciones de la nave Cassini por la presencia del hipotético planeta, pero la NASA lo ha desmentido al sugerir que puede ser solo ruido estadístico en sus señales.

También con participación de instituciones francesas, uno de los estudios con simulaciones computacionales más revolucionarios de los últimos meses es el que ha liderado desde la Universidad de Lund (Suecia) el investigador Alexander Mustill, quien plantea que el Planeta Nueve puede haber venido de fuera del sistema solar, es decir, que puede ser un exoplaneta.

Su hipótesis es que hace unos 4.500 millones de años, nuestro por entonces joven Sol ‘robó’ este planeta a una estrella vecina por una serie de condiciones favorables (proximidad de estrellas dentro de un cúmulo estelar, órbita distante o elongada del planeta…), pero otros científicos lo consideran muy poco probable.

El debate está servido. En lo que todos los astrónomos están de acuerdo es en la importancia de seguir de cerca los movimientos de los objetos transneptunianos para poder ajustar los cálculos que lleven a la localización del hipotético Planeta Nueve, sin olvidar que la prueba definitiva será su observación directa, una carrera que se disputan diversos equipos de investigación.

Plant 9 & Asteroids

Planeta Nueve con dos asteroides, un tipo de ETNO. Uno de ellos sufre un encuentro muy rápido con el planeta, mientras que el otro, más lento, ya ha sido capturado por él. Encuentros como estos son los que analizan los astrónomos para tratar de descubrir el Planeta Nueve y sus efectos. Vea animación  aquí.  Crédito: De la Fuente Marcos Bros.

Referencias bibliográficas:

Carlos de la Fuente Marcos, Raúl de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. “Dynamical impact of the Planet Nine scenario: N-body experiments”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  460 (1): L123-L127, 2016.

C. de la Fuente Marcos and R. de la Fuente Marcos. “Commensurabilities between ETNOs: a Monte Carlo survey”.  MNRAS Letters  460 (1): L64-L68, 2016.

Fuente: SINC

Selección del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA.

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