Fallo en el ritmo de alimentación de un púlsar

Posted on

Un púlsar alimentado por acreción revela un fallo de ritmo único

por Amelia Ortiz · Publicada 25 septiembre, 2017 ·

25/9/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Imagen compuesta del púlsar de rayos X SXP 1062, rodeado por un resto de supernova. La imagen en falso color combina rayos X (azul) y datos ópticos (oxígeno en verde, hidrógeno en rojo). Créditos: ESA / XMM-Newton / L. Oskinova, Universidad de Potsdam, Alemania / M. Guerrero, Instituto de Astrofisica de Andalucia, España (rayos X); Cerro Tololo Inter-American Observatory / R. Gruendl & Y. H. Chu, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA (óptico).

El descubrimiento de la mayor irregularidad en el ritmo observado de un púlsar es la primera confirmación de que los púlsares de sistemas binarios exhiben un fenómeno extraño conocido como “glitch” (fallo).

Los púlsares son uno de los resultados posibles de las fases finales de la evolución de estrellas masivas. Dichas estrellas acaban sus vidas en explosiones de supernova enormes, expulsando sus materiales estelares al espacio, quedando un objeto muy denso y compacto, que puede ser una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro. Si lo que queda es una estrella de neutrones, puede que posea un fuerte campo magnético y que gire extremadamente deprisa, emitiendo un haz de luz que puede ser observado cuando apunta hacia la Tierra, de modo muy parecido a un faro en la costa. Para el observador en la Tierra es como si la estrella estuviera emitiendo pulsos de luz, de ahí el nombre de “púlsar”.

Ahora un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Oriente Medio y la Universidad de Başkent (Turquía) ha descubierto un cambio repentino en la velocidad de rotación del púlsar peculiar SXP 1062. Estos saltos de frecuencia, conocidos como ‘glitches’ son observados habitualmente en púlsares aislados, pero hasta ahora no habían sido vistos en púlsares binarios (púlsares en órbita junto con una estrella compañera enana blanca o de neutrones) como es el caso de SXP 1062.

Se piensa que el púlsar está atrayendo hacia sí el material sobrante de la explosión de supernova, que lo alimenta a través de un proceso conocido como acreción. Los científicos piensan que la amplitud del glitch es debida a la influencia gravitatoria de su estrella compañera y a la acreción de material de los alrededores, que juntas ejercen fuerzas importantes sobre la corteza de la estrella de neutrones. Cuando esas fuerzas no son sostenibles, un cambio rápido en la estructura interna transfiere momento a la corteza, cambiando la rotación del púlsar de repente y produciendo un glitch.

[Fuente]

Anuncios

Nacimientos explosivos afectan los centros galácticos

Posted on

El nacimiento explosivo de estrellas hincha los centros de las galaxias

por Amelia Ortiz · Publicada 25 septiembre, 2017 ·

25/9/2017 de ALMA / The Astrophysical Journal Letters

Imágenes de una galaxia situada a 11 mil millones de años-luz. Las ondas submilimétricas detectadas con ALMA se muestran en el panel de la izquierda, indicando la posición del gas y el polvo densos donde se están formando las estrellas. La luz óptica e infrarroja observada por el telescopio Hubble se muestra en el centro y a la derecha, respectivamente. En el infrarrojo se ve un gran disco galáctico, mientras que en el óptico se observan tres cúmulos de estrellas jóvenes. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, Tadaki et al.

Un equipo de astrónomos ha descubierto que la formación activa de estrellas hincha las galaxias, como la levadura hincha la masa del pan. Utilizando tres potentes telescopios, han observado galaxias de hace 11 mil millones de años, descubriendo formación explosiva de estrellas en sus centros. Esto sugiere que las galaxias pueden cambiar su forma sin necesidad de interactuar con otras galaxias.

“Las galaxias elípticas masivas se cree que se formaron por choques de galaxias de disco”, explica Kenichi Tadaki, “pero no se sabe si todas las galaxias elípticas han experimentado una colisión de galaxias. Puede que haya un camino alternativo”.

Con el objetivo de entender la metamorfosis galáctica, el equipo internacional exploró galaxias lejanas a 11 mil millones de años-luz de distancia. Teniendo en cuenta el tiempo que la luz de objetos lejanos tarda en llegar hasta nosotros, los investigadores están viendo cómo era el Universo hace 11 mil millones de años, sólo 3 mil millones de años después del Big Bang. Esto corresponde a la época de mayor auge en la formación de galaxias: las bases de la mayoría de las galaxias se formaron en esta época.

Gracias a su alta resolución las imágenes obtenidas con HST y ALMA han podido ilustrar la metamorfosis de las galaxias. Con las imágenes del HST, los investigadores descubrieron que las galaxias están dominadas por un disco. Por otro lado, las imágenes de ALMA muestran que hay depósitos masivos de gas y polvo, el material de las estrellas, por lo que se están formando galaxias de manera muy intensa. Esta actividad de formación estelar es tan elevada que se formarán números altísimos de estrellas en los centros de estas galaxias. Esto conduce a los astrónomos a pensar que al final las galaxias estarán dominadas por el bulbo estelar y se convertirán en galaxias elíptica o lenticulares.

[Fuente]

Uno por segundo

Posted on

Los estallidos rápidos en radio pueden estar produciéndose al ritmo de uno por segundo

por Amelia Ortiz · Publicada 22 septiembre, 2017 ·
22/9/2017 de CfA / The Astrophysical Journal Letters

Estas ilustración muestra parte de la red cósmica, una estructura filamentosa de galaxias que se extiende por todo el cielo. Las brillantes fuentes puntuales azules son las señales de los estallidos rápidos en radio que pueden acumularse en una imagen en radio con tiempo de exposición de varios minutos. La señal radio de una explosión rápida solo dura unas pocas milésimas de segundo, pero deberían de producirse con mucha frecuencia. Crédito: M. Weiss/CfA.

Cuando los estallidos rápidos en radio (FRB de sus siglas en inglés) fueron detectados por primera vez en 2001, los astrónomos no habían visto nunca nada parecido. Desde entonces, han descubierto unas dos docenas, pero todavía ignoran lo que provoca estas explosiones rápidas y potentes de emisión en radio. Ahora, por primera vez, dos astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian han estimado cuántos FRB deben de producirse en el universo observable entero. Su trabajo indica que por los menos un FRB se produce en algún lugar cada segundo.

“Si estamos en lo cierto y este ritmo tan alto de FRB se da en cualquier momento, puedes imaginar que el cielo está lleno de flashes como paparazzi tomando fotos de un famoso”, explica Anastasia Fialkov (CfA). “En lugar de la luz que podemos ver con nuestros ojos, estos flashes llegan en ondas de radio”.

Para realizar su estimación, Fialkov y su colega Avi Loeb supusieron que FRB 121102, una explosión rápida en radio detectada en una galaxia a 3 mil millones de años-luz, es representativa de todos los FRB. Como este caso ha producido explosiones repetidas desde su descubrimiento en 2002, los astrónomos han sido capaces de estudiarlo con mucho más detalle que otros FRB. Utilizando esta información, calcularon cuántos FRB existirían en el firmamento entero.

Aunque su naturaleza exacta es desconocida todavía, la mayoría de los científicos opina que los FRB se originan en galaxias a miles de millones de años-luz de distancia. Una de las teorías principales es que los FRB son producidos por jóvenes estrellas de neutrones con campos magnéticos extraordinariamente potentes que giran rápidamente.

[Fuente]

Rayos cósmicos en lejano viaje

Posted on

Detectan rayos cósmicos procedentes de una galaxia muy lejana

por Amelia Ortiz · Publicada 22 septiembre, 2017 ·
22/9/2017 de Michigan Technologial University / Science

La colaboración internacional Pierre Auger ha anunciado la detección de rayos cósmicos procedentes de una galaxia muy lejana. Desde la década de 1960 los astrónomos se preguntaban si estos rayos cósmicos, con energías un millón de veces más altas que las de los protones acelerados en el Gran Colisionador de Hadrones, eran creados en nuestra galaxia o en lejanos objetos de fuera de nuestra galaxia.

“Ahora nos encontramos considerablemente más cerca de resolver el misterio de dónde y como se crean estas partículas extraordinarias”, explica Karl-Heinz Kampert (Universidad de Wuppertal).

Los rayos cósmicos son los núcleos de elementos químicos, desde el hidrógeno al hierro. Su estudio proporciona a los científicos un modo de estudiar la materia procedente de fuera de nuestro Sistema Solar y, según parece ahora, de fuera de nuestra galaxia. Esto podría ayudar a responder cuestiones fundamentales sobre los orígenes del Universo, de nuestra galaxia e incluso de nosotros mismos.

Estudiando la distribución de direcciones de llegada de más de 30 000 partículas cósmicas, la colaboración Pierre Auger ha descubierto una anisotropía, una diferencia en la cantidad de rayos cósmicos detectados según la dirección en la que se mire. Esto significa que hay una dirección de la que proceden más rayos cósmicos, y que coincide con un área del cielo donde el número de galaxias es relativamente alto. Aunque este descubrimiento claramente indica un origen extragaláctico, las fuentes específicas de los rayos cósmicos seguen siendo desconocidas.

[Fuente]

Revelan un mecanismo de explosión

Posted on

La luz ultravioleta de una supernova superluminosa, clave para revelar el mecanismo de la explosión

por Amelia Ortiz · Publicada 22 septiembre, 2017 ·
22/9/2017 de Kavli IPMU / The Astrophysical Journal Letters

Ilustración de artista de 3 escenarios para explicar las supernovas superluminosas: interacción por onda expansiva, alimentada por un magnetar y supernova producida por inestabilidad de pares. Gaia 16apd es con mucha probabilidad una supernova de interacción por onda expansiva, en la que las ondas de choque producen enormes cantidades de luz ultravioleta. Crédito: Kavli IPMU.

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un modo de emplear observaciones en longitudes de onda del ultravioleta para descubrir características sobre supernovas superluminosas que eran imposibles de determinar hasta ahora.

El equipo de investigadores, dirigido por Alexey Tolstov (Kavli IPMU), estudia explosiones estelares llamadas supernovas superluminosas, un tipo de supernova con mayor brillo, descubierto en la última década, y que es entre 10 y 100 veces más brillante que las supernovas ordinarias. Recientemente, estos astrónomos detectaron una de estas supernovas, Gaia 16apd, en una débil galaxia enana a 1600 millones de años luz.

Esta supernova tuvo una emisión en el ultravioleta considerada extraordinaria para las de su tipo, pero nadie pudo explicar qué mecanismo de explosión pudo producirla. Los astrónomos teóricos sugirieron que Gaia 16apd podría encajar en uno de tres escenarios. Estos son: supernova producida por inestabilidad de pares, que posee una gran cantidad de níquel 56 radiactivo; o supernova alimentada por un magnetar, en la que habría una estrella de neutrones altamente magnetizada y girando rápidamente, actuando como fuente adicional de energía; o supernova de interacción por onda expansiva, en la que el material expulsado en la explosión interaccionaría con la densa materia circunestelar que la rodea.

Los investigadores de Kavli IPMU decidieron simular en computadoras cada uno de estos modelos, estudiando la luz en diferentes colores y rangos de longitudes de onda para ver si alguna de las simulaciones encajaba con la supernova observada. Estas simulaciones dieron como resultado curvas de luz en el infrarrojo, en luz visible y en el ultravioleta, radio de la fotosfera y velocidad, haciendo posible investigar el aspecto de la explosión a cualquier longitud de onda.

No solo descubrieron que Gaia 16apd es muy probablemente una supernova del tipo que interacciona con la materia circunestelar, sino que Tolstov y su equipo hallaron una forma de crear modelos de tres escenarios diferentes en longitudes de onda del ultravioleta utilizando la misma técnica numérica. En el futuro, su técnica podría ayudar a los investigadores a identificar el mecanismo de explosión de las supernovas que observan.

[Fuente]

Rotación – Forma de la galaxia

Posted on

Miden cómo la rotación afecta a la forma de una galaxia

por Amelia Ortiz · Publicada 22 septiembre, 2017 ·
22/9/2017 de CAASTRO / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

El presente estudio ha sido realizado con datos tomados por el instrumento SAMI, que permite obtener información detallada acerca del movimiento del gas y de las estrellas en el interior de las galaxias. Puede examinar 13 galaxias a la vez y, por tanto, obtener datos para un número enorme de ellas. Fuente: CAASTRO.

Por primera vez un equipo de astrónomos ha logrado medir cómo el giro de una galaxia afecta a su forma. Suena sencillo, pero medir la verdadera forma 3D de una galaxia es un problema difícil que los astrónomos intentaron resolver ya hace 90 años.

“Es la primera vez que hemos sido capaces de medir con fiabilidad cómo la forma de una galaxia depende de alguna de sus propiedades, en este caso, de su velocidad de rotación”, explica la Dra. Caroline Foster (Universidad de Sydney).

Las galaxias pueden tener forma de torta, de erizo de mar, de melón o cualquier otra intermedia. Los investigadores han descubierto que las galaxias que giran más deprisa están más aplanadas que sus parientes que rotan más despacio. “Y entre las galaxias espirales, que poseen discos de estrellas, las que giran más rápido tienen discos más circulares”, comenta el profesor Scott Croom (Universidad de Sydney).

El equipo de la Dra. Foster utilizó una muestra de 845 galaxias, la mayor utilizada en este tipo de estudios hasta ahora. Debido a que la forma de una galaxia es resultado de sucesos anteriores, como la fusión con otras galaxias, conocer su forma también nos proporciona datos sobre la historia de la galaxia.

[Fuente]

Podríamos vivir en una galaxia especial?

Posted on

¿Es la Vía Láctea una galaxia especial?

por Amelia Ortiz · Publicada 21 septiembre, 2017 ·
21/9/2017 de Yale University / The Astrophysical Journal

Imagen óptica en tres colores de una hermana de la Vía Láctea. Crédito: Sloan Digital Sky Survey.

La galaxia más estudiada del Universo, la Vía Láctea, podría no ser tan “típica” como se pensaba, según un estudio nuevo.

La Vía Láctea, que alberga la Tierra y su sistema solar, posee varias docenas de galaxias satélite más pequeñas. Estas galaxias menores están en órbita alrededor de la Vía Láctea y son útiles para comprender la propia Vía Láctea.

Los resultados iniciales del estudio SAGA (Satellites Around Galactic Analogs) indican que las satélites de la Vía Láctea son mucho más tranquilas que las de otros sistemas de luminosidad y entornos similares. Muchas satélites de estas galaxias “hermanas” están formando estrellas de manera activa, pero las satélites de la Vía Láctea son principalmente inertes, según han descubierto los investigadores.

Esto es importante, según los científicos, porque muchos modelos de lo que ya sabemos acerca del Universo se basan en galaxias que se comportan de modo parecido a la Vía Láctea.

“Utilizamos la Vía Láctea y su entorno para estudiar absolutamente todo”, explica Marla Geha (Yale University). “Cientos de estudios son publicados al año sobre materia oscura, cosmología, formación estelar y formación de galaxias, utilizando la Vía Láctea como guía. Pero es posible que la Vía Láctea sea un caso especial”.

[Fuente]