Parejas de galaxias en el universo temprano

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Parejas galácticas en el Universo temprano

por Amelia Ortiz · Publicada 20 febrero, 2018 ·
20/2/2018 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal


Fotometría de uno de los tres grupos de galaxias identificados a z~8, indicándose el redshift fotométrico aproximado de cada galaxia. Adaptado de Chaikin et al. 2018.

El número de galaxias que están en proceso de fusión en el Universo revela, no solo información directa sobre cómo interaccionan las galaxias, sino también información cosmológica sobre la estructura del Universo. Pero a pesar de que hemos observado muchas parejas de galaxias en fusión a redshift bajo, es mucho más difícil identificar estos dúos en el Universo primitivo.

Una pareja de galaxias en fusión a alto redshift se nos muestra como una pareja de manchas juntas en el cielo. Pero ver esto no significa necesariamente que estemos viendo una fusión. Puede tratarse también de una coincidencia por efecto de proyección y que las dos galaxias no estén de verdad una cerca de la otra. O se trata de una sola galaxia sufriendo un efecto de lente gravitatoria producido por un objeto más cercano a nosotros, lo que provoca la aparición de varias imágenes de la galaxia.

En un estudio reciente, dirigido por Evgenii Chaikin (Universidad Politécnica de San Petersburgo Pedro el Grande, Rusia) un equipo de investigadores ha estudiado el Campo Ultraprofundo del Hubble buscando galaxias a alto redshift fusionándose durante la época de la reionización, cuando se formaron y evolucionaron las primeras galaxias.

Hallaron 22 galaxias a redshift z~8, incluyendo tres grupos en los que la distancia entre las galaxias era de menos de un segundo de arco. Para averiguar si se trata de galaxias en proceso de fusión, los científicos utilizaron simulaciones numéricas. Los resultados indican que las tres parejas representan una fracción inusualmente alta de fusiones, pero que los efectos de proyección o las lentes gravitatorias son escenarios incluso mucho menos probables. Si las tres parejas son realmente galaxias en fusión, esto podría indicar que l campo del Hubble corresponde a una sobredensidad local a redshift z~8.

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Galaxias enanas perdidas

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¿Faltan realmente galaxias pequeñas?

por Amelia Ortiz · Publicada 19 febrero, 2018 ·
19/2/2018 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal


La teoría predice la formación de muchas galaxias enanas como la de esta imagen, LEDA 677373. Un estudio nuevo investiga por qué observamos menos galaxias pequeñas de las previstas. Crédito: ESA/Hubble.

Un antiguo rompecabezas astrofísico es el de las llamadas “galaxias enanas perdidas”: el número de galaxias enanas pequeñas que observamos es mucho menor que el predicho por la teoría. Sin embargo, nuevas simulaciones sugieren que, después de todo, no existe tal misterio.

Los modelos de universo del tipo “lambda y materia oscura fría”, predicen la distribución de los tamaños de los halos de las galaxias del Universo, sugiriendo que debería de haber más galaxias pequeñas que grandes. En lo que se conoce como el “problema de las enanas perdidas”, descubrimos que mientras sí que se observa el número esperado de galaxias de tamaños grandes, no se ven suficientes galaxias pequeñas para cumplir con lo esperado.

Un estudio reciente dirigido por Alyson Brooks (Rutgers University) utiliza simulaciones nuevas para investigar qué está causando la diferencia entre teoría y observación. Para investigar el problema, Brooks y sus colaboradores corrieron una serie de simulaciones cosmológicas basadas en nuestro conocimiento de un universo “lambda y materia oscura fría”, incluyendo no solo materia oscura sino también bariones en sus simulaciones.

En base a estas simulaciones, Brooks y su equipo argumentan que hay dos factores principales que han contribuido a esta aparente contradicción entre teoría y observación en el problema de las enanas perdidas. Por un lado, concluyen que probablemente no somos capaces de ver una gran fracción de las galaxias más pequeñas. Y por otro, que las velocidades circulares de las galaxias están siendo interpretadas de manera incorrecta. Los autores demuestran que la inclusión de ambos efectos en los modelos teóricos conduce a resultados que encajan muy bien con las observaciones, eliminando así el problema.

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Andrómeda es pesada y empata con la Vía Láctea

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La Vía Láctea empata con su vecina Andrómeda

por Amelia Ortiz · Publicada 15 febrero, 2018 ·
15/2/2018 de ICRAR / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Ilustración de una simulación de la Vía Láctea y Andrómeda durante su fusión. Crédito: ICRAR.

Un equipo de astrónomos ha descubierto que nuestra vecina grande más cercana, la galaxia de Andrómeda, tiene aproximadamente el mismo tamaño que la Vía Láctea. Se pensaba que Andrómeda era entre dos y tres veces más grande que la Vía Láctea y que nuestra propia galaxia acabaría siendo engullida por nuestra vecina más grande.

Pero una investigación reciente indica que las dos galaxias están empatadas. Se ha descubierto que Andrómeda es unos 800 mil millones de veces más pesada que el Sol, empatada con la Vía Láctea. Para llegar a este resultado, el estudio ha empleado una nueva técnica para medir la velocidad de escape de una galaxia.

“Examinando las órbitas de las estrellas con altas velocidades, descubrimos que esta galaxia posee menos materia oscura de lo que se creía y sólo un tercio de la descubierta en observaciones previas”, explica Dr Prajwal Kafle (ICRAR/ The University of Western Australia).

Ahora que Andrómeda ya no se considera la hermana mayor de la Vía Láctea, serán necesarias simulaciones nuevas para descubrir lo que ocurrirá cuando las dos galaxias acaben chocando.

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La fusión de 2 agujeros supermasivos

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Una simulación de agujeros negros supermasivos predice señales luminosas características en el momento próximo a su colisión

por Amelia Ortiz · Publicada 15 febrero, 2018 ·
15/2/2018 de Rochester Institute of Technology / The Astrophysical Journal Letters

Ilustración de la líneas de campo magnético que emanan de una pareja de agujeros negros supermasivos en proceso de fusión, en el interior de un gran disco de gas, según una simulación realizada por científicos del RIT. Las señales de luz periódicas emitidas por el disco de gas podrían algún día ayudar a los científicos a encontrar agujeros negros supermasivos binarios. Crédito: Rochester Institute of Technology.

Una nueva simulación de agujeros negros supermasivos – objetos enormes situados en el centro de las galaxias – utiliza un escenario realista para predecir las señales luminosas emitidas por el gas de los alrededores antes de que los agujeros colisionen, según investigadores del Instituto de Tecnología de Rochester (USA).

Este estudio supone un primer paso hacia la predicción de la fusión de dos agujeros negros supermasivos utilizando los dos canales de información de que ahora disponen los científicos: los espectros electromagnético y de ondas gravitacionales.

A diferencia de sus primos menos masivos, detectados en 2016, los agujeros negros supermasivos están alimentados por discos de gas que los rodean como dónuts. La fuerte atracción gravitatoria de los agujeros negros que se precipitan en espiral uno hacia el otro calienta y perturba el flujo de gas del disco al agujero negro y emite señales periódicas en las regiones del espectro electromagnético que van del visible a los rayos X.

“Todavía no hemos visto dos agujeros negros supermasivos que se acerquen tanto”, explica Dennis Bowen (RIT). “Este trabajo proporciona las primeras pistas sobre el aspecto que estas fusiones tendrán vistas con telescopios. El llenado y rellenado de minidiscos afecta las emisiones de luz”.

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Nuevos datos sobre la nebulosa Roseta

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Modelos nuevos aportan datos sobre la Nebulosa Roseta

por Amelia Ortiz · Publicada 14 febrero, 2018 ·

14/2/2018 de University of Leeds / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Imagen de la Nebulosa Roseta basada en datos obtenidos como parte del proyecto IPHAS, preparados por Nick Wright (Universidad de Keele).

Un nueva investigación, dirigida por la Universidad de Leeds, ofrece una explicación a la discrepancia entre el tamaño y edad de la cavidad central de la nebulosa Roseta y la de sus estrellas centrales.

La Nebulosa Roseta está en la Vía Láctea, a unos 5.000 años-luz de la Tierra y es famosa por su forma de rosa y característico agujero en su centro. Es una nube interestelar de polvo, hidrógeno, helio y otros gases ionizados, con varias estrellas masivas que forman un cúmulo en su centro.

Los vientos estelares y la radiación ionizante de estas estrellas masivas afectan a la forma de la nube molecular gigante. Pero el tamaño y edad de la cavidad observada en el centro de la nebulosa es demasiado pequeña comparada con la edad de sus estrellas centrales, algo que ha intrigado a los astrónomos durante décadas.

A través de simulaciones por computadora, astrónomos de las universidades de Leeds y Keele han descubierto que probablemente la nebulosa se formó en una nube molecular con forma de plano delgado en lugar de tener forma esférica o de disco grueso, como pueden sugerir algunas fotografías. La nube con estructura de disco delgado que enfoca los vientos estelares en dirección contraria al centro de la nube explicaría el pequeño tamaño de la cavidad central.

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Resuelven el debate sobre el magnetismo de estrellas y planetas

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Resuelven el debate sobre el magnetismo de estrellas y planetas

por Amelia Ortiz · Publicada 12 febrero, 2018 ·
12/2/2018 de University of Chicago / Nature Communications


Simulación tridimensional de la plataforma experimental, donde se ilustran los campos magnéticos simulados antes del choque entre los dos flujos de plasma. Crédito: The Flash Center for Computational Science.

El Universo es altamente magnético donde todo, desde estrellas a planetas y galaxias, produce su propio campo magnético. Los astrofísicos se han hecho preguntas durante mucho tiempo sobre estos campos sorprendentemente fuertes y de vida larga, con teorías y simulaciones que buscan un mecanismo que explique su generación.

Utilizando una de las instalaciones de láseres más potentes del mundo, un equipo dirigido por científicos de Chicago confirmó experimentalmente una de las teorías más populares de generación de campos magnéticos cósmicos: la dinamo turbulenta. Creando un plasma turbulento caliente del tamaño de una moneda de un centavo de USA (unos 19 mm de diámetro), de unas pocas mil millonésimas de segundo de duración, los investigadores registraron el aumento de un campo magnético débil a causa de los movimientos turbulentos, hasta alcanzar las intensidades observadas en nuestro Sol, en estrellas lejanas y en galaxias.

Este trabajo constituye la primera demostración en laboratorio de una teoría que explica el camp magnético de numerosos cuerpos cósmicos, que ha sido objeto de debate entre los físicos durante casi un siglo.

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El modo en que las estrellas crean elementos

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Una nueva investigación ayuda a conocer mejor el modo en que las estrellas crean elementos

por Amelia Ortiz · Publicada 8 febrero, 2018 ·
8/2/2018 de Australian National University / Nature


Ilustración del fenómeno conocido como excitación nuclear por captura de electrones. Crédito: U.S. Army Research Laboratory.

Una nueva investigación, ha permitido demostrar, por primera vez, un efecto nuclear predicho teóricamente hace más de cuarenta años, un hito que ayudará los científicos a entender mejor cómo evolucionan las estrellas y producen elementos como el oro y el platino.

El efecto, llamado “excitación nuclear por captura de electrones” ocurre cuando un átomo ionizado captura un electrón, proporcionando al núcleo del átomo energía suficiente para pasar a un estado excitado más alto.

El estudio demuestra que este fenómeno podría utilizarse como una fuente de energía con 100 mil veces más densidad de energía que las baterías químicas.

Este fenómeno se da también en las estrellas y acorta el tiempo de vida de los núcleos atómicos en ellas. Esto influye en las abundancias de distintos elementos en las estrellas, que dependen de la estructura y comportamiento de los núcleos atómicos.

[Fuente]