El proyecto DES es revelador

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El proyecto DES revela la medida más precisa de la estructura de la materia oscura en el Universo

por Amelia Ortiz · Publicada 4 agosto, 2017 ·
4/8/2017 de Fermilab

Mapa de la materia oscura realizado a partir de medidas de lentes gravitatorias en 26 millones de galaxias del Rastreo de Energía Oscura (DES). El mapa cubre un 1/30 del cielo entero y su extensión es de varios miles de millones de años-luz. Las regiones de color rojo poseen más materia oscura que el promedio, las azules contienen menos. Crédito: Chihway Chang del Kavli Institute for Cosmological Physics at the University of Chicago y la colaboración DES.

Los nuevos resultados del proyecto Dark Energy Survey (DES) rivalizan en precisión con las medidas del fondo cósmico de microondas, apoyando la visión de que la materia y la energía oscuras constituyen la mayor parte del cosmos.

Los científicos del proyecto DES han desvelado la medida más precisa hasta la fecha de la estructura a gran escala actual del Universo. Estas medidas de la distribución de la materia oscura en el cosmos actual han sido realizadas con una precisión tal que, por primera vez, rivaliza con los datos sobre el Universo temprano obtenidos por el observatorio orbital Planck de la ESA. El nuevo resultado de DES está cerca de las predicciones realizadas a partir de las medidas con Planck del pasado remoto, permitiendo a los científicos conocer mejor los modos en que el Universo ha evolucionado en estos 14 mil millones de años.

“Este resultado es más que emocionante”, afirma Scott Dodelson (Fermilab). “Por vez primera podemos ver la estructura actual del Universo con la misma claridad con que podemos verla en su infancia, y podemos seguir los hilos de uno al otro, confirmando muchas predicciones a lo largo del camino”.

Una de las conclusiones más notables de este estudio es que apoya la teoría de que el 26 por ciento del Universo se encuentra en forma de una misteriosa materia oscura y que el espacio está lleno de una energía oscura también invisible, que está causando la aceleración de la expansión del Universo, y que constituye el 70 por ciento de este.

[Fuente]

Misteriosos minihalos

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Investigadoras iluminan los misteriosos minihalos

por Amelia Ortiz · Publicada 4 agosto, 2017 ·
4/8/2017 de Phys.org

Esta imagen muestra la emisión en radio que rodea al cúmulo de Perseo (NGC 1275). En la imagen están identificadas las estructuras principales del minihalo: la extensión al norte, los dos espolones orientales, el borde cóncavo hacia el sur, el borde suroccidental y un penacho de emisión hacia el sur-suroeste. El pequeño objeto al final de la estela occidental es la galaxia NGC 1272. La barra superior izquierda muestra una distancia de 90 kph, o unos 240 años-luz. Crédito: NRL.

Los objetos ligados por la fuerza de la gravedad más grandes del Universo son los cúmulos de galaxias que se forman en las intersecciones de los filamentos de la red cósmica. Estas entidades se forman y crecen a través de colisiones masivas al ir atrapando material con su atracción gravitatoria. En el corazón de algunos cúmulos de galaxias hay pequeños y misteriosos minihalos que emiten en radio. Estas fuentes de radio, raras y dispersas, rodean una brillante radiogalaxia central y son muy luminosos en longitudes de onda de radio.

Ahora un equipo de radioastrónomas ha observado con detalle el cúmulo de galaxias de Perseo, a 250 millones de años-luz de la Tierra, con el conjunto de radiotelescopios JVLA. Según la Dra. Tracy Clarke(U.S. Naval Research Laboratory), el cúmulo de Perseo es uno de los objetos más masivos del Universo conocido, pues contiene miles de galaxias inmersas en una vasta nube de gas a muchos millones de grados de temperatura y también alberga un minihalo. Los minihalos se piensa que son una ventana que permite observar la turbulencia producida por fusiones menores entre cúmulos de galaxias y sistemas menos masivos.

Las observaciones profundas con el JVLA, combinadas con las propiedades del cúmulo, ofrecen a los investigadores una oportunidad única de estudio de los minihalos. Marie-Lou Gendron-Marsolais (Universidad de Montreal), directora de la investigación, señala que “los resultados demuestran la sensibilidad de los nuevos receptores de baja frecuencia del JVLA, así como la necesidad de obtener imágenes en radio más profundas y de alta fidelidad en cúmulos para estudiar estructuras complejas y comprender mejor su origen”.

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Galaxias en pérdida de masa

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Las galaxias pierden un tercio de su masa o más al ingresar en grupos

por Amelia Ortiz · Publicada 1 junio, 2017 ·
1/6/2017 de CASCA 2017 / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Cuatro de las siete galaxias que forman el grupo de galaxias HCG 16. Son las galaxias NGC 839, NGC 838, NGC 835, y NGC 833 (de izquierda a derecha). Crédito: ESA Hubble. Fuente: Wikipedia.

Puede ser la mayor dieta del Universo. Cuando las galaxias se juntan para formar grupos, y cuando los grupos se reúnen para formar grandes cúmulos, pierden materia en favor de un objeto más grande a través de un proceso denominado de despojo por efecto de marea.

La estudiante de doctorado Gandhali Joshi ha descubierto que se produce una pérdida significativa de masa cuando galaxias individuales se unen a grupos pequeños que acaban formando parte de cúmulos mayores. Hasta ahora se pensaba que esto ocurre sólo en cúmulos grandes. Durante esta primera fase, pueden perder hasta un 40 por ciento de su masa, a comparar con las pérdidas mucho menos sustanciales que sufren las galaxias que se unen de manera individual a los cúmulos.

Un grupo de galaxias contiene de tres a 20 o 30 galaxias, mientras que los cúmulos albergan cientos o incluso miles de galaxias. Las galaxias en grupos y cúmulos se comportan de manera diferente a las galaxias individuales aisladas. Las que están en grupos y cúmulos son típicamente de color más rojo, crean menos estrellas y tienden a ser de forma elíptica, comparada con las aisladas, de forma espiral.

“Si podemos averiguar de manera definitiva cuánta pérdida de masa se está produciendo, ello nos ayudaría a comprender en última instancia los procesos físicos que afectan a las galaxias”, explica Joshi. “Todo ello se suma a la imagen de cómo evolucionan las galaxias y qué les ocurre en estos ambientes densos”.

[Fuente Noticia]

Fusión de dos cúmulos de galaxias

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Explican el misterio de dos cúmulos de galaxias que están chocando

por Amelia Ortiz · Publicada 8 junio, 2017 ·
8/6/2017 University of Colorado Boulder

Los cúmulos de galaxias como éste pueden contener cientos o miles de galaxias. Fuente: University of Colorado Boulder.

Dos cúmulos de galaxias en proceso de fusión han creado una capa de gas sorprendentemente caliente entre ellos, que los astrónomos de la Universidad de Colorado piensan que se debe a turbulencia causada por el choque de uno contra el otro a velocidades supersónicas.

Los dos cúmulos, que se están uniendo para crear el cúmulo mayor Abel 115, están situados a 2400 millones de años-luz de nosotros. El área turbulenta de gas caliente encerrada entre los dos cúmulos, se encuentra a unos 150 millones de grados centígrados. Esto es 3 veces más caliente que los dos núcleos de los cúmulos individuales y 10 veces más caliente que el núcleo del Sol, explica el profesor Jack Burns (Universidad de Colorado).

“No esperábamos encontrarnos tanto gas muy caliente entre los componentes del cúmulo”, reconoce Burns. “Pensamos que la turbulencia es como una gran cuchara que remueve gases, convirtiendo la energía del movimiento de los cúmulos en energía térmica. Es una manifestación de que están chocando entre sí como dos cacerolas gigantes, algo que nunca antes habíamos visto realmente”.

Los dos cúmulos de galaxias que se están fusionando poseen, cada uno, cientos de galaxias, cada una tan grande o mayor que nuestra Vía Láctea. Los cúmulos de galaxias individuales, que pueden albergar hasta miles de galaxias, son los mayores objetos ligados por la gravedad en el Universo.

[Fuente Noticia]

Un freno a la explosión demográfica estelar

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La pérdida de gas pone freno a la explosión demográfica estelar

por Amelia Ortiz · Publicada 3 agosto, 2017 ·
3/8/2017 de ALMA / The Astrophysical Journal Letters

El cúmulo de galaxias XMMXCS J2215.9–1738 observado por ALMA y el telescopio espacial Hubble. Las galaxias ricas en gas están mostradas en rojo y marcadas con círculos. La mayoría de las galaxias ricas en gas están situadas en la parte exterior, no en el centro del cúmulo (que corresponde al centro de la imagen). Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Hayashi et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Un equipo de astrónomos ha observado un cúmulo de galaxias a 9400 millones de años-luz de distancia utilizando el conjunto de radiotelescopios de ALMA, encontrando pruebas de que el gas caliente del cúmulo arranca el gas frío de las galaxias. Dado que el gas frío es el material que emplean para formar estrellas nuevas, eliminar el gas caliente inhibe la formación de estrellas. Este resultado es clave para comprender el declive en el ritmo de nacimiento de estrellas a lo largo de la historia del Universo y los procesos de evolución de los cúmulos de galaxias.

Masao Hayashi (National Astronomical Observatory of Japan) y sus colaboradores observaron el cúmulo de galaxias XMMXCS J2215.9–1738 situado a 9400 millones de años-luz con ALMA. Debido al tiempo que tarda en llegarnos la luz procedente de objetos lejanos, observar galaxias lejanas nos muestra el aspecto del Universo cuando la luz fue emitida. En este caso, la luz emitida por XMMXCS J2215.9–1738 partió del cúmulo hace 9400 millones de años, en la época alrededor de la cual se produjo el pico en el ritmo de nacimiento de estrellas. De hecho, observaciones anteriores con el telescopio Subaru del NAOJ habían revelado que muchas de las galaxias del cúmulo están formando estrellas de manera activa.

ALMA detectó señales de radio emitidas por gas monóxido de carbono en 17 de las galaxias del cúmulo. Es interesante notar que las galaxias ricas en gas detectadas con ALMA están situadas hacia el exterior del cúmulo de galaxias y no en el centro. Es la primera vez que se consigue observar algo así en un cúmulo a 10 mil millones de años-luz de distancia.

Los investigadores asumen que las galaxias ricas en gas detectadas por ALMA se encuentran en una fase intermedia en el proceso de convertirse en miembros del cúmulo. A medida que pasan galaxias nuevas a través del gas caliente que rellena el cúmulo, el gas frío de estas galaxias es arrancado por el gas caliente. La formación de gas activa consume el poco gas que sobrevive en las galaxias. Cuando el gas frío necesario para hacer estrellas se agota, la formación estelar se detiene.

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Búsqueda de fusiones

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Simulaciones nuevas podrían ayudar en la búsqueda de fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros

por Amelia Ortiz · Publicada 3 agosto, 2017 ·
3/8/2017 de Berkeley Lab / Classical and Quantum Gravity

Esta imagen, perteneciente a una simulación por computadora, muestra la formación de un disco interno de materia y un ancho disco de materia caliente 5.5 milisegundos después de la fusión de una estrellas de neutrones y un agujero negro. crédito: Classical and Quantum Gravity.

Ahora que los científicos pueden detectar las distorsiones en el espacio-tiempo provocadas por la unión de agujeros negros masivos, están poniendo su atención en la dinámica y el destino de otros dúos cósmicos que se juntan por medio de colisiones catastróficas. Un equipo internacional de investigadores ha construido modelos por computadora nuevos para explorar qué ocurre cuando un agujero negro se junta con una estrella de neutrones (el resto superdenso de una estrella que explotó).

Uno de los estudios realizados recrea un modelo de las primeras milésimas de segundo de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones. Otro de los estudios se centra en simulaciones de la formación de un disco de material pocos segundos después del inicio de la fusión, así como la evolución de la materia que es expulsada durante la fusión. Esta materia probablemente incluye oro y platino y un abanico de elementos radiactivos que son más pesados que el hierro.

Cualquier información nueva que los científicos puedan reunir sobre cómo las estrellas de neutrones se rompen en estas fusiones puede ayudar a desvelar sus secretos, ya que su estructura interna y su probable papel en sembrar el universo con elementos pesados están todavía rodeados de misterio.

El objetivo de las simulaciones es conseguir crear modelos de las señales que producen las ondas gravitatorias emitidas por estos fenómenos, que crean ondas en el espacio-tiempo que los investigadores esperan detectar con mejoras en la sensibilidad de los experimentos, incluyendo Advanced LIGO.

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Nubes del alta velocidad reveladores

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Las nubes de alta velocidad podrían revelar la presencia de agujeros negros invisibles

por Amelia Ortiz · Publicada 2 agosto, 2017 ·
2/8/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal letters

Ilustración de artista de un agujero negro atravesando velozmente una nube molecular densa, arrastrando consigo parte del gas. Este proceso podría formar las nubes de gas compactas de alta velocidad observadas en el centro de nuestra galaxia. Crédito: Keio University.

En el centro de nuestra galaxia han sido descubiertas varias nubes pequeñas desplazándose a gran velocidad. Un nuevo estudio sugiere que estos objetos inusuales pueden estar revelando la presencia oculta de agujeros negros inactivos.

Sgr A*, el agujero negro supermasivo que marca el centro de nuestra galaxia, está rodeado por una región de unos 650 años-luz de tamaño conocida como la Zona Molecular Central. Esta región del corazón de nuestra galaxia está llena de grandes cantidades de gas molecular denso, caliente, con una distribución compleja y una cinemática turbulenta.

En esta Zona se han descubierto varias nubes de gas peculiares durante las dos últimas décadas. Estas nubes, llamadas nubes compactas de alta velocidad, se caracterizan por su tamaño compacto y un amplio intervalo de velocidades en el material que las constituyen.

Recientemente Shunya Takekawa (Keio University, Japón) y sus colaboradores han descubierto dos nuevas nubes compactas de alta velocidad, de aspecto similar y propiedades físicas parecidas, lo que apunta a que se formaron a través de un mismo proceso. Takekawa y sus colaboradores sugieren que fueron creadas cuando un objeto compacto masivo se precipitó hacia una nube molecular cercana. Dado que no se observa ninguna estrella en las posiciones de las nubes, sugieren que los objetos compactos eran agujeros negros invisibles. Cuando cada uno de los agujeros atravesó una nube molecular, arrastró junto con él parte del gas, creando la nube compacta de alta velocidad.

Si esto fuera cierto, los investigadores predicen la presencia de unos 10 000 agujeros negros escondidos en los 30 años-luz centrales de la Vía Láctea.

[Fuente]