Día: 12 mayo, 2017

Algo nuevo del Universo temprano

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Un descubrimiento en el Universo temprano supone un problema para el crecimiento de los agujeros negros

por Amelia Ortiz · Publicada 12 mayo, 2017 ·
12/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) /  The Astrophysical Journal


Esquema del proceso básico de observación de cuásares: la luz de un cuásar (derecha) es absorbida por gas. La absorción es mucho menor en la zona de proximidad del cuásar, mostrada en verde para un cuásar más viejo, en amarillo para un cuásar más joven. La extensión de la zona de proximidad puede ser leía en el espectro (abajo). El propio cuásar es un agujero negro central, rodeado por un disco de materia que gira, posiblemente emitiendo partículas en dos chorros muy focalizados (recuadro superior). Crédito: A. C. Eilers & J. Neidel, MPIA.

Los cuásares son objetos luminosos con agujeros negros supermasivos en sus centros, visibles a distancias cósmicas enormes. La materia que cae incrementa la masa del agujero negro y es también responsable del brillo del cuásar. Ahora un equipo de astrónomos, dirigido por Christina Eilers, ha descubierto cuásares extremadamente jóvenes con una propiedad sorprendente: estos cuásares tienen la masa de cerca de un millón de soles, pero han estado acumulando materia durante menos de 100 000 años. El saber convencional dice que los cuásares con esta masa habrían necesitado tragar material durante un tiempo mil veces mayor, lo que supone un problema cósmico.

En el corazón de cada galaxia masiva se esconde un agujero negro supermasivo. Cómo se formaron estos agujeros negros y cómo han crecido hasta alcanzar millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol es una cuestión todavía abierta. Al menos algunas fases de este vigoroso crecimiento son muy visibles para los observadores astronómicos: siempre que hay cantidades sustanciales de gas precipitándose al agujero negro, la materia en el vecindario directo del agujero negro emite grandes cantidades de luz. El agujero negro se transforma de manera intermitente en un cuásar, uno de los objetos más luminosos del Universo.

Ahora investigadores del MPIA han descubierto tres cuásares que contradicen la idea convencional del crecimiento de los agujeros negros. Estos cásares son extremadamente masivos pero no deberían de haber tenido tiempo suficiente para acumular toda esa masa. Su luz tardó casi 13 mil millones de años en llegar a la Tierra. En consecuencia, las observaciones muestran esos cuásares no como son hoy en día sino tal como eran hace 13 mil millones de años, menos de mil millones de años después del Big Bang. Para adquirir tanta masa las teorías actuales predicen que habrían tenido que tragar materia y brillar como cuásares durante al menos cien millones de años. Pero estos tres cuásares han permanecido activos durante mucho menos tiempo, menos de 100 000 años.

“Es un resultado sorprendente”, explica Eilers. “No entendemos cómo estos cuásares tan jóvenes pueden haber creado los agujeros negros supermasivos que les alimentan en tan poco tiempo”. El profesor Joseph Hennawi añade: “Ninguno de los modelos teóricos actuales puede explicar la existencia de estos objetos”. “El descubrimiento de estos objetos jóvenes desafía a las teorías existentes de formación de agujeros negros y serán necesarios modelos nuevos para comprender mejor cómo se formaron los agujeros negros y las galaxias”.

[Fuente Noticia]

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De la zona asesisna de una supernova

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Aumenta la distancia a la que se considera que una supernova podría provocar extinciones en masa en la Tierrapor Amelia Ortiz · Publicada 12 mayo, 2017 ·
12/5/2017 de The University of Kansas / The Astrophysical Journal


La Nebulosa del Cangrejo es el resto de una supernova que explotó en 1054 en la constelación de Tauro, a unos 6500 años-luz de la Tierra. Fuente: University of Kansas.

En una nueva investigación un equipo de científicos ha estimado la distancia de una supernova que se produjo hace 2.6 millones de años y que dejó su huella en forma de isótopos de hierro-60 en antiguos lechos marinos terrestres, alcanzando la conclusión de que se produjo a la mitad de la distancia que se creía, 150 años-luz.

Los nuevos cálculos realizados por los investigadores al estudiar esta supernova les han llevado a concluir que la “zona asesina” de una supernova es más de los 25 años-luz que había sido estimada previamente. “Ahora pensamos que es mayor que eso”, explica Adrian Melott (Universidad de Kansas). “No consideraron algunos efectos o no tenían datos buenos, así que ahora pensamos que pueda ser una distancia mayor. No lo sabemos con precisión, y por supuesto no sería una distancia perfectamente delimitada. Sería un cambio gradual. Pero pensamos que algo como 40 o 50 años-luz. Por tanto, un evento a 150 años-luz podría tener algunos efectos aquí pero no provocaría una extinción en masa”.

Además de su distancia, las condiciones interestelares en el momento de la explosión de supernova influirían en su grado de letalidad para la biología de la Tierra. “Los rayos cósmicos viajan a lo largo de las líneas de campo magnético”, explica Melott. “No les gusta cruzar las líneas de campo magnético ya que experimentan fuerzas que impiden que lo hagan. Si hay un campo magnético, no conocemos su orientación, así que podría crear una superautopista para los rayos cósmicos o podría bloquearlos. El principal caso de interés no incluye una superautopista, sino que gran parte del campo magnético fue destruido en una serie de supernovas que crearon la Burbuja Local, y nosotros y la mayoría de las supernovas más recientes estábamos dentro. Es un campo magnético débil, desordenado”. En tal caso, los investigadores consideran que los rayos cósmicos de una supernova a 150 años-luz habrían penetrado en la baja atmósfera de la Tierra.

“Los rayos cósmicos de la supernova llegarían a la baja atmósfera, alterando la troposfera. Todo tipo de partículas elementales penetran desde alturas de 72-16 kilómetros, y muchos muones alcanzan el suelo. El efecto de los muones es el mayor, no dominante, pero como si cada organismo de la Tierra recibiera el equivalente a varias sesiones de tomografía axial computarizada por año”. El cáncer y las mutaciones  serían las consecuencias más obvias para la biología de la Tierra debido a los rayos cósmicos de una supernova. Examinando el registro fósil de África, los investigadores no encuentran indicios de una extinción en masa severa pero sí encuentran cierto grado de extinciones y cambios en las especies.

[Fuente Noticia]

Agujero Negro renegado

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Siguen a un agujero negro supermasivo renegado

por Amelia Ortiz · Publicada 12 mayo, 2017 ·
12/5/2017 de Chandra / The Astrophysical Journal


Este agujero negro supermasivo que se desplaza “hacia atrás” está situado en una galaxia elíptica a unos 3.9 millones de años-luz de la Tierra. Crédito: imagen en rayos X de NASA/CXC/NRAO/D.-C.Kim; imagen óptica de NASA/STScI; ilustración de NASA/CXC/M.Weiss.

Los agujeros negros supermasivos son objetos generalmente estacionarios, situados en el centro de la mayoría de las galaxias. Sin embargo, utilizando datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA y de otros telescopios, los astrónomos han encontrado recientemente lo que podría ser un agujero negro supermasivo que se estaría moviendo.

Este posible agujero negro renegado, llamado CXO J101527.2+625911, que contiene unos 160 millones de  veces la masa de nuestro Sol, está situado en una galaxia elíptica a unos 3.9 millones de años-luz de la Tierra. Los astrónomos están interesados en estos agujeros negros supermasivos en movimiento porque pueden revelar datos sobre las propiedades de estos objetos enigmáticos.

Este agujero negro podría haber “retrocedido”, en la terminología que usan los científicos, cuando dos agujeros negros supermasivos menores colisionaron y se unieron para formar uno nuevo. Al mismo tiempo, el choque habría generado ondas gravitacionales, emitiéndolas más intensamente en una dirección que en las demás. Este agujero negro recién formado podría haber recibido un empujón en dirección contraria a la de estas potentes ondas gravitacionales. Este empujón habría sacado al agujero negro del centro de la galaxia, tal como se muestra en la ilustración.

La potencia del retroceso depende de la velocidad y dirección de giro de los dos agujeros negros pequeños antes de que se fusionaran. Por tanto, la información sobre estas propiedades importantes pero esquivas puede obtenerse estudiando la velocidad de agujeros negros en retroceso.

[Fuente Noticia]