Autor: astrofisicaliada

Estallidos rápidos en radio

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ASKAP dominará la caza de los estallidos en radio

por Amelia Ortiz · Publicada 23 mayo, 2017 ·
23/5/2017 de CSIRO /  The Astrophysical Journal Letters


El radiotelescopio Australian Square Kilometre Array Pathfinder del CSIRO, en una imagen nocturna, con la Vía Láctea al fondo. Crédito: Alex Cherney/terrastro.com.

Un telescopio del CSIRO ha descubierto su primer estallido rápido en radio en el espacio menos de cuatro días después de empezar la búsqueda. El descubrimiento llegó tan rápido que el telescopio, el ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), instalado en Geraldton, en Australia Occidental, parece destinado a convertirse en un campeón mundial en esta área altamente competitiva de la astronomía.

Los ‘estallidos rápidos en radio’ son breves picos de emisión de ondas de radio que duran unos pocos milisegundos. Parecen proceder de potentes fenómenos que se producen a miles de millones de años-luz de distancia, pero qué  los causa es todavía un misterio. El primero fue descubierto en 2007 y desde entonces sólo se han encontrado dos docenas.

El descubrimiento del nuevo estallido, FRB170107, fue realizado por el DR. Keith Bannister y sus colaboradores del CSIRO, Curtin University y el International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) mientras utilizaban sólo ocho de las 36 antenas que tiene el telescopio ASKAP. “Podemos esperar que detectaremos uno cada dos días cuando utilicemos 12 antenas, nuestro número estándar actual”, explica el Dr. Bannister.

Para realizar la detección más reciente, los investigadores emplearon una estrategia inusual. “Convertimos el telescopio en el Sauron del espacio, el ojo que todo lo ve”, explica el Dr. Bannister refiriéndose al señor oscuro de “El Señor de los Anillos” de Tolkien. Normalmente todas las antenas de ASKAP apuntan hacia una parte del cielo. Pero puede hacerse que cada una apunte en una dirección ligeramente distinta, como los segmentos del ojo de una mosca. Esto multiplica la cantidad de cielo que el telescopio puede ver. Ocho antenas de ASKAP pueden ver 240 grados de una sola vez, unas mil veces el área de la luna llena.

El FRB170107 procedía del borde de la constelación de Leo. Parece haber viajado a través del espacio durante seis mil millones de años a la velocidad de la luz antes de chocar con el telescopio de Australia. El brillo de la explosión y su distancia aparente implican que la energía necesaria para producirlo fue enorme, lo que hace muy difícil explicarlo. “Hemos hecho que un problema difícil se haya convertido en más difícil aún”, comenta el Dr. Ryan Shannon (CSIRO, Curtin University, ICRAR).

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Antimateria en la Vía Láctea

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Resuelven el misterio de cómo se forma la mayor parte de la antimateria de la Vía Láctea

por Amelia Ortiz · Publicada 23 mayo, 2017 ·
23/5/2017 de Australian National University / Nature Astronomy


Imagen de la Vía Láctea. Crédito: Roanish.

Un equipo internacional de astrofísicos dirigido por la Australian National University (ANU) ha demostrado cómo se forma la mayor parte de la antimateria que hay en la Vía Láctea.

La antimateria es un material compuesto por las antipartículas contrapartida de la materia normal: cuando la antimateria encuentra materia rápidamente se aniquilan mutuamente y producen un estallido de energía en forma de rayos gamma. Desde los primeros años de la década de 1970 los astrónomos saben que las regiones interiores de la galaxia de La Vía Láctea son una intensa fuente de rayos gamma, lo que indica la existencia de antimateria, pero no se han puesto de acuerdo sobre la procedencia de la misma.

Ahora el investigador Dr. Roland Crocker y su equipo han demostrado que la causa son una serie de explosiones de supernova  a lo largo de millones de años, cada una creada por la unión de dos enanas blancas, los restos ultracompactos de estrellas no mayores que dos soles. “Nuestra investigación aporta datos nuevos sobre una zona de la Vía Láctea donde encontramos algunas de las estrellas más viejas de nuestra galaxia”, señala el Dr. Crocker.

Además los astrónomos han descartado el agujero negro supermasivo del Centro de la Vía Láctea y la todavía misteriosa materia oscura como orígenes de la antimateria. Afirman que la antimateria procede de sistemas en los que dos enanas blancas forman una binaria y acaban chocando entre sí. La más pequeña de las estrellas pierde masa que captura la estrella mayor, conduciendo al final al sistema a una explosión de supernova, que es fuente de la antimateria.

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Crean el mayor mapa del Universo

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Crean el mayor mapa del Universo

por Amelia Ortiz · Publicada 22 mayo, 2017 ·
22/5/2017 de SDSS


Un corte a través del mapa tridimensional más grande del Universo. La Tierra estaría a la izquierda, y las distancias a las galaxias y los cuásares están etiquetadas según el tiempo que la luz de los objetos ha tardado en llegar hasta la Tierra. El extremo derecho del mapa es el límite del Universo observable, en el que vemos el fondo cósmico de microondas, el resplandor resultante del Big Bang. Crédito: Anand Raichoor (École polytechnique fédérale de Lausanne, Switzerland) y la colaboración del SDSS.

Los astrónomos del proyecto Sloan Digital Sky Survey (SDSS) han creado el primer mapa de la estructura de gran escala del Universo basándose completamente en las posiciones de cuásares. Los cuásares son puntos de luz increíblemente brillantes y lejanos alimentados por agujeros negros supermasivos.

“Como los cuásares son tan brillantes, podemos verlos desde el otro extremo del Universo”, afirma Ashley Ross (Ohio State University). “Eso les convierte en los objetos ideales a utilizar para crear el mapa más grande hasta la fecha”. El asombroso brillo de los cuásares es debido a los agujeros negros supermasivos que se encuentran en sus centros. Cuando la materia y la energía se precipitan al agujero negro del cuásar, se calientan hasta temperaturas increíbles y empiezan a brillar. Este es el brillo detectado por un telescopio de 2.5m en la Tierra.

Durante el primer año del proyecto, llamado eBOSS, los astrónomos han medido de forma precisa las posiciones de más de 147 000 cuásares. Las observaciones con el telescopio les proporcionaron las distancias a estos objetos, permitiéndoles crear un mapa tridimensional  de dónde se encuentran. Pero para entender la historia de la expansión del Universo, tienen que ir un paso más allá, usando una técnica inteligente con las llamadas oscilaciones acústicas bariónicas (BAO de sus iniciales en inglés). Las  oscilaciones acústicas bariónicas son las huellas actuales de ondas sonoras que viajaron por el Universo primitivo, cuando era mucho más denso y caliente que el Universo que vemos hoy en día. Pero cuando el Universo tenía 380 000 años de edad, las condiciones cambiaron repentinamente y las ondas sonoras quedaron “congeladas” donde se encontraban. Estas ondas congeladas han dejado huella en la estructura tridimensional del Universo que vemos hoy en día.

El tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas observadas puede ser utilizado como una “regla estándar” para medir distancias, al igual que utilizar el ángulo aparente de un palo que mida un metro desde el otro extremo de un campo de fútbol te permite estimar la longitud del campo. Los resultados confirman el modelo estándar de la cosmología que los investigadores han construido durante los últimos 20 años. En este modelo estándar el Universo sigue las leyes de la teoría general de la relatividad de Einstein, pero incluye componentes cuyos efectos podemos medir, pero cuyas causas todavía desconocemos. Junto con la materia ordinaria que constituye las estrellas y galaxias, el Universo incluye materia oscura, invisible aunque afectada por la gravedad, y una componente misteriosa llamada “energía oscura”. La energía oscura es la componente dominante en la actualidad y tiene propiedades especiales que provocan que se acelere la expansión del Universo.

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Singularidades

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Un universo con geometría de “silla de montar” podría socavar la relatividad general

por Amelia Ortiz · Publicada 22 mayo, 2017 ·
22/5/2017 de University of Cambridge / Physical Review Letters


Imagen de un espacio antideSitter (con una coordenada de tiempo y una espacial) inmerso en un espacio dimensional plano (una coordenada de tiempo más dos espaciales). Crédito: Wikimedia Commons.

Un equipo de investigadores ha demostrado cómo las singularidades (que normalmente sólo se encuentran en el centro de los agujeros negros y están escondidas) podrían existir en un espacio tridimensional altamente curvo. Para ello han utilizado simulaciones por computadora que les permiten predecir la existencia de la llamada singularidad desnuda, que interfiere con la teoría general de la relatividad de Einstein. Se trata de la primera vez que alguien predice una singularidad desnuda, que hace que se rompan las leyes de la física, en un espacio tridimensional.

La teoría general de la relatividad de Einstein marca lo que sabemos actualmente sobre la gravedad: todo, desde la estimación de la edad de las estrellas hasta las señales de GPS en las que confiamos para viajar, está basado en sus ecuaciones. En parte, la teoría nos dice que la materia deforma el espacio-tiempo que la rodea y lo que llamamos gravedad es el efecto de esa deformación. En los 100 años que han transcurrido desde su publicación, la teoría de la relatividad ha pasado cada prueba a la que ha sido sometida, pero uno de sus límites es la existencia de singularidades.

Una singularidad es un punto donde la gravedad es tan intensa que el espacio y las leyes de la física se rompen. La relatividad general predice la existencia de singularidades en el centro de los agujeros negros y que se encuentran rodeadas por un horizonte de sucesos, el ‘punto de no retorno’ donde la atracción gravitatoria es tan fuerte que escapar es imposible, lo que significa que no pueden ser observadas desde fuera. Durante más de cuarenta años, los matemáticos han propuesto que siempre que se forman singularidades, se encuentran ocultas de este modo. Si esto es así, entonces fuera de los agujeros negros estas singularidades no tienen un efecto medible sobre nada y las predicciones de la relatividad general siguen siendo válidas.

En años recientes, los investigadores han utilizado simulaciones por computadora para predecir la existencia de ‘singularidades desnudas’, esto es, singularidades que existen fuera de un horizonte de sucesos. Sin embargo, hasta ahora todas estas predicciones eran válidas en universos de más dimensiones. La nueva investigación, dirigida por Toby Crisford y Jorge Santos, ha predicho la existencia de una singularidad desnuda por vez primera en un universo de 4 dimensiones, tres espaciales más el tiempo. Sus predicciones muestran que una singularidad desnuda puede formarse en un tipo especial de espacio curvo conocido como espacio antideSitter, en el que el Universo tiene la forma característica de una silla de montar. Y aunque los resultados no pueden aplicarse a nuestro Universo, que sabemos que es plano, sí abren nuevas oportunidades a estudiar otras teorías para comprender el Universo, como la gravedad cuántica.

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Fuerte emisión en enana marrón

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Una enana marrón lanza un chorro de materia de más de medio año-luz de longitud

por Amelia Ortiz · Publicada 18 mayo, 2017 ·
18/5/2017 de National Optical Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal


El chorro HH 1165 lanzado por una joven enana marrón aparece de color verde en esta imagen tomada por el telescopio SOAR instalado en Cerro Pachón (Chile). Crédito: Cesar Briceño (CTIO-SOAR).

Un equipo de astrónomos ha descubierto un espectacular chorro de material expulsado por una joven estrella enana marrón. Con masas demasiado bajas para mantener la fusión del hidrógeno en sus interiores, las enanas marrones ocupan el intervalo de masas que hay entre las estrellas y los planetas gigantes. Aunque las estrellas jóvenes habitualmente expulsan chorros que se extienden a un año-luz o más, éste es el primer chorro de extensión similar detectado en una enana marrón. El descubrimiento apoya la teoría de que las enanas marrones se forman de modo parecido a las estrellas.

La imagen muestra el chorro, HH 1165, lanzado por la enana marrón Mayrit 1701117, que se encuentra en la periferia exterior del cúmulo estelar sigma Ori, de tres millones de años de edad. Revelado por la emisión de azufre una vez ionizado, de color verde en la imagen, el chorro se extiende hasta 0.7 años-luz al noroeste de la enana marrón. Los nodos de emisión más intensa  a lo largo del chorro revelan que la pérdida de masa cambia con el paso del tiempo, probablemente debido a episodios puntuales de acrecimiento de material sobre la enana marrón. La nebulosa roja al sureste de la enana marrón es una nebulosa de reflexión que muestra la cavidad de salida en la dirección del chorro opuesto.

Aunque se habían detectado chorros con anterioridad en enanas marrones jóvenes, se trataba de “microchorros”, 10 veces menos extensos. “Nuestro resultado demuestra que las enanas marrones pueden lanzar chorros de escala de parsecs parecidos a los de las estrellas jóvenes”.

El descubrimiento prueba que, como las estrellas, las enanas marrones lanzan potentes chorros y acumulan masa a través de procesos puntuales y no estables. “El chorro HH 1165 muestra todas las características familiares de emisiones de estrellas: zonas de emisión, una cavidad con nebulosidad de reflexión y frentes de choque en los extremos del chorro”, comenta Emma Whelan.

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Planetas en formación

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Astrónomos observan por primera vez la formación de planetas

por Amelia Ortiz · Publicada 17 mayo, 2017 ·
17/5/2017 de University of Michigan / Nature Astronomy


El sistema planetario observado en este estudio muestra un aspecto similar al de esta imagen de ALMA del disco de formación de planetas alrededor de un joven estrella de tipo solar. El recuadro (parte superior derecha) hace un zoom sobre el hueco más cercano a la estrella, que está a la misma distancia a la que se encuentra la Tierra del Sol, lo que sugiere que una versión infantil de nuestro planeta podría estar surgiendo del polvo y el gas. Las características adicionales concéntricas claras y oscuras, representan a otras regiones de formación de planetas en regiones del disco más alejadas. Crédito: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Observar la formación de un planeta no es fácil.  Los planetas se forman en el plano medio de discos de partículas de gas y de polvo que rodean estrellas jóvenes y hasta ahora, los astrónomos no habían podido observar este plano medio debido a que los gases en el disco son demasiado opacos.

Por primera vez, utilizando los datos de ALMA, el telescopio internacional localizado en Chile, un grupo de astrónomos de la Universidad de Michigan han podido observar la formación de planetas, registrando la temperatura y cantidad de gas presente en las regiones más prolíficas de  ‘producción’ de planetas.“Previamente, hemos observado discos en el proceso de elaboración de planetas, pero nuestras observaciones sólo arañaban la superficie”, dijo Edwin Bergin. Ahora, Bergin y su equipo, que incluye al becario postdoctoral Ke Zhang, desarrollaron un método que permite asomarse a ese plano medio, en este caso, un disco a unos 180 años luz de distancia con un sol alrededor de 0,8 veces la masa de nuestro Sol.

Para observar la temperatura y otras condiciones del nacimiento de un planeta, los astrónomos utilizaron hidrógeno molecular, la molécula más abundante en una región donde se forman planetas o estrellas. Debido a que el hidrógeno molecular no se puede detectar en las temperaturas frías asociadas con los nacimientos de planetas, los astrónomos se centraron en una molécula diferente que existe junto al hidrógeno molecular, siendo utilizada como un proxy para el hidrógeno molecular. El equipo utilizó una forma rara de monóxido de carbono como esta ‘molécula trazadora’.

Basados en la distribución de este monóxido de carbono, los astrónomos pudieron calcular la cantidad de masa disponible en el plano medio de una formación planetaria. Usando una forma diferente de monóxido de carbono, los investigadores también midieron la temperatura de la región sobre la base de cuán brillantemente la molécula brillaba. Otra conclusión importante de este trabajo es la primera medición directa de lo que se llama la línea de nieve de monóxido de carbono. Esta línea de nieve es el radio en el que el monóxido de carbono se congela en el plano medio. Más allá de este radio, el calor del sol ya no puede mantener el monóxido de carbono en forma de vapor en el plano medio y se congela como hielo sobre la superficie de los granos de polvo.

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Puente magnético entre las Magallanes

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Mapa del puente magnético entre nuestra vecinas galácticas más cercanas

por Amelia Ortiz · Publicada 15 mayo, 2017 ·
15/5/2017 de University of Toronto / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


La Gran Nube (centro izquierda) y la Pequeña Nube (centro derecha) de Magallanes se ven en esta imagen del firmamento sobre un radiotelescopio que forma parte del Australia Telescope Compact Array. Crédito: Mike Salway.

Por primera vez, los astrónomos han detectado un campo magnético asociado con el Puente de Magallanes, el filamento de gas de 75 mil años-luz de longitud que se extiende entre las dos vecinas galácticas más cercanas a la Vía Láctea: la Gran y Pequeña Nubes de Magallanes. Visibles en el cielo del hemisferio sur, las Nubes de Magallanes son galaxias enanas que están en órbita alrededor de nuestra galaxia y se encuentran a una distancia de 160 mil y 200 mil años-luz de la Tierra, respectivamente.

“Había indicios de que este campo magnético podría existir, pero nadie lo había observado hasta ahora”, comenta Jane Kaczmarek (Universidad de Sydney). Estos campos magnéticos cósmicos solo pueden ser detectados de manera indirecta y su detección fue hecha observando señales de radio procedentes de cientos de galaxias muy lejanas, que se encuentran a mucha mayor distancia que las Nubes de Magallanes.

“La emisión en radio de las galaxias lejanas sirvió como iluminación desde atrás del Puente”, explica Kaczmarek . “Su campo magnético cambia la polarización de la señal en radio. El grado de polarización nos proporciona datos sobre el campo magnético que ha atravesado”. Una señal de radio, como una onda de luz, oscila o vibra en una sola dirección o plano; por ejemplo, las ondas en la superficie de un estanque se mueven hacia arriba y hacia abajo. Cuando una señal de radio atraviesa un campo magnético, el plano es girado. Este fenómeno se conoce con el nombre de rotación de Faraday y permite a los astrónomos medir la intensidad y la polaridad (o dirección) del campo.

La observación de este campo magnético, cuya intensidad es una millonésima de la intensidad del de la Tierra, proporcionará datos acerca de si fue generado desde el interior del Puente después de que se formara esta estructura, o fue “arrancado” de las galaxias enanas cuando interactuaron y formaron la estructura.

[Fuente Noticia]