Galaxia elíptica despojada

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El curioso caso de una galaxia elíptica despojada

por Amelia Ortiz · Publicada 15 mayo, 2017 ·
15/5/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal Letters


Las observaciones de esta galaxia elíptica en el cúmulo Abell 2670 revelan largas colas de gas ionizado que emanan desde el disco. Crédito: adaptada de Sheen et al. 2017.

En el cúmulo Abell 2670 se ha descubierto una galaxia elíptica con algunas características inesperadas. ¿Qué condiciones han llevado a esta galaxia a tener esta morfología inusual?

A menudo vemos galaxias perturbadas o que han cambiado de forma debido a su desplazamiento por el interior de un cúmulo, pero usualmente se trata de galaxias de tipo tardío como la nuestra. Estas galaxias ricas en gas son deformadas por la presión del gas cuando caen hacia el centro del cúmulo, apareciendo colas largas de gas arrancado y estrellas jóvenes que les hacen valedoras del nombre de “galaxias medusa”.

Pero las galaxias de tipo temprano, elípticas, hace mucho tiempo que han utilizado o perdido la mayor parte de su gas y, en consecuencia, forman muy pocas estrellas nuevas. Es, por tanto, poco sorprendente que nunca antes se haya observado que tuvieran características de medusa.

Pero nuevas observaciones profundas de una galaxia elíptica en el cúmulo Abell 2670 han revelado algunas estructuras inesperadas en una galaxia de tipo temprano. Estas incluyen brotes de formación de estrellas en el centro galáctico, largas colas de gas ionizado, perturbaciones en el halo y varias regiones azules con forma de renacuajo donde se están formando estrellas. Las regiones poseen colas que apuntan en la dirección de desplazamiento de la galaxia (hacia el centro del cúmulo) y flujos de gas ionizado que apuntan en la dirección opuesta.

Todas estas características son signos de que la galaxia está siendo despojada de gas por la presión que ejerce sobre ella el gas del interior del cúmulo debido al desplazamiento de la galaxia hacia el centro. Las regiones donde se están formando estrellas, por ejemplo, exhiben un comportamiento clásico de despojamiento por presión. Los investigadores piensan que todo este gas procede de un episodio reciente de fusión con otra galaxia compañera que era rica en gas. La mayor parte fue transferida al centro de la galaxia elíptica y es ahora responsable de los brotes estelares allí presentes.

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Detección de FRB

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El último estallido rápido en radio añade misterios sobre su origen

por Amelia Ortiz · Publicada 15 mayo, 2017 ·
15/5/2017 de Phys.org / CSIRO /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Imagen en banda VR con la cámara DECam del campo del FRB 150215. Los círculos azules representan el haz en radio del telescopio de Parkes (línea continua interior) y el error en la posición (línea a trazos exterior). Los círculos están centrados en donde apuntaba el telescopio Parkes cuando detectó el FRB 150215. No se halló ningún fenómeno transitorio en la banda i dentro de la región. Crédito: arXiv:1705.02911 [astro-ph.HE]

Un equipo internacional de astrónomos ha anunciado la detección de un nuevo estallido rápido en radio (FRB, de sus iniciales en inglés) y sus intentos por rastrear su fuente.

Los FRB son un fenómeno relativamente reciente para los científicos espaciales. Se trata de explosiones extremadamente breves de ondas de radio que proceden del espacio, pero los astrónomos no han sido capaces de explicar qué los origina. El nuevo estallido, denominado FRB 150215, fue inicialmente detectado por investigadores del telescopio Parkes en Nueva Gales del Sur (Australia).

La particularidad de este caso es que varios equipos estaban preparados para apuntar sus telescopios hacia el punto de origen del FRB poco después de ser detectado. Por desgracia, ninguno de ellos fue capaz de detectar nada que pudiera identificar su procedencia, ni siquiera dónde se produjo exactamente. Además, después de analizar los datos de los telescopios de seguimiento, los investigadores descubrieron que el FRB había tomado un camino interesante a través de la Vía Láctea hasta nosotros, una especie de agujero que antes de la detección del FRB era desconocido. Así pues, a pesar de que no han aprendido nada nuevo sobre el origen de los FRB en general, los investigadores sí han aprendido algo nuevo sobre nuestra galaxia.

La detección del FRB 150215 es la número 22 hasta la fecha, y ninguna de ellas posee una fuente identificable, lo que les convierte en uno de los grandes misterios de la ciencia espacial. El sentido común indica que encontrar un origen debería de ser relativamente sencillo, pues es necesario algo bastante grande para crear estos pulsos de radio tan intensos.  Se han propuesto varias teorías, entre las cuales algunas defienden que los FRB podrían aparecer mucho después que se produjese el fenómeno que los causa, de modo que tendría sentido monitorizar fenómenos en el cielo, como supernovas, y luego comprobar si se produce un FRB un tiempo después.

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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”.

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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.

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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.

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Revelando la nebulosa del Cangrejo

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Una combinación de observatorios revela la Nebulosa del Cangrejo

por Amelia Ortiz · Publicada 11 mayo, 2017 ·
11/5/2017 de Hubblesite


La nebulosa del Cangrejo en una composición que combina imágenes tomadas en casi todo el espectro electromagnético. Crédito: NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.

Los astrónomos han producido una imagen altamente detallada de la nebulosa del Cangrejo, combinando datos de telescopios que cubren casi todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio observadas con el VLA al potente resplandor en rayos X observado por el observatorio en órbita Chandra. Y entre esas longitudes de onda extremas tenemos la nítida imagen en luz visible del telescopio espacial Hubble y la perspectiva en el infrarrojo del telescopio espacial Spitzer.

La nebulosa del Cangrejo es el resultado de una brillante explosión de supernova observada por astrónomos chinos y de otras partes del mundo en el año 1054. En su centro hay un púlsar, una estrella de neutrones superdensa, que gira cada 33 milisegundos disparando haces de ondas de radio y luz como si se tratase de un faro.

La complicada forma de la nebulosa es provocada por la compleja interacción entre el púlsar, un viento rápido de partículas procedente del púlsar, y material originalmente expulsado por la explosión de supernova y por la propia estrella antes de la explosión.

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Enana Marrón de masa planetaria

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¡Sorpresa! Cuando una enana marrón es en realidad un objeto de masa planetaria

por Amelia Ortiz · Publicada 10 mayo, 2017 ·
10/5/2017 de Carnegie Institution /  The Astrophysical Journal Letters


Ilustración de artista de SIMP J013656.5+093347, o más brevemente SIMP0136, que el equipo de investigadores ha determinado que es un miembro planetario de un grupo de estrellas de 200 millones de años de edad llamado Cercana-Carina. Imagen cortesía de NASA/JPL, ligeramente modificada por Jonathan Gagné.

A veces una enana marrón es en realidad un planeta, o parecida a un planeta en cualquier caso. Un equipo de investigadores dirigido por Jonathan Gagné (Carnegie) ha descubierto que lo que los astrónomos pensaban que era una de las enanas marrones más cercanas a nuestro Sol es, de hecho, un objeto de masa planetaria.

Más pequeñas que las estrellas, pero mayores que los planetas gigantes, las enanas marrones son demasiado pequeñas como para mantener el proceso de fusión del hidrógeno que alimenta las estrellas y les permite permanecer calientes y brillantes durante mucho tiempo. Así que después de formarse, las enanas marrones se enfrían lentamente y se contraen con el paso del tiempo. La contracción normalmente finaliza después de varios cientos de millones de años, aunque el enfriamiento es continuo.

Gagné y su equipo de investigadores han podido demostrar que, con unas 13 veces la masa de Júpiter, el objeto llamado SIMP0136 está justo en la frontera que separa la propiedades de las enanas marrones (principalmente la breve combustión de deuterio en el núcleo del objeto) de las propiedades planetarias.

“El hecho de que la bien estudiada SIMP0136 sea realmente más parecida a un planeta de lo que se pensaba nos ayudará a comprender mejor las atmósferas de los planetas gigantes y cómo evolucionan”, explica Gagné. Étienne Artigau añade: “Esta nueva adición al club muy selecto de cuerpos similares a planetas que flotan libremente [es decir, no están en órbita alrededor de ninguna estrella en particular] es especialmente notable, porque ya habíamos detectado patrones meteorológicos de evolución rápida en la superficie de SIMP0136, cuando todavía pensábamos que era una enana marrón”. Y en un campo en el que el análisis de las atmósferas de exoplanetas es de gran importancia, haber encontrado ya pruebas de patrones meteorológicos en un objeto fácil de observar que flota libremente y se halla lejos del brillo de una estrella nodriza es un hecho apasionante.

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