sábado, 26 de mayo de 2018

Los Rayos Láser de una Hormiga Cósmica

21.05.18.- El observatorio espacial Herschel de la ESA ha descubierto un extraño fenómeno en relación con la muerte de una estrella: una emisión láser poco común, procedente de la espectacular nebulosa de la Hormiga, que sugiere la presencia de un sistema biestelar oculto en su interior. 


Cuando las estrellas de masa baja a media, como nuestro Sol, llegan al final de su vida terminan por convertirse en densas enanas blancas. Durante este proceso, expulsan al espacio sus capas externas de gas y polvo, creando un caleidoscopio de intrincadas figuras que se conoce como nebulosa planetaria.


Las observaciones en el infrarrojo de Herschel han mostrado que la muerte de la estrella central en el núcleo de la nebulosa es aún más espectacular de lo que implicaban las imágenes en luz visible (como las tomadas por el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA). Los nuevos datos revelan que la nebulosa produce también una intensa emisión láser en su núcleo.


Mientras que, en el día a día, los láseres nos permiten disfrutar de efectos visuales en conciertos de música, las emisiones en el espacio se detectan a distintas longitudes de onda y en determinadas circunstancias. De hecho, solo se conocen unos pocos de esos láseres infrarrojos espaciales. 


Da la casualidad de que el astrónomo Donald Menzel, que fue el primero en observar y clasificar esta nebulosa planetaria en los años veinte del siglo pasado (por eso se denomina oficialmente Menzel 3), también fue uno de los primeros en sugerir que, en ciertas condiciones, la ‘amplificación de luz por emisión estimulada de radiación’ (o ‘Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation’, que dio lugar al acrónimo ‘láser’) podía tener lugar en nebulosas de gas. Esto sucedió mucho antes del descubrimiento y el primer uso del láser en laboratorio (1960), motivo por el que el 16 de mayo se celebra en todo el mundo el Día Internacional de la Luz.

“Cuando observamos a Menzel 3, vemos una asombrosa filigrana formada por gas ionizado, pero no podemos ver el objeto que, en su centro, produce esa estructura”, explica Isabel Aleman, autora principal de un artículo que describe los nuevos resultados.

“Gracias a la sensibilidad y al amplio alcance de longitud de onda del observatorio espacial Herschel, pudimos detectar un tipo de emisión muy poco común, denominado ‘emisión láser de línea de recombinación de hidrógeno’, que nos proporcionó una forma de desvelar la estructura y las condiciones físicas de la nebulosa”. 


Este tipo de emisión láser precisa de un gas muy denso cerca de la estrella. Al comparar las observaciones con modelos, se vio que la densidad del gas emisor del láser es unas diez mil veces mayor que la del gas que se halla en nebulosas planetarias típicas y en los lóbulos de la propia nebulosa de la Hormiga.


Normalmente, la región cercana a la estrella muerta (y, en este caso, entendemos por ‘cercana’ una distancia similar a la que hay de Saturno al Sol) está vacía, ya que la mayoría de su material se expulsa al exterior. El gas que pudiera quedar no tardaría en volver a caer hacia ella.

“La única forma de que el gas se mantenga cerca de la estrella es si orbita a su alrededor en un disco —señala Albert Zijlstra, coautor del estudio—. En este caso, lo que hemos observado es un disco denso situado en pleno centro que se ve aproximadamente de lado. 

Esta orientación ayuda a amplificar la señal láser. El disco sugiere que la enana blanca tiene una compañera binaria, ya que es difícil que el gas acceda a la órbita a menos que una estrella compañera lo desvíe en la dirección adecuada”. 


Los astrónomos aún no han visto la esperada segunda estrella, pero creen que la masa de la compañera moribunda se está expulsando para ser después capturada por la estrella central compacta de la nebulosa planetaria original, dando lugar al disco en el que se produce la emisión láser.

“Estábamos utilizando el telescopio Herschel para caracterizar distintos componentes del gas y polvo en nebulosas alrededor de estrellas antiguas, pero no buscábamos fenómenos láser en sí —añade Toshiya Ueta, investigador principal del proyecto Herschel Planetary Nebula Survey—. Hasta ahora, solo se ha identificado una emisión así en un puñado de objetos; fue un descubrimiento importante e inesperado. ¡Parece que las nebulosas estelares son mucho más de lo que aparentan!”

“Este estudio sugiere que la llamativa nebulosa de la Hormiga, tal y como la vemos hoy en día, se generó a partir de un sistema estelar binario, lo que ha influido en su forma, en sus propiedades químicas y en su evolución en estas últimas etapas de su vida”, indica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA.

“Herschel ofrecía las capacidades de observación perfectas para detectar este extraordinario láser en la nebulosa de la Hormiga. Los hallazgos ayudarán a delimitar las condiciones en que se produce este fenómeno y nos permitirán redefinir nuestros modelos de evolución estelar. Y que la misión Herschel se haya podido vincular con los dos descubrimientos de Menzel de hace casi un siglo es el final perfecto”.


Image Credit: NASA/ESA

domingo, 20 de mayo de 2018

Una Vista Única de Nuestra Galaxia

15.05.18.- A primera vista, esta imagen podría parecer una descarga eléctrica o un chorro de tinta roja filtrándose en el agua, pero se trata de una vista única de nuestro hogar en el cosmos. Esta imagen del plano central de la Vía Láctea es obra del satélite Planck de la ESA y el Experimento Pionero de Atacama (APEX), situado a unos 5.100 m de altitud en los Andes chilenos y operado por el Observatorio Europeo Austral.


La imagen fue publicada en 2016 como producto final de un estudio de APEX que cartografió el plano galáctico visible desde el hemisferio sur a ondas submilimétricas (situadas entre las ondas infrarrojas y de radio en el espectro electromagnético). 


Complementa a los datos de los observatorios espaciales Planck y Herschel de la ESA. 
Planck y APEX forman la pareja ideal. APEX visualiza con todo detalle pequeños fragmentos del cosmos, mientras que los datos Planck son perfectos para estudiar áreas a gran escala. Además, abarca la totalidad del firmamento, algo nada sencillo. Los dos se complementan bien y ofrecen una perspectiva única del Universo.  


La imagen revela numerosos objetos en nuestra galaxia. Las manchas brillantes a lo largo del plano de la Vía Láctea son fuentes compactas de radiación submilimétrica: regiones muy frías, polvorientas y llenas de acumulaciones que permitirían estudiar innumerables cuestiones, desde cómo se forman las estrellas hasta la estructura del Universo en conjunto. 


De derecha a izquierda, las fuentes más notables incluyen a NGC 6334 (fragmento brillante en el extremo derecho), NGC 6357 (a la izquierda de NGC 6334), el propio centro galáctico (el fragmento central, más brillante y más grande en la imagen), M8 (el trazo brillante hacia la parte inferior izquierda del plano) y M20 (visible por encima y a la izquierda de M8). Aquí puede consultarse una vista etiquetada.


Planck fue lanzado el 14 de mayo de 2009 y concluyó su misión en octubre de 2013. El telescopio proporcionó una cantidad ingente de información sobre el cosmos. Su principal objetivo era estudiar el fondo cósmico de microondas, los vestigios de la radiación del Big Bang. Entre otros hitos, Planck dio lugar a un mapa completo del fondo de microondas con una sensibilidad y una precisión sin precedentes, y tomó la ‘huella magnética’ de la Vía Láctea al explorar el comportamiento de cierta luz emitida por el polvo de nuestra galaxia. 


Sus observaciones ayudan a los científicos a explorar y comprender cómo se formó el Universo, su composición y su contenido, así como su evolución desde su nacimiento hasta el presente. 


APEX es fruto de la colaboración entre el Instituto Max Planck de Radioastronomía, el Observatorio Espacial de Onsala (OSO) y el Observatorio Europeo Austral (ESO). El telescopio es operado por ESO.

Image Credit: ESO/ATLASGAL consortium; ESA/Planck

sábado, 12 de mayo de 2018

El Satélite Terra Observa las Cenizas del Volcán Kilauea Desde el Espacio

10.05.18.- El 3 de Mayo de 2018, una nueva erupción comenzó en una fisura del volcán Kilauea en la isla de Hawai. Kilauea es el volcán más activo del mundo, y ha entrado en erupción casi en forma continua desde 1983. El avance de la lava y el peligroso gas de dióxido de azufre han obligado a evacuar a miles de residentes en el vecindario de Leilani Estates. Se han destruido varias casas y nadie puede decir cuando disminuirá la erupción y los evacuados puedea regresar a casa.



El 6 de Mayo de 2018, aproximadamente a las 11:00 a.m. hora local, el instrumento MISR del satélite Terra de la NASA captó esta vista de la isla al pasar por encima. Gran parte de la isla estaba cubierta por nubes, incluida la fisura en su punto oriental. Sin embargo, una pluma de erupción es visible fluyendo hacia el sudoeste sobre el océano. El instrumento MISR es único en el sentido de que tiene nueve cámaras que ven la Tierra en diferentes ángulos: una apuntando hacia abajo, cuatro en varios ángulos en dirección hacia adelante y cuatro hacia atrás. Esta imagen muestra la vista desde una de las cámaras apuntando hacia adelante de MISR (60 grados), que muestra la pluma más claramente que las vistas casi verticales.



La información de las imágenes adquiridas en diferentes ángulos de vista se usa para calcular la altura de la pluma, cuyos resultados se superponen en la imagen de la derecha. La parte superior de la pluma cerca de la fisura se encuentra a aproximadamente 2.000 metros de altitud, y la altura de la pluma disminuye a medida que viaja hacia el sur y el oeste. Estas altitudes relativamente bajas significan que la ceniza y el dióxido de azufre permanecen cerca del suelo, lo que puede causar problemas de salud a las personas en la isla a sotavento de la erupción. El monitor de calidad del aire "Ocean View" operado por la Sucursal de Aire Limpio del Departamento de Salud del Estado de Hawai registró una concentración de 18 μg/m 3 de partículas suspendidas en el aire de menos de 2.5 micras de diámetro a las 11 a.m. hora local. Esta cantidad corresponde a una calificación de calidad del aire de "moderada" y respalda los resultados de MISR que indican que la ceniza probablemente estaba presente a nivel del suelo en este lado de la isla. Estos datos fueron adquiridos durante la órbita número 97780 del satélite Terra.


Image Credit: NASA/Terra

sábado, 5 de mayo de 2018

Dragón Regresará a la Tierra el Sábado con Estudios Científicos de la ISS

02.05.18.- La nave espacial de carga Dragón SpaceX está programada para amerizar en el Océano Pacífico el sábado 5 de Mayo, al oeste de Baja California, con más de 1.800 kilogramos de muestras de demostración de ciencia, tecnología y tecnología de la NASA provenientes de la Estación Espacial Internacional.


La nave espacial Dragón será llevada por barco a Long Beach, donde se retirará parte de la carga de inmediato para devolverla a la NASA. Dragón entonces estará preparada para un viaje de regreso a las instalaciones de prueba de SpaceX en McGregor, Texas, para el procesamiento final.
Una variedad de estudios tecnológicos y biológicos regresarán en Dragón.


Las muestras del estudio Metabolic Tracking ayudarán a los investigadores a entender los efectos de la microgravedad en el impacto metabólico de cinco compuestos terapéuticos diferentes. Esta investigación determina la viabilidad de desarrollar la mejora de productos farmacéuticos en microgravedad utilizando un nuevo método para probar los efectos metabólicos de compuestos de fármacos. Esto podría conducir a medicamentos más efectivos y menos costosos.


La investigación APEX-06 estudió el crecimiento, el desarrollo y los perfiles de expresión génica de plantas de la monocotiledónea Brachypodium distachyon. La mayoría de los principales cultivos de granos de cereales utilizados para producir alimentos pertenecen a una clase de plantas llamadas monocotiledóneas o monocotiledóneas, plantas con flores cuyas semillas generalmente contienen solo una hoja embrionaria. Esta investigación conducirá a una mejor comprensión de los mecanismos moleculares y de desarrollo que contribuyen a la adaptación a las condiciones de los vuelos espaciales. A largo plazo, los resultados también pueden conducir al desarrollo de estrategias destinadas a mejorar la adaptabilidad de las monocotiledóneas a los parámetros de los vuelos espaciales, lo que sería beneficioso para la futura exploración espacial humana ya que las monocotiledóneas proporcionan muchos alimentos básicos.


Fruit Fly Lab-03 es la tercera misión del Fruit Fly Lab a bordo de la Estación que utiliza el organismo modelo Drosophila melanogaster. Drosophila se utiliza para la investigación porque aproximadamente el 75 por ciento de los genes de enfermedades humanas tienen análogos en el genoma de la mosca de la fruta. Esta misión estudió los efectos del entorno espacial en la inmunidad innata, que es la rama del sistema inmune responsable de respuestas rápidas e inespecíficas a la infección. Este tema es importante para prepararse para futuras exploraciones ya que la disfunción del sistema inmune y las infecciones son riesgos potenciales para los astronautas en misiones de exploración espacial de larga duración.


Dragón es actualmente la única nave espacial de reabastecimiento de la Estación Espacial capaz de devolver carga a la Tierra, y este fue el segundo viaje al laboratorio orbital para esta nave espacial, que completó su primera misión hace casi dos años. SpaceX lanzó su 14ª misión de reabastecimiento comercial contratada por la NASA a la Estación el 2 de Abril desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida con un cohete Falcon 9 que también lanzó su 12ª misión de reabastecimiento comercial contratada por la NASA a la Estación.


Durante más de 17 años, los humanos han vivido y trabajado continuamente a bordo de la Estación, avanzando en el conocimiento científico y demostrando nuevas tecnologías. Un esfuerzo global, más de 200 personas de 18 países han visitado el laboratorio único de microgravedad que ha albergado más de 2.300 investigaciones científicas de investigadores de más de 100 países.


Una cápsula Dragón de SpaceX amerizó en el Océano Pacífico en Mayo de 2016. Image Credit: SpaceX