25.10.18.-
Los potentes chorros de energía de las estrellas en ebullición pueden
esculpir figuras de aspecto misterioso con largos y fluidos velos de gas
y polvo. Un ejemplo sorprendente es el "Fantasma de Casiopea", conocido
oficialmente como IC 63, ubicado a 550 años luz de distancia en la
constelación de la Reina Casiopea.
El brillo etéreo de la nebulosa puede
recordar a apariciones como las que informan los investigadores
paranormales. En realidad, es simplemente hidrógeno que está siendo
bombardeado con radiación ultravioleta de la estrella gigante azul
cercana, Gamma Cassiopeiae (que no se ve aquí), lo que hace que brille
con luz roja. El color azul proviene de la luz reflejada en el polvo de
la nebulosa.
La nebulosa IC 63 no es el único objeto
bajo la influencia de la estrella cegadora, que libera tanta energía
como 34.000 soles. La Nebulosa Fantasma es parte de una región nebulosa
mucho más grande que rodea a Gamma Cassiopeiae que mide aproximadamente
dos grados en el cielo, aproximadamente cuatro veces más ancha que la
Luna llena.
La constelación de Casiopea es visible
cada noche clara desde las latitudes medias del norte y más altas. Su
distintivo asterismo "W", que forma el trono de la reina, se ve mejor en
lo alto del cielo en las noches de otoño e invierno. Gamma Cassiopeiae,
la estrella media en la W, es visible a simple vista, pero se necesita
un gran telescopio para ver a IC 63.
El Hubble fotografió a IC 63 en Agosto de 2016.
Image Credit: NASA/ESA/STScI y H. Arab (Universidad de Estrasburgo)
19.10.18.-
Hace mucho tiempo, los observadores del cielo vincularon las estrellas
más brillantes en patrones que reflejaban animales, héroes, monstruos e
incluso instrumentos científicos en lo que ahora es una colección
oficial de 88 constelaciones. Ahora, los científicos del Telescopio
Espacial Fermi de la NASA ha ideado un conjunto de constelaciones
modernas construidas a partir de fuentes de rayos gamma en el cielo,
para celebrar los diez años de la misión.
Las nuevas constelaciones en rayos gamma
incluyen algunos personajes de los mitos modernos. Entre ellos se
encuentra el Principito, el TARDIS de la distorsión del tiempo de
'Doctor Who', Godzilla y su rayo de calor, la nave Enterprise de Star
Trek; y Hulk, el producto de un experimento de rayos gamma que salió
mal.
"Desarrollar estas constelaciones no oficiales fue una
forma divertida de resaltar una década de los logros de Fermi", dijo
Julie McEnery, científica del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo
Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "De una forma u
otra, todas las constelaciones de rayos gamma están relacionadas con la
ciencia de Fermi".
Desde Julio de 2008, el Telescopio de
Gran Área de Fermi (LAT) ha escaneado todo el cielo cada día, para
cartografiar y medir las fuentes de rayos gamma, la luz de más alta
energía en el universo. La emisión puede provenir de púlsares,
explosiones de novas, los escombros de las explosiones de supernovas y
las burbujas de rayos gamma gigantes situadas en nuestra propia galaxia,
o agujeros negros supermasivos y explosiones de rayos gamma -las
explosiones más potentes en el cosmos.
"En 2015, el número de fuentes
diferentes mapeadas por LAT de Fermi se había ampliado a cerca de 3.000,
10 veces el número conocido antes de la misión", dijo Elizabeth
Ferrara, que dirigió el proyecto constelación. "Por primera vez, el
número de fuentes de rayos gamma conocidas fue comparable al número de
estrellas brillantes, por lo que pensamos que un nuevo conjunto de
constelaciones era una excelente manera de ilustrar este punto".
Las 21 constelaciones de rayos gamma
incluyen símbolos nacionales --como el buque de guerra recuperado de
Suecia, Vasa, el monumento a Washington y el monte Fuji en Japón--
países que contribuyen a la ciencia de Fermi. Otros representan las
ideas o herramientas científicas, desde el gato de Schrödinger --tanto
vivo como muerto, gracias a la física cuántica-- a Albert Einstein, el
Radio Telescopio y la Araña Viuda Negra, el homónimo de una clase de
púlsares que evaporan a sus estrellas compañeras.
Ferrara y Daniel Kocevski, astrofísico
ahora en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, han
desarrollado un interactivo para mostrar las constelaciones, con la
ayuda de Aurore Simonnet, ilustradora en la Universidad Estatal de
Sonoma, sobre un mapa de todo el cielo observado en rayos gamma por
Fermi. Al hacer clic en una constelación, se activa su nombre y su
diseño, que incluye un enlace a una página con más información. Otros
controles activan el cielo visible y constelaciones tradicionales
seleccionadas.
"Fermi es todavía fuerte, y ahora
estamos preparando un nuevo catálogo LAT de todo el cielo," dijo Jean
ballet, un miembro del equipo de Fermi en la Comisión de Energía Atómica
de Francia en Saclay. "Esto agregará alrededor de 2.000 fuentes, muchas
de las cuales variarán enormemente en brillo, enriqueciendo aún más
estas constelaciones y animando el cielo de alta energía".
Las nuevas constelaciones en rayos gamma incluyen algunos personajes
de los mitos modernos. Entre ellos se encuentra el Principito, el TARDIS
de la distorsión del tiempo de 'Doctor Who', Godzilla y su rayo de
calor, la nave Enterprise de Star Trek; y Hulk, el producto de un
experimento de rayos gamma que salió mal. Credits: NASA/SVS
1.10.18.-
La nave espacial rusa Soyuz MS-10, lanzada esta mañana a las 8:40 GMT
con dos tripulantes a bordo rumbo a la Estación Espacial Internacional,
ha tenido que realizar un aterrizaje de emergencia pocos minutos después
del lanzamiento debido a un problema en los cohetes impulsores.
Minutos después se procedió a un aborto
balístico del vuelo de la Soyuz, y los equipos de rescate, que han
permanecido en todo momento en contacto con los dos tripulantes, y ya
han podido llegar al lugar del aterrizaje, han confirmado que el
astronauta Nick Hague de la NASA y el cosmonauta ruso Aleksey Ovchinin
se encuentran en buenas condiciones y ya han podido salir de la cápsula
Soyuz.
Los tripulantes de la Soyuz,Alexey Ovchinin de Roscosmos (izda.) y Nick Hague de la NASA (dcha.). Image Credit: NASA
03.10.18.- Un nuevo modelo
está acercando a los científicos a la comprensión de los tipos de
señales de luz que se producen cuando dos agujeros negros supermasivos,
que tienen de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, se
dirigen hacia una colisión.
Por primera vez, una nueva simulación por
ordenador que incorpora completamente los efectos físicos de la teoría
general de la relatividad de Einstein muestra que el gas en tales
sistemas brillará predominantemente en luz ultravioleta y de rayos X.
Casi todas las galaxias del tamaño de
nuestra Vía Láctea o más grandes contienen un agujero negro enorme en su
centro. Las observaciones muestran que las fusiones de galaxias ocurren
con frecuencia en el universo, pero hasta ahora nadie ha visto una
fusión de estos agujeros negros gigantes.
"Sabemos que las galaxias con agujeros
negros supermasivos se combinan todo el tiempo en el universo, pero solo
vemos una pequeña fracción de galaxias con dos de ellos cerca de sus
centros", dijo Scott Noble, astrofísico en el Centro de Vuelo Espacial
Goddard de la NASA en Greenbelt. Maryland. "Los pares que vemos no
emiten fuertes señales de ondas gravitacionales porque están demasiado
lejos el uno del otro. Nuestro objetivo es identificar, solo con luz,
pares aún más cercanos a partir de los cuales se puedan detectar señales
de ondas gravitacionales en el futuro ".
Los científicos han detectado la fusión
de agujeros negros de masa estelar, que van desde alrededor de tres a
varias docenas de masas solares, utilizando el Observatorio de Ondas
Gravitacionales de Interferometría Láser (LIGO) de la National Science
Foundation. Las ondas gravitacionales son ondas del espacio-tiempo que
viajan a la velocidad de la luz. Se crean cuando los objetos en órbita
masiva, como los agujeros negros y las estrellas de neutrones, forman
espirales y se fusionan.
Las fusiones supermasivas serán mucho
más difíciles de encontrar que sus primos de masa estelar. Una razón por
la que los observatorios terrestres no pueden detectar las ondas
gravitacionales de estos eventos es porque la Tierra misma es demasiado
ruidosa, debido a las vibraciones sísmicas y los cambios gravitacionales
de las perturbaciones atmosféricas.
Los detectores deben estar en el
espacio, como la Antena Espacial del Interferometría Láser (LISA)
liderada por la ESA (Agencia Espacial Europea) y prevista para su
lanzamiento en la década de 2030. Los observatorios que monitorean
conjuntos de estrellas superdensas que giran rápidamente, llamadas
púlsares, pueden detectar ondas gravitacionales de fusiones monstruosas.
Al igual que los faros, los púlsares emiten haces de luz de tiempo
regular que parpadean dentro y fuera de la vista a medida que giran. Las
ondas gravitacionales podrían causar leves cambios en la sincronización
de esos destellos, pero hasta ahora los estudios no han conseguido
ninguna detección.
Pero los binarios supermasivos que se
acercan a la colisión pueden tener una cosa de la que carecen los
binarios de masa estelar: un entorno rico en gas. Los científicos
sospechan que la explosión de supernovas que crea un agujero negro
estelar también destruye la mayor parte del gas circundante. El agujero
negro consume lo poco que queda tan rápidamente que no queda mucho para
brillar cuando ocurre la fusión.
Los binarios supermasivos, por otro
lado, resultan de fusiones de galaxias. Cada gran agujero negro trae
consigo una comitiva de nubes de polvo y gas, estrellas y planetas. Los
científicos creen que una colisión de galaxias impulsa gran parte de
este material hacia los agujeros negros centrales, que lo consumen en
una escala de tiempo similar a la necesaria para que el binario se
fusione.
La nueva simulación muestra tres órbitas
de un par de agujeros negros supermasivos a solo 40 órbitas de la
fusión. Los modelos revelan que la luz emitida en esta etapa del proceso
puede estar dominada por la luz UV con algunos rayos X de alta energía,
similar a lo que se ha visto en cualquier galaxia con un agujero negro
supermasivo bien alimentado.
Tres regiones de gas emisor de luz
brillan cuando los agujeros negros se fusionan, todos conectados por
corrientes de gas caliente: un anillo grande que rodea todo el sistema,
llamado disco circumbinario, y dos más pequeñas alrededor de cada
agujero negro, llamadas mini discos. Todos estos objetos emiten
predominantemente luz ultravioleta.
Cuando el gas fluye a un mini disco a
alta velocidad, la luz UV del disco interactúa con la corona de cada
agujero negro, una región de partículas subatómicas de alta energía por
encima y por debajo del disco. Esta interacción produce rayos X. Cuando
la tasa de acreción es menor, la luz UV se atenúa en relación con los
rayos X.
Sobre la base de la simulación, los
investigadores esperan que los rayos X emitidos por una fusión cercana
sean más brillantes y más variables que los rayos X que se ven en los
agujeros negros supermasivos individuales. El ritmo de los cambios se
vincula tanto a la velocidad orbital del gas ubicado en el borde
interior del disco circumbinario como a la de los agujeros negros que se
fusionan.
"La forma en que ambos agujeros negros
desvían la luz da lugar a complejos efectos de lentes, como se ve en la
película cuando un agujero negro pasa frente al otro", dijo Stéphane
d'Ascoli, estudiante de doctorado en la École Normale Supérieure de
París y autora principal del artículo publicado en Astrophysical
Journal. "Algunas características exóticas fueron una sorpresa, como las
sombras en forma de ceja que un agujero negro crea ocasionalmente cerca
del horizonte del otro".
La simulación se realizó en el
supercomputador Blue Waters del Centro Nacional para Aplicaciones de
Supercomputación en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
El
modelado de tres órbitas del sistema tomó 46 días en 9.600 núcleos de
computación.
La simulación original estimó las
temperaturas del gas. El equipo planea refinar su código para modelar
cómo los parámetros cambiantes del sistema, como la temperatura, la
distancia, la masa total y la tasa de acreción, afectarán la luz
emitida. Están interesados en ver qué sucede con el gas que se desplaza
entre los dos agujeros negros, así como en el modelado de períodos de
tiempo más largos.
"Necesitamos encontrar señales a la luz
de las binarias supermasivas de agujeros negros lo suficientemente
distintivos como para que los astrónomos puedan encontrar estos sistemas
raros entre la multitud de brillantes agujeros negros supermasivos",
dijo el coautor Julian Krolik, astrofísico de la Universidad Johns
Hopkins en Baltimore. "Si podemos hacer eso, podríamos descubrir la
fusión de agujeros negros supermasivos antes de que los vea un
observatorio de ondas gravitacionales desde el espacio"
