Estrella que no fue supernova

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La gran estrella que no pudo convertirse en supernova

por Amelia Ortiz · Publicada 26 mayo, 2017 ·
26/5/2017 de The Ohio State University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Por primera vez en la historia, un equipo de astrónomos ha sido capaz de observar cómo una estrella agonizante ha renacido como agujero negro. Se apagó con un gemido en lugar de una explosión. La estrella, que era 25 veces más masiva que nuestro Sol, debería de haber explotado como una supernova muy brillante. Pero en cambio, se apagó dejando un agujero negro.

Los “fallos masivos” como éste en una galaxia cercana podrían explicar por qué los astrónomos rara vez observan supernovas en las estrellas más masivas, según explica Christopher Kochanek (The Ohio State University). Hasta un 30 por ciento de dichas estrellas, parece, pueden colapsar silenciosamente en agujeros negros, sin necesidad de supernova. “La imagen típica es que una estrella puede formar un agujero negro sólo después de explotar como supernova”, explica Kochanek. “Si una estrella no llega a supernova pero todavía se convierte en agujero negro ayudaría a explicar por qué no vemos supernovas en las estrellas más masivas”.

Entre las galaxias que Kochanek y su equipo han estado observando se encuentra NGC 6946, una galaxia a 22 millones de años-luz de distancia apodada la “galaxia de los fuegos artificiales”, porque en ella se producen supernovas con frecuencia (de hecho, SN 2017eaw, descubierta el 14 de mayo, está ahora brillando con intensidad máxima). Empezando en 2009, una estrella particular de esta galaxia, llamada N6946-BH1, empezó a aumentar un poco de brillo. En 2015 parecía haber dejado de existir.  No pudo ser ya detectada ni con el telescopio espacial Hubble ni con Spitzer.

“N6946-BH1 es la única supernova fallida probable que hemos encontrado en los primeros siete años de nuestro estudio. Durante este periodo, seis supernovas normales se han producido en las galaxias que hemos estado monitorizando, lo que sugiere que entre un 10 y un 30 por ciento de las estrellas masivas mueren como supernovas fallidas”, explica Scott Adams (Caltech).

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Juno: primeros resultados

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Primeros resultados científicos de la misión Juno

por Amelia Ortiz · Publicada 26 mayo, 2017 ·
26/5/2017 de JPL / Science


El polo sur de Júpiter, observado por la nave espacial Juno desde una distancia de 52000 kilómetros. Las estructuras ovales son ciclones de hasta 1000 km de diámetro. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles.

Los resultados científicos iniciales de la misión Juno de NASA a Júpiter retratan al mayor de los planetas de nuestro Sistema Solar como un mundo complejo, gigantesco, turbulento, con ciclones del tamaño de la Tierra en los polos, sistemas de tormentas que descienden hacia el corazón del gigante de gas, y un campo magnético mastodóntico e irregular que podría generarse más cerca de la superficie del planeta de lo que se pensaba.

Entre los descubrimientos que contradicen lo esperado están los proporcionados por el instrumento de imágenes JunoCam. Las imágenes muestran que los dos polos de Júpiter están cubiertos por tormentas del tamaño de la Tierra que se encuentran muy juntas y se rozan entre sí. “No sabemos cómo pudieron formarse, lo estable que es la configuración y por qué el polo norte de Júpiter no tiene el mismo aspecto que el polo sur”, comenta Bolton. “Nos estamos preguntando si se trata de un sistema dinámico, y estamos viendo solo una fase y durante el año próximo lo veremos desaparecer, o si se trata de una configuración estable y esas tormentas están circulando unas alrededor de las otras”.

Otra sorpresa procede el radiómetro de microondas de Juno, que estudia muestras de la radiación de microondas térmica de la atmósfera de Júpiter, desde las nubes de amoniaco superiores hasta gran profundidad en el interior. Los datos indican que los cinturones y bandas icónicos de Júpiter son misteriosos, con el cinturón que está cerca del ecuador prolongándose hasta el fondo, mientras que los cinturones y bandas de otras latitudes parecen evolucionar a otras estructuras. Los datos sugieren que el amoniaco es bastante variable y continúa aumentando tan abajo como podemos ver con este instrumento, varios cientos de kilómetros.

Antes de la misión Juno se sabía que Júpiter posee el campo magnético más intenso del Sistema solar. Las medidas tomadas ahora indican que es todavía más intenso de lo predicho por los modelos, y también más irregular en su forma. Los datos indican que es unas 10 veces más intenso que el campo más intenso que podamos encontrar en la Tierra. “Ya podemos ver que el campo magnético es irregular: es más intenso en algunos lugares y más débil en otros. Esta distribución no uniforme sugiere que el campo puede estar siendo generado por la acción de una dinamo más cerca a la superficie, por encima de la capa de hidrógeno metálico. Cada sobrevuelo que realizamos nos acerca más a poder determinar dónde y cómo funciona la dinamo de Júpiter”.

Juno también ha sido diseñada para estudiar la magnetosfera polar y el origen de las potentes auroras de Júpiter. Estas emisiones de auroras son producidas por partículas que recogen energía, chocando con moléculas atmosféricas. Las observaciones iniciales de Juno indican que el proceso parece funcionar de modo distinto en Júpiter y la Tierra.

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El final del caso Schiaparelli

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Finaliza la investigación sobre el aterrizaje de Schiaparelli

por Amelia Ortiz · Publicada 26 mayo, 2017 ·
26/5/2017 de ESA


Imagen del lugar donde impactó Schiaparelli, tomada por el orbitador Mars Reconnaissance Orbiter de NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

La investigación sobre el choque del módulo Schiaparelli de ExoMars ha concluido que información contradictoria en la computadora de a bordo provocó que la secuencia de descenso finalizase prematuramente.

El módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje Schiaparelli se separó de su nave nodriza, el Trace Gas Orbiter, el 16 de octubre del año pasado, tal como estaba planeado y fue bajando hacia Marte durante tres días. Gran parte del descenso de seis minutos del 19 de octubre discurrió tal como se esperaba: el módulo penetró correctamente en la atmósfera, con su escudo térmico protegiéndolo, a velocidades supersónicas. Los sensores de los escudos delantero y trasero tomaron datos científicos y de ingeniera útiles sobre la atmósfera y el escudo térmico.

La telemetría de Schiaparelli era enviada a la nave principal, que estaba poniéndose en órbita alrededor del Planeta Rojo la mismo tiempo, la primera vez que se conseguía esto en la exploración de Marte. Esta transmisión en tiempo real ha sido impagable a la hora de reconstruir lo que sucedió. Y al mismo tiempo que el orbitador registraba las transmisiones de Schiaparelli, el orbitador Mars Express de ESA también monitorizaba la señal de la sonda, así como el Radiotelescopio de Ondas Métricas Gigante instalado en la India.

Tres minutos después de entrar en la atmósfera se desplegó el paracaídas, pero el módulo experimentó giros inesperados de alta velocidad. Esto produjo una breve ‘saturación’ de la Unidad de Medida Inercial, que mide el ritmo de giro de la sonda. La saturación produjo que el software de control de sistema, navegación y guiado cometiese un gran error en la estimación de la altura. La altura incorrecta, combinada con medidas posteriores de radar, hicieron que la computadora calculase que se encontraba bajo el nivel del suelo. Esto hizo que el paracaídas y el escudo trasero fueran lanzados demasiado pronto, un breve encendido de los motores de solo 3 segundos en lugar de 30, y la activación del sistema de tierra, como si Schiaparelli hubiese aterrizado. En realidad, el módulo se encontró en caída libre desde una altura de 3.7 km, lo que hizo que impactara a una velocidad de 540 km/h.

“Si no se hubiera producido la saturación y las fases finales del aterrizaje hubieran tenido éxito, probablemente no habríamos identificado otros puntos débiles que contribuyeron al desastre”, señala Jan Woerner, director general de ESA. “Como resultado directo de esta investigación, hemos descubierto las áreas que requieren de una atención particular para beneficio de la misión de 2020”.

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Solsticio de Saturno y Cassini

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Cassini mira a Saturno con la llegada del solsticio

por Amelia Ortiz · Publicada 26 mayo, 2017 ·
26/5/2017 de JPL


Estas imágenes en color natural tomadas por la nave Cassini permiten comparar el aspecto de la región del polo norte de Saturno en junio de 2013 (izquierda) y abril de 2017 (derecha). Ambas muestran con claridad el hexágono polar y el cambio en el color de la región. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University.

A la nave Cassini de NASA todavía le quedan algunos meses antes de completar su misión en septiembre, pero la veterana exploradora de Saturno alcanzó un nuevo hito el pasado 24 de mayo. El solsticio de Saturno (esto es, el día más largo del verano en el hemisferio norte y el día más corto del invierno en el hemisferio sur) llegó para el planeta y sus lunas. El solsticio de Saturno se produce cada 15 años terrestres mientras el planeta y su séquito orbital lentamente alrededor del Sol, con los hemisferios norte y sur alternando sus papeles como polos veraniego e invernal.

Llegar al solsticio y observar los cambios estacionales en el sistema de Saturno es uno de los objetivos principales de la Misión Solsticio de Cassini, el nombre de la segunda misión extendida de la nave, que empezó en 2010, con una duración prevista de 7 años. “Durante la Misión Solsticio hemos observado – de cerca, por primera vez – una estación entera en Saturno”, comenta Linda Spilker (JPL). “El sistema de Saturno sufre transiciones dramáticas del invierno al verano y, gracias a Cassini, tenemos un asiento en los anillos”.

Durante su Misión Solsticio, Cassini ha observado la erupción de una tormenta gigante que rodeó al planeta. También vio la desaparición de colores más azules que habían quedado muy al norte cuando se empezaron a formar las nieblas primaverales allí. Las nieblas son parte de la razón por la que las estructuras de la atmósfera de Saturno son menos obvias en su aspecto que las de Júpiter. Los datos obtenidos demuestran cómo la formación de las nieblas de Saturno está relacionada con el cambio estacional de las temperaturas y con la composición química de la alta atmósfera de Saturno. Los investigadores han descubierto que allí algunos compuestos de hidrocarburos (gases como etano, propano y acetileno) reaccionan más rápidamente que otros al cambiar la cantidad de luz solar a lo largo del año de Saturno.

La luna Titán también cambia con las estaciones, con espectaculares brotes ocasionales de actividad nubosa. Cassini observó tormentas gigantes que se desplazaban hacia el ecuador de Titán en 2010. Y aunque habían empezado a aparecer algunas nubes en el norte, a los científicos les ha sorprendido lo que ha tardado la actividad nubosa en desplazarse desde el hemisferio norte, contradiciendo los modelos climáticos que predecían que dicha actividad debería de haber empezado varios años antes.

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Galaxias en rápido crecimiento

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Galaxias en crecimiento rápido, recientemente descubiertas, podrían resolver un misterio cósmico

por Amelia Ortiz · Publicada 25 mayo, 2017 ·
25/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy / Nature


Ilustración de artista de un cuásar y una galaxia vecina en proceso de fusión con otra. Las galaxias observadas por Decarli y sus colaboradores están tan lejos que no tenemos imágenes detalladas. Esta combinación de imágenes de objetos similares (aunque más cercanos) proporciona la impresión del aspecto detallado que podrían tener. Crédito: MPIA utilizando material de NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Un equipo de astrónomos ha descubierto un nuevo tipo de galaxia en el Universo temprano, a menos de mil millones de años después del Big Bang. Estas galaxias están formando estrellas más de cien veces más rápido que nuestra Vía Láctea. El descubrimiento podría explicar un hallazgo anterior: una población de galaxias sorprendentemente masivas 1500 millones de años después del Big Bang, lo que exigiría que estas precursoras hiperproductivas crearan sus cientos de miles de millones de estrellas. Las observaciones también muestran lo que parece ser la imagen más temprana de galaxias en fusión.

Cuando un grupo de astrónomos descubrió galaxias inusualmente masivas en el Universo temprano, su enorme tamaño, con cientos de miles de millones de estrellas, era un misterio. Ahora, el descubrimiento casual realizado por un grupo de astrónomos dirigido por Roberto Decarli (Planck Institute for Astronomy) apunta a una posible solución al misterio: una población de galaxias hiperproductivas en el Universo muy temprano, en una época anterior a mil millones de años después del Big Bang.

Roberto Decarli afirma: “Estábamos buscando algo diferente, la actividad de formación estelar en galaxias con cuásares. Pero lo que encontramos, en cuatro casos separados, fueron galaxias vecinas que estaban formando estrellas a un ritmo tremendo, produciendo el equivalente a cien masas solares en estrellas nuevas al año”.

Que estas galaxias recién descubiertas sean o no las precursoras de sus parientes más masivas y tardías, y por tanto resolver el misterio cósmico, dependerá de lo comunes que sean en el Universo. Esta es una cuestión a decidir con las próximas observaciones planeadas por Decarli y sus colaboradores.

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Descubrir la historia de la galaxia

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Las mayores simulaciones hasta la fecha ayudan a descubrir la historia de la Galaxia

por Amelia Ortiz · Publicada 25 mayo, 2017 ·
25/5/2017 de Royal Astronomical Society /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Tres imágenes de la simulación. Izquierda: densidad de gas proyectada de galaxias hace unos 10 mil millones de años. Se ven las estructuras de filamentos de gas que alimentan a la galaxia principal, situada en el centro. Centro: imagen vista desde arriba de un disco de gas en la actualidad. Resulta claramente visible el detallado patrón espiral. Derecha: vista de canto del mismo disco de gas en la actualidad. El gas frío se muestra en azul, el templado en verde y el caliente en rojo. Crédito: Robert J. J. Grand, Facundo A. Gomez, Federico Marinacci, Ruediger Pakmor, Volker Springel, David J. R. Campbell, Carlos S. Frenk, Adrian Jenkins y Simon D. M. White.

Miles de procesadores, terabytes de datos y meses de computación han ayudado a un grupo de investigadores de Alemania a crear las simulaciones mayores y de más alta resolución que se hayan realizado de galaxias como nuestra Vía Láctea.

Los astrónomos estudian nuestra galaxia y otras con telescopios y simulaciones para intentar conocer su estructura e historia. Las galaxias espirales como la Vía Láctea se piensa que contienen varios cientos de miles de millones de estrellas, así como copiosas cantidades de gas y polvo. Esta forma espiral es habitual, con un agujero negro supermasivo en el centro rodeado por un bulbo de estrellas viejas y brazos sinuosos  que salen hacia afuera y en los que se encuentran estrellas relativamente jóvenes como el Sol. Sin embargo, conocer cómo se formaron los sistemas como nuestra galaxia sigue siendo una cuestión clave en la historia del cosmos.

El enorme intervalo de escalas (las estrellas, componentes de las galaxias, son cada una un billón de veces más pequeñas en masa que la galaxia que juntas construyen) así como la física compleja involucrada suponen un reto formidable para cualquier modelo por computadora.

Utilizando las supercomputadoras Hornet y SuperMUC en Alemania y un sofisticado código, los investigadores corrieron 30 simulaciones a alta resolución y 6 a muy alta resolución, durante varios meses. El Dr. Robert Grand y su equipo están encantados con los resultados de la simulación. “El resultado del Proyecto Auriga es que los astrónomos serán ahora capaces de utilizar nuestro trabajo para acceder a una gran cantidad de información como las propiedades de las galaxias satélite y las estrellas muy viejas del halo que rodea la galaxia”. Los astrónomos también observan el efecto de esas galaxias más pequeñas, que en ocasiones se precipitan cayendo en espiral sobre la galaxia mayor al principio de su historia, en un proceso que podría haber creado grandes discos espirales.

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Más de las ondas gravitatorias

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Descubren nuevas características de las ondas gravitatorias

por Amelia Ortiz · Publicada 25 mayo, 2017 ·
25/5/2017 de Phys.org / Physical Review Letters


Una visualización de una simulación por computadora de agujeros negros en fusión que están emitiendo ondas gravitacionales. Crédito: NASA/C. Henze.

Investigadores de la Universidad de Monash (Australia) han identificado un nuevo concepto – “memoria huérfana”- que cambia el modo en que se piensa actualmente sobre las ondas gravitacionales.

La teoría de la relatividad general de Einstein predice que hay explosiones cataclísmicas que estiran el tejido del espacio-tiempo. Estos estiramientos del espacio-tiempo se llaman “ondas gravitacionales”. Después de uno de estos episodios, el espacio-tiempo no regresa a su estado original, sino que permanece estirado. Este efecto es lo que se llama “memoria”. El término “huérfana” alude al hecho de que la onda progenitora no puede detectarse directamente.

“Estas ondas podrían abrir el camino al estudio  de física actualmente inaccesible para nuestra tecnología”, explica el Dr. Eric Thrane (Universidad de Monash). “Este efecto, llamado ‘memoria’ todavía no se ha observado”, añade.

Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO sólo “escuchan” ondas a ciertas frecuencias, explica Lucy McNeill, investigadora principal del trabajo. “Si existen ahí fuera fuentes exóticas de ondas gravitacionales, por ejemplo, microagujeros negros, LIGO no las oiría porque tienen frecuencias demasiado altas”, explica. “Pero este estudio demuestra que LIGO puede utilizarse para estudiar ondas gravitacionales en el Universo que se pensaba que eran invisibles para él”. LIGO no será capaz de ver el estiramiento y la contracción, pero sí será capaz de detectar la señal de memoria si existen tales objetos, ya que las ondas gravitacionales de alta frecuencia dejan una memoria que LIGO puede detectar.

[Fuente Noticia]