Anillo alrededor de Fomalhaut

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ALMA encuentra un anillo helado alrededor de un joven sistema de planetas

por Amelia Ortiz · Publicada 22 mayo, 2017 ·
22/5/2017 de CfA / Astrophysical Journal


Imagen en varias bandas del sistema estelar de Fomalhaut. Los datos de ALMA (en color naranja) revelan el disco de escombros lejano y excéntrico, nunca antes observado en detalle. El punto central es la emisión no resuelta de la estrella, que tiene unas dos veces la masa de nuestro Sol. Los datos ópticos del telescopio espacial Hubble se muestran en azul; la región oscura es una máscara coronográfica, que filtra el brillo no deseado de la estrella central. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido con ALMA la primera imagen completa en longitudes de onda milimétricas del anillo de escombros polvorientos que rodea la joven estrella Fomalhaut. Esta banda notablemente bien definida de escombros y gas es probablemente el resultado de exocometas chocando entre sí cerca de las periferias de un sistema planetario a 25 años-luz de la Tierra. Observaciones anteriores de Fomalhaut obtenidas por ALMA cuando el telescopio se hallaba todavía en fase de construcción, en 2012, habían revelado sólo la mitad del disco.  Las nuevas observaciones con ALMA, además de ofrecer una impresionante imagen completa de esta banda resplandeciente de cascotes, también sugiere que existen parecidos químicos entre sus componentes helados y los cometas de nuestro propio Sistema Solar.

Los discos de escombros son habituales alrededor de estrellas jóvenes y representan un periodo muy dinámico y caótico en la historia de un sistema solar. Los astrónomos piensan que son creados por colisiones de cometas y otros planetesimales en las regiones exteriores de un sistema planetario formado recientemente. Los escombros sobrantes de esas colisiones absorben luz de la estrella central y vuelven a radiar la energía en forma de un resplandor tenue en longitudes de onda milimétricas que puede ser estudiado con ALMA.

Utilizando los nuevos datos de ALMA y simulaciones por computadora detalladas los investigadores consiguieron calcular la posición precisa del disco, así como su anchura y geometría. Estos parámetros confirman que un anillo así de estrecho es probablemente producido por la influencia gravitatoria de los planetas del sistema, señala Meredith MacGregor (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

Utilizando el mismo conjunto de datos, pero centrándose en señales milimétricas emitidas de manera natural por moléculas en el espacio, los investigadores detectaron también grandes reservas de gas de monóxido de carbono en el disco de escombros. “Estos datos nos han permitido determinar que la abundancia relativa de monóxido de carbono más dióxido de carbono alrededor de Fomalhaut es la misma que encontramos en cometas de nuestro Sistema Solar”, explica Luca Matrà (Universidad de Cambridge, UK). “Este parentesco químico puede indicar una similitud en las condiciones de formación de los cometas entre las periferias de este sistema planetario y el nuestro”. Matrà y sus colaboradores piensan que este gas ha sido expulsado por choques continuos entre cometas, o que es resultado de un solo impacto grande entre supercometas cientos de veces más masivos que el Hale-Bopp.

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Singularidades en un espacio tridimensional altamente curvo

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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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Un 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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El escenario cometario

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El cometa V2 Johnson ocupa el centro del escenario

por Amelia Ortiz · Publicada 22 mayo, 2017 ·
22/5/2017 de Phys.org


El cometa V2 Johnson observado el pasado 21 de febrero de 2017. Crédito: John Purvis.

Durante los últimos meses varios cometas visibles con binoculares han visitado el Sistema Solar interior, tanto de periodo corto y órbita parabólica como otros con órbitas largas e hiperbólicas: 41P Tuttle-Giacobini-Kresák, 2P/Encke, 45P Honda-Markov-Padjudašáková, C/2015 ER61 PanSTARRS y finalmente, el último dela fiesta, C/2017 E4 Lovejoy.

El próximo es C/2015 V2 Johnson, descubierto por el astrónomo Jess Johnson el 3 de noviembre de 2015. Actualmente se encuentra bien posicionado al anochecer para los observadores del hemisferio norte que se encuentren en latitudes medias, cerca de la brillante estrella Arturo. Brilla con una magnitud de +8 cruzando la constelación de Bootes (el Boyero) y su resplandor aumentará a magnitud +6 a finales de junio, tras pasar por el perihelio, el punto de su órbita más próximo al Sol.

Su trayectoria ayuda a que sea fácilmente observable. Con una inclinación de su órbita de de 50 grados respecto de la eclíptica, se dirige desde declinaciones boreales hacia el perihelio, justo por fuera de la orbita de Marte, que alcanzará el 12 de junio. Aunque Marte se encuentra en el lado opuesto al Sol este verano, hemos tenido la suerte de encontrarnos en el lado correcto del Sol para disfrutar de esta visión cometaria.  El cometa pasó la oposición hace unas pocas semanas, el 28 de abril, y se convertirá en un objeto exclusivamente del cielo del hemisferio sur a finales de julio.

Éste es probablemente el primer y único viaje de V2 Johnson a través del Sistema solar puesto que sigue una órbita hiperbólica abierta y posiblemente esté destino a ser expulsado del Sistema Solar después de su breve aventura veraniega con el Sol.

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Calendario para la observación de la semana

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Configuración del Sol, la Luna y los planetas

22/05/2017       11         Venus a 2,3° al norte de la Luna
23/05/2017        3         Urano a 4° al norte de la Luna
23/05/2017       23         Mercurio a 1,6° al norte de la Luna
25/05/2017       19:44   Luna Nueva (Distancia geocéntrica: 357.261 Km.)
26/05/2017        0         Aldebarán a 0,6° al sur de la Luna
26/05/2017        1:21     Luna en el Perigeo (Distancia geocéntrica: 357.207 Km. Iluminación: 0,3%)
27/05/2017       20         Marte a 5,5° al norte de la Luna

Júpiter; fenómenos de sus satélites

Tiempo Satélite Planeta Descripción Alt.Planeta(°) Alt.Sol(°) #
24/05/2017 04:35:28 TU Ganímedes Júpiter Inicio ocultación 30.8 -80.1 Mapa
26/05/2017 02:51:08 TU Europa Júpiter Inicio tránsito 51.5 -74.3 Mapa
26/05/2017 04:48:31 TU Io Júpiter Inicio tránsito 26.1 -77.5 Mapa
26/05/2017 04:53:32 TU Europa Júpiter Inicio transito sombra 24.9 -76.4 Mapa
26/05/2017 05:18:50 TU Europa Júpiter Fin tránsito 19.2 -70.7 Mapa
26/05/2017 05:47:27 TU Io Júpiter Inicio transito sombra 12.8 -64.2 Mapa
27/05/2017 01:59:58 TU Io Júpiter Inicio ocultación 60.3 -62.7 Mapa
27/05/2017 05:12:42 TU Io Júpiter Fin Eclipse 19.7 -72.2 Mapa
27/05/2017 22:22:10 TU Ganímedes Júpiter Inicio transito sombra 53.0 -13.8 Mapa
27/05/2017 23:15:38 TU Io Júpiter Inicio tránsito 62.6 -25.6 Mapa

 

Luna alrededor de 2007 OR10

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El Hubble observa una luna alrededor del tercer planeta enano más grande

por Amelia Ortiz · Publicada 19 mayo, 2017 ·
19/5/2017 de Hubblesite /  The Astrophysical Journal Letters


Estas dos imágenes, tomadas con una año de separación, revelan una luna en órbita alrededor del planeta enano 2007 OR10. Cada imagen, tomada con la cámara de gran campo WFC3 del Hubble, muestra a la compañera en un posición orbital diferente alrededor de su cuerpo progenitor. Crédito: NASA, ESA, C. Kiss (Konkoly Observatory), yJ. Stansberry (STScI).

El poder combinado de tres observatorios espaciales, incluyendo el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, ha ayudado a los astrónomos a descubrir una luna en órbita alrededor del tercer planeta enano más grande, catalogado como 2007 OR10. La pareja reside en el helado confín de nuestro Sistema Solar llamado Cinturón de Kuiper, un reino de escombros helados sobrantes de la formación de nuestro Sistema Solar hace 4600 millones de años.

“El descubrimiento de satélites alrededor de todos los planetas enanos grandes – excepto Sedna – significa que cuando se formaron estos cuerpos hace miles de millones de años, las colisiones debieron de ser más frecuentes y esa es la condición que han de cumplir los modelos de formación”, explica Csaba Kiss (Observatorio Konkoly, Budapest, Hungría). “Si hubo colisiones frecuentes, entonces fue relativamente fácil formar estos satélites”.

Los objetos probablemente chocaron unos contra otros con mayor frecuencia debido a que habitaban en una región abarrotada de ellos. “Debe de haber existido una densidad bastante alta de objetos y algunos de ellos eran cuerpos masivos que perturbaban las órbitas de cuerpos más pequeños”, comenta John Stansberry (Space Telescope Science Baltimore, USA). “Esta agitación gravitatoria puede haber expulsado cuerpos de sus órbitas y aumentado sus velocidades relativas, lo que puede haber producido colisiones”.

Los datos del telescopio espacial Kepler revelaron que 2007 OR10 tiene un periodo de rotación lento, de unas 45 horas, cuando el periodo de rotación típico en los objetos del Cinturón de Kuiper es de menos de 24 horas. Esto hizo pensar a los astrónomos que podía haber una luna que con su gravedad frenase la rotación del planeta enano. Posteriormente,  los astrónomos han detectado la luna en dos observaciones separadas un año entre sí con el telescopio espacial Hubble. Las imágenes muestran que la luna está ligada gravitatoriamente a 2007 OR10 porque se mueve junto con el planeta enano respecto a las estrellas del fondo.

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Objeto solitario en disco protoplanetario

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La primera detección del disco de un planeta solitario muestra parecidos entre estrellas y objetos similares a planetas

por Amelia Ortiz · Publicada 19 mayo, 2017 ·
19/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy / Astrophysical Journal Letters


Ilustración de artista de un disco de gas y polvo alrededor del objeto de tipo planetario OTS44. Las primeras observaciones en radio indican que OTS44 se ha formado del mismo modo que una estrella joven. Crédito: Johan Olofsson (U Valparaiso & MPIA).

Las primeras observaciones del objeto solitario y de tipo planetario OTS44 revela un disco protoplanetario polvoriento que es muy similar a los discos que rodean estrellas jóvenes. Esto es inesperado ya que los modelos de formación de estrellas y planetas predicen que la formación a partir de una nube en colapso, formando un objeto central con un disco alrededor, no debería de ser posible en el caso de objetos con masa tan baja. Aparentemente, los objetos planetarios y las estrellas son más parecidos de lo que se pensaba.

El nuevo estudio aporta pruebas de que el objeto planetario OTS44 se formó de un modo parecido al de las estrellas ordinarias y enanas marrones, un resultado sorprendente que contradice los modelos actuales de formación de estrellas y planetas. El estudio, dirigido por Amelia Bayo (Universidad de Valparaíso), hizo uso del observatorio ALMA para detectar polvo en el disco que rodea OTS44.

Esta detección permitió estimar que la proporción entre la masa del polvo contenido en el disco y la masa del objeto central es parecida a la de estrellas y enanas marrones. Esto también parece apoyar la tesis de que OTS44 aún está creciendo por acumulación sobre sí de materia procedente de su propio disco, otra similitud con las estrellas jóvenes.

En conjunto, existen pruebas sólidas de que OTS44 se formó del mismo modo en que lo hacen las estrellas y enanas marrones, es decir, por el colapso de una nube de gas y polvo. Pero según los modelos actuales de formación de estrellas y planetas no debería de ser posible que un objeto de poca masa como OTS44 se forme de este modo. Una explicación alternativa, la formación de objetos múltiples de una sola vez, con objetos de poca masa como OTS44 entre ellos, es refutada por las observaciones, que demuestran que no existen objetos compañeros en ningún lugar cerca de OTS44.

[Fuente Noticia]