Estrella camaleónica

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Un estudiante descubre una estrella camaleónica que ha engañado a los astrónomos durante años
4/12/2015 de The University of Sydney /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)

High angular resolution images of CW Leo spanning more than eight years. Source: Paul Stewart and Peter Tuthill, University of Sydney.

Imágenes en alta resolución angular de CW Leo tomadas a lo largo de más de ocho años. Fuente: Paul Stewart y Peter Tuthill, University of Sydney.
 

Un estudiante graduado ha descubierto que los astrónomos han interpretado erróneamente durante años el polvo que rodea la estrella más brillante en el infrarrojo del cielo del hemisferio norte. Las imágenes que han publicado muestran que ninguna de las manchas brillantes previamente identificadas contiene realmente la estrella, que ahora se cree que está enterrada en su propio polvo a 450 años-luz de la Tierra.

La estrella CW Leo sería la segunda estrella más brillante que veríamos en el cielo si nuestros ojos pudieran captar la luz infrarroja. Imágenes de su ambiente circunestelar revelan la importante evolución que ha tenido lugar a lo largo de más de ocho  años, demostrando que ninguna de las zonas brillantes previamente identificadas es realmente la estrella. Ahora los astrónomos piensan que debe de estar escondida, enterrada bajo su propia envoltura de polvo.

El estudiante graduado Paul Stewart ha reconstruido imágenes tomadas entre los años 2000 y 2008, resultando ser más parecidas a una mancha de tinta cambiante que a una estrella. El profesor Peter Tuthill, supervisor del trabajo, afirmó que las nuevas imágenes han dejado claro que los penachos y concentraciones de polvo caliente expulsados por la estrella gigante roja han confundido a generaciones de astrónomos, que las tomaron por elementos clave de la estructura del sistema.

El nuevo trabajo ha demostrado que ninguna de las estructuras identificadas previamente en el ambiente circunestelar de CW Leo era permanente y, por tanto, no podían indicar la posición de la estrella.

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Actualizado ( Viernes, 04 de Diciembre de 2015 11:51 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7013%3Aun-estudante-descubre-una-estrella-camaleonica-que-ha-enganado-a-los-astronomos-durante-anos&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El campo magnético del Agujero Negro de la Vía Láctea

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El telescopio Horizonte de Sucesos revela el campo magnético del agujero negro central de la Vía Láctea
4/12/2015 de CfA / Science

In this artist's conception, the black hole at the center of our galaxy is surrounded by a hot disk of accreting material. Blue lines trace magnetic fields. The Event Horizon Telescope has measured those magnetic fields for the first time with a resolution six times the size of the event horizon (6 Schwarzschild radii). It found the fields in the disk to be disorderly, with jumbled loops and whorls resembling intertwined spaghetti. In contrast, other regions showed a much more organized pattern, possibly in the region where jets (shown by the narrow yellow streamer) would be generated.

Ilustración de artista del agujero negro del centro de nuestra galaxia rodeado por un disco caliente de material. Las líneas azules muestran los campos magnéticos. El telescopio Horizonte de Sucesos ha medido estos campos magnéticos por primera vez, con una resolución que es seis veces el tamaño del horizonte de sucesos. Ha descubierto que los campos magnéticos están desordenados, aunque otras regiones presentan patrones mucho más organizados, posiblemente en la región donde se formarían los chorros de material (mostrados como un estrecho haz amarillo que se dirige hacia arriba en la imagen). Crédito: M. Weiss/CfA.

 

La mayoría de la gente piensa que los agujeros negros son como aspiradores gigantes que aspiran todo lo que se acerca demasiado. Pero en realidad, los agujeros negros supermasivos de los centros de las galaxias son más bien como motores cósmicos, que convierten energía de la materia que cae hacia ellos en intensa radiación que puede brillar más que la luz de todas las estrellas juntas que tienen alrededor. Si el agujero negro está girando puede crear potentes chorros de material que se propagan a miles de años-luz y dan forma a galaxias enteras. Estos motores de agujeros negros se piensa que son alimentados por campos magnéticos. Por primera vez, los astrónomos han detectado campos magnéticos justo fuera del horizonte de sucesos del agujero negro del centro de nuestra galaxia la Vía Láctea.

“Se había predicho la existencia de estos campos magnéticos, pero nadie los había visto antes. Nuestros datos constituyen una sólida base observacional para décadas de trabajo teórico”, comenta el investigador principal del proyecto Shep Doeleman (CfA/MIT). Este logro ha sido posible usando el Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT de sus iniciales en inglés), una red global de radiotelescopios que se unen para funcionar como un solo telescopio gigante del tamaño de la Tierra. Como los telescopios proporcionan más detalles cuanto mayores son, el EHT puede resolver estructuras de hasta 15 microsegundos de arco (el equivalente angular a ver una bola de golf en la Luna).

Esta resolución tan alta es necesaria porque un agujero negro es el objeto más compacto del Universo. El agujero negro central de la Vía Láctea Sgr A* pesa unos 4 millones de veces lo que el Sol, pero su horizonte de sucesos es menor que la órbita de Mercurio. Y dado que está situado a 25 000 años-luz, este tamaño corresponde a sólo 10 microsegundos de arco. Por fortuna, la intensa gravedad del agujero negro desvía la luz y aumenta el horizonte de sucesos de modo que parece mayor en el cielo, unos 50 microsegundos de arco, una región que el EHT puede resolver con facilidad.

Sgr A* está rodeado por un disco de material en órbita alrededor del agujero negro. Los investigadores han descubierto que los campos magnéticos de algunas regiones cercanas al agujero negro están desordenados, con bucles revueltos y espirales que parecen espaguetis enredados. Por contra, otras regiones muestran patrones mucho más organizados, posiblemente en la región donde se generarían los chorros. También han descubierto que los campos magnéticos fluctúan en escalas cortas de tiempo de sólo unos 15 minutos.

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Actualizado ( Viernes, 04 de Diciembre de 2015 11:50 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7015%3Ael-telescopio-horizonte-de-sucesos-revela-el-campo-magnetico-del-agujero-negro-central-de-la-via-lactea&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Las fulguraciones solares

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Nuevos datos sobre las fulguraciones solares
4/12/2015 de CfA / Science

Particle acceleration in a solar flare.

Ilustración del mecanismo por el cual las partículas con carga eléctrica son aceleradas en una fulguración solar hasta casi la velocidad de la luz. Crédito:  Alexandra Angelich, NRAO/AUI/NSF.

 

Un equipo de astrónomos ha dado un paso importante en la confirmación de cómo las fulguraciones solares aceleran las partículas con carga eléctrica, como electrones y protones, a velocidades cercanas a la de la luz.

“Se pensaba que un tipo específico de onda de choque producida por las fulguraciones solares podría ser la responsable de la aceleración de estas partículas, pero no teníamos una prueba observacional convincente de este mecanismo. Ahora, utilizando el potencial del radiotelescopio VLA tenemos un resultado fundamentalmente nuevo que apoya firmemente este escenario teórico”, comenta el autor principal del estudio Bin Chen.

Las fulguraciones solares son asociadas a menudo con erupciones potentes que expulsan grandes cantidades de material del Sol. Los científicos piensan que las fulguraciones son producidas por la emisión repentina de energía de los campos magnéticos solares. Los campos magnéticos de la atmósfera del Sol están revueltos y retorcidos. Se emite una cantidad enorme de energía cuando estos campos se reconfiguran a sí mismos en un proceso conocido como reconexión magnética. Sin embargo, los investigadores no tenían claro cómo el proceso de emisión de energía podía impulsar las partículas eléctricas de alta velocidad que emergen de las fulguraciones.

Las nuevas observaciones con el VLA apoyan la idea de que la aceleración se produce en una región de la fulguración donde gases solares que fluyen rápidamente interfieren con bucles densos del campo magnético. Esto crea una onda de choque, similar a la explosión sónica de un avión, salvo por el detalle de que permanece en un lugar conocido como “frente de choque de terminación”.  Los electrones son vapuleados repetidamente por el frente de choque que los acelera a velocidades cada vez mayores. Las observaciones con el VLA de este frente de choque se ajustan bien a las simulaciones por computadora que producen estos fenómenos en fulguraciones.

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Actualizado ( Viernes, 04 de Diciembre de 2015 11:50 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7014%3Anuevos-datos-de-fulguraciones-solares&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El Universo de que está hecho?

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¿De qué está hecho el Universo?
3/12/2015 de Université de Genève / Nature

 

Résultat d’une simulation numérique montrant la distribution de matière à grande échelle, avec des filaments et des noeuds. Crédit: V.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching bei München.

Resultado de una simulación numérica que muestra la distribución de materia a gran escala, con los filamentos y los nudos. Crédito: V.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching bei München.
 

La materia llamada ordinaria, de la que está compuesto todo lo que conocemos, corresponde sólo al 5% del Universo. Aproximadamente la mitad de este porcentaje no ha sido todavía detectado. Las simulaciones numéricas hacen posible predecir que el resto de esta materia ordinaria debería de estar en las estructuras de gran escala que forman la “red cósmica” a temperaturas entre 100 000 y 10 millones de grados. Un equipo de investigadores ha observado directamente este fenómeno. La investigación muestra que la mayor parte de la materia ordinaria que falta se encuentra en forma de gas muy caliente asociado a filamentos intergalácticos.

El cúmulo de galaxias objeto de este estudio, Abell 2744, es un cúmulo masivo con una compleja distribución de materia luminosa y oscura en su centro. Los astrónomos lo han observado con el satélite XMM-Newton de ESA, que es capaz de detectar la señal de gas muy caliente debido a su sensibilidad frente a los rayos X.

Los sondeos de galaxias a gran escala muestran que la distribución de la materia ordinaria en el Universo no es homogénea. Por el contrario, bajo la acción de la gravedad, la materia se concentra en estructuras filamentarias formando una red de nudos y enlaces llamado la “red cósmica”. Las regiones que experimentan  la fuerza gravitatoria mayor colapsan y forman los nudos de la red, como Abell 2744. Estos nudos se conectan unos con otros con filamentos, en cuyo interior los astrónomos han detectado la presencia de gas y, por consiguiente, de los bariones perdidos.

Los astrofísicos apuntaron XMM en la dirección de las áreas donde sospechaban encontrar filamentos y por tanto, la presencia de estructuras de gas caliente a 10 millones de grados. Así, por primera vez han podido medir la temperatura y densidad de estos objetos, encontrando que se correspondían con las predichas por los modelos numéricos. Gracias a eso, ahora tenemos una idea de la forma que ha tomado la materia ordinaria que falta.

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De la creación de elementos pesados

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Nuevos datos acerca de la creación de elementos pesados
3/12/2015 de University of Bonn / Nature

 

Streuung zweier Alphateilchen Im Hintergrund: Supercomputer JUQUEEN am Jülich Supercomputing Centre (JSC). © Foto: Forschungszentrum Jülich

 

Ilustración de artista de dos partículas alfa, con la supercomputadora JUQUEEN del Centro de Supercomputación Jülich al fondo. Crédito: Jülich Research Center.

Las partículas alfa, como son llamados también los núcleos de los átomos de helio, juegan un papel decisivo en la formación de elementos más pesados. El carbono, por ejemplo, se forma por la fusión de estas partículas alfa. Si se añade otro núcleo de helio, se forma oxígeno. En la edición de hoy de la revista Nature, un equipo internacional de investigadores presenta un nuevo método usando supercomputadoras para crear simulaciones detalladas de estos procesos en el interior de las estrellas.

La simulación de los procesos que conducen a la formación de elementos pesados requiere un gran potencial de computación. Incluso las supercomputadoras más veloces del mundo sólo consiguen  modelar la creación de los elementos muy ligeros. Todos los protones y neutrones a partir de los cuales se crean los núcleos atómicos interaccionan unos con otros. Además hay que tener en cuenta el amplio abanico de estados cuánticos posibles para cada partícula. La potencia de cómputo necesaria crece exponencialmente a medida que aumenta el número de partículas involucradas. Por esta razón, las simulaciones se han ceñido hasta ahora a reacciones con no más de cinco partículas.

Con ayuda de un nuevo método de computación, científicos de las universidades de Bonn y Bochum, del centro de investigación Jülich y de dos universidades americanas han conseguido modelar un proceso mucho más complejo. Examinaron la dispersión, o desviación, de dos núcleos de helio: una reacción que incluye un total de 8 nucleones (nombre conjunto que se da a protones y neutrones).

Para reducir el enorme esfuerzo de computación emplearon un truco: los investigadores colocaron los nucleones no en un espacio libre sino en una matriz virtual, cuyo estado puede ser calculado con mucha eficiencia con un gran número de procesadores en paralelo. De este modo el tiempo de cálculo para un sistema de 16 partículas es sólo cuatro veces mayor que para un sistema de 8 partículas. Si el tiempo de computación hubiera aumentado exponencialmente, como con los métodos tradicionales, la supercomputadora empleada, JUQUEEN, no habría tardado unas semanas sino varios miles de años.

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Misteriosos pulsos de radio rápidos

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Los astrónomos, más cerca de explicar los misteriosos pulsos de radio rápidos del espacio exterior
3/12/2015 de University of British Columbia / Nature

 

Artist impression of a Fast Radio Burst reaching Earth. The colours represent the burst arriving at different radio wavelengths.

Ilustración de artista de un estallido rápido en radio llegando a la Tierra. Los colores representan el brote llegando a dos longitudes de onda de radio diferentes. Crédito:
 

Los astrónomos han relacionado el origen de un estallido rápido en radio (Fast Radio Burst, FRB) con una región del esapacio llena de gas altamente magnetizado. “Ahora sabemos que  la energía de este brote en particular atravesó un campo denso magnetizado poco después de formarse”, afirma Kiyoshi Masui, astrónomo de la Universidad de Britsih Columbia y director del estudio publicado hoy en Nature. “Esto restringe de modo significativo el ambiente de la fuente y el tipo de fenómeno que produjo el estallido, y significa que el origen del pulso probablemente se encuentra dentro de una nebulosa de formación de estrellas o en el remanente de una supernova”.

Los estallidos rápidos en radio (FRB de sus iniciales en inglés) son brotes de energía del espacio que vemos como cortos destellos en ondas de radio con los telescopios de la Tierra y han intrigado a los astrónomos desde que se descubrieron hace una década. Aunque sólo han sido detectados 16, los científicos piensan de debería de haber miles de FRB al día.

El nuevo FRB recién descubierto fue encontrado con un software especial desarrollado por Masui y Jonathan Sievers de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban, Sudáfrica, que los busca entre los datos tomados durante observaciones astronómicas en radio. “Escondida entre un conjunto de datos increíblemente grande encontramos una señal muy peculiar que encajaba con todas las características conocidas de un FRB, pero con un extraño elemento extra que simplemente no habíamos visto antes”, afirma Jeffrey Peterson, de Carnegie Mellon.

Al estudiar con detalle los datos los investigadores descubrieron que el FRB mostraba rotación de Faraday, un giro como de sacacorchos que las ondas de radio adquieren cuando atraviesan un campo magnético potente. Los estudios adicionales de la señal revelaron que había pasado también por dos regiones diferentes de gas ionizado en su camino hacia la Tierra. La primera está muy cerca del origen del estallido (a menos de cien mil años-luz) probablemente dentro de la misma galaxia que la fuente. Sólo dos cosas podrían dejar esta huella en la señal: una nebulosa que rodeara la fuente o un centro galáctico.

El FRB, llamado FRB 110523, se originó a no más de 6 mil millones de años-luz de la Tierra.

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Fulguraciones solares mucho más potentes

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El Sol podría emitir fulguraciones 1000 veces mayores que las registradas hasta ahora
3/12/2015 de EurekAlert / University of Warwick / Astrophysical Journal Letters

 

IMAGE: SUN_A BORDER AND SUN_B BORDER SIDE BY SIDE IN LANDSCAPE. view more

Izquierda: ilustración de artista de un Sol “tranquilo”, sin fulguraciones solares. Derecha:el aspecto que tendría una superfulguración en el Sol. Una gran estructura en forma de bucle se elevaría sobre una región activa del Sol. Crédito: Warwick/Ronald Warmington.
 

Una investigación, dirigida por la Universidad de Warwick, ha descubierto una superfulguración estelar en una estrella observada por el telescopio espacial Kepler con patrones ondulatorios similares a los que han sido observados en fulguraciones solares. Las superfulguraciones son miles de veces más potentes que las registradas en el Sol y se observan con frecuencia en algunas estrellas.

La estrella binaria KIC9655129 de la Vía Láctea es conocida por sus superfulguraciones. Los investigadores sugieren que los parecidos entre la superfulguración de KIC9655129 y las fulguraciones solarse del Sol indican que el proceso físico que las produce podría ser el mismo, por lo que nuestro Sol podría también producir una superfulguración.

Las fulguraciones solares pueden tener energías equivalentes a 100 millones de bombas de un megatón, pero una superfulguración en el Sol podía liberar energía equivalente a 1000 millones de bombas de un megatón. Si esto ocurriera, los sistemas de comunicación y suministro de energía de la Tierra podrían correr un serio riesgo de fallo.

“Las fulguraciones solares normalmente consisten en series de pulsos que se producen de modo regular. A menudo esos pulsos parecen ondas, con una longitud de onda que está relacionada con varias propiedades de la región del Sol que está produciendo la fulguración. El estudio de ondas como esas es lo que se llama sismología coronal. Ocasionalmente las fulguraciones solares contienen ondas múltiples superpuestas una sobre otra, que pueden ser fácilmente explicables por la sismología coronal. Hemos encontrado pruebas de ondas múltiples, o periodicidades múltiples, en una superfulguración estelar y las propiedades de estas ondas concuerdan con las que se producen en fulguraciones solares”, comenta Chloë Pugh, director del estudio.

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