Anillo de formación de estrellas

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Observan un anillo de formación de estrellas alrededor de la estrella supergigante Kappa Ori
14/3/2016 de Phys.org / The Atrophysical Journal Letters

Far-IR Planck 857 GHz (left panel), mid-IR WISE 12µm (central panel, image from Meisner & Finkbeiner 2014) and velocity integrated CO image (right panel, from CfA CO survey of Dame et al. 2001) around Kappa Ori. Green symbols mark the positions of WISE objects with IR excess. Contours are the footprints of XMM-Newton observations. The dust ring is visible at far-IR and millimeter wavelengths while it appears like a bubble of diffuse emission in mid IR. Credit: Pillitteri et al., 2016.   Read more at: http://phys.org/news/2016-03-star-forming-distant-supergiant-star-kappa.html#jCp

Imagen en el infrarrojo lejano de Planck (panel izquierdo), el infrarrojo medio de WISE (panel central) y una imagen en longitudes de onda milimétricas (panel derecho) de la región de las constelación de Orión donde se encuentra la estrella masiva Kappa Ori. Los contornos marcan las fuentes de rayos X observadas por el satélite XMM-Newton de la ESA. El anillo de polvo es visible en el infrarrojo lejano y en longitudes de onda milimétricas, mostrándose como una burbuja de emisión difusa en el infrarrojo medio. Crédito: Pillitteri et al., 2016.

 

Un equipo de astrónomos ha observado un anillo de formación de estrellas alrededor de una estrella lejana, Kappa Ori, situada en la esquina sudoriental de la constelación de Orión. La estrella, conocida también como Saiph, es una supergigante con una masa de aproximadamente 15 veces la masa del Sol, y se encuentra a unos 650 años luz de la Tierra. Según dicen los científicos, el anillo recién descubierto contiene varios grupos de estrellas.

Los astrónomos, dirigidos por Ignazio Pillitteri, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, han utilizado la nave espacial XMM-Newton de la ESA para llevar a cabo observaciones en rayos X de dos regiones cercanas a Kappa Ori que contienen objetos estelares jóvenes (YSO de sus iniciales en inglés). Detectaron un total de 121 fuentes de rayos X interesantes que parecen ser estrellas con discos, protoestrellas y objetos candidatos a ser estrellas de clase III. Determinaron que estos YSO forman una capa diferenciada de entre 16 y 26 años luz de diámetro donde están naciendo estrellas nuevas.

Las estrellas muy jóvenes son potentes emisoras de rayos X. Por tanto, estos rayos X a menudo se emplean para descubrir estrellas jóvenes envueltas en gas y nubes, donde las observaciones en el óptico y el infrarrojo no pueden proporcionar información detallada. Esto es así porque los rayos X pueden penetrar a través de estas nubes mucho mejor que los fotones ópticos.

La existencia de este anillo proporciona información importante sobre los procesos de formación de estrellas. Están de acuerdo con un escenario en el que los vientos estelares de una estrella masiva situada en el centro de una nube de gas barren y comprimen el gas a su alrededor. El gas puede entonces colapsar y dar a luz nuevas estrellas.

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Actualizado ( Lunes, 14 de Marzo de 2016 09:28 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7309%3Aobservan-un-anillo-de-formacion-de-estrellas-alrededor-de-la-estrella-supergigante-kappa-ori&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es
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Sobre la reionización del Universo

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Relación entre “burbujas” y sobredensidades de galaxias
14/3/2016 de INAF / Astrophysical Journal Letters

Un’impressione di artista dell’evoluzione del nostro universo, dal Big Bang (sulla sinistra) ai giorni nostri (sulla destra). L’evidenza suggerisce che il processo di ionizzazione sia stato innestato a partire da “bolle” irregolari prima di diventare trasparente alla luce, come lo è oggi. Crediti: NASA / CXC / M.Weiss

Ilustración de artista de la evolución de nuestro Universo, del Big Bang (izquierda) a nuestros días (derecha). Las pruebas sugieren que el proceso de ionización fue iniciado a partir de burbujas irregulares antes de que el Universo se hiciera transparente a la luz, tal como lo es hoy en día. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss. 

Durante el periodo de reionización, después de las épocas oscuras de nuestro Universo, el hidrógeno sufrió una transformación de un estado neutro que tiene la característica de ser opaco y absorber la radiación más energética, a un estado ionizado y transparente a la radiación. ¿Pero cual fue la fuente de la radiación que permitió el inicio del proceso de ionización? Un estudio dirigido por Marco Castellano, del Osservatorio Astronomico INAF de Roma, ha identificado una estructura de galaxias lejanas que ayuda a comprender cómo se desarrolló el proceso de ionización.

El proceso de reionzación posiblemente tuvo lugar entre 500 y 900 millones de años después del Big Bang: solo en una pequeña cantidad de galaxias de esta antigüedad conseguimos percibir la luz emitida en la línea Lyman alfa del hidrógeno, que es absorbida fácilmente por la gran cantidad de hidrógeno neutro que todavía estaba presente. Pero no siempre es así: si alrededor de una galaxia existe una burbuja de gas ionizado, entonces la radiación consigue escapar, permitiéndonos detectarla.

Esto es lo que ocurre en el caso de dos galaxias recientemente descubiertas, cercanas una a la otra, en una región conocida como el Campo Profundo de Bremer y que observamos cuando el Universo tenía menos de 800 millones de años de edad. El hecho de que seamos capaces de ver la radiación de la línea Lyman alfa del hidrógeno emitida por estas galaxias significa que se encuentran en una región en la cual el hidrógeno está ionizado, presumiblemente una de las primeras regiones en las que empezó el proceso de reionización del Universo.

Ninguna de las dos galaxias identificadas habría podido, sin embargo, generar una burbuja de gas ionizado tan grande como para permitir que su propia luz Lyman-alfa atravesara la niebla circundante de hidrógeno neutro. Por ello, los científicos realizaron un nuevo estudio buscando otras galaxias más débiles, cercanas a las ya descubiertas, que habrían contribuido a la reionización de la región. Utilizando el telescopio espacial Hubble, los astrónomos encontraron otras 6 galaxias débiles junto a las dos anteriores y a una distancia de nosotros similar. “Con estas observaciones hemos demostrado por primera vez la relación entre la formación de las primeras regiones ionizadas y la sobredensidad de galaxias”, explica Marco Castellano.

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http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7308%3Arelacion-entre-qburbujasq-y-sobredensidades-de-galaxias&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

10 años en vuelo sobre Marte

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Inpresionantes vistas del planeta Marte, de solo 2 minutos de excelentes imágenes. Con motivo de haberse cumplido los 10 años de operaciones de esta sonda del JPL/NASA, el Mars Reconaissance Orbiter.

Caos en el campo magnético marciano

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El paso de un cometa provocó el caos en el campo magnético de Marte
11/3/2016 de NASA / Geophysical Research Letters

The close encounter between comet Siding Spring and Mars flooded the planet with an invisible tide of charged particles from the comet's coma. The dense inner coma reached the surface of the planet, or nearly so. The comet's powerful magnetic field temporarily merged with, and overwhelmed, the planet's weak field, as shown in this artist's depiction.

El encuentro cercano entre el cometa Siding Spring y Marte inundó el planeta con una marea invisible de partículas de la coma del cometa. La parte más densa de la coma alcanzó la superficie del planeta, o estuvo cerca. En esta imagen se muestra cómo el potente campo magnético del cometa se mezcló y superó al campo débil del planeta. Crédito: NASA/Goddard.

Sólo semanas antes del encuentro histórico del cometa C/2013 A1 (Siding Spring) con Marte en octubre de 2014, la nave espacial MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) se puso en órbita alrededor del Planeta Rojo. Para proteger equipo sensible a bordo de MAVEN fueron apagados algunos instrumentos durante el evento; lo mismo se hizo con los demás orbitadores que hay en Marte. Pero unos pocos instrumentos, incluyendo el magnetómetro de MAVEN, permanecieron encendidos, realizando observaciones desde primera fila durante el notable paso del cometa.

Esta oportunidad única en la vida proporcionó a los científicos una imagen íntima del caos que desató el cometa en el ambiente magnético, o magnetosfera, alrededor de Marte. El efecto fue temporal pero profundo.  “Pensamos que el encuentro arrancó parte de la atmósfera superior de Marte, de modo parecido a como lo haría una fuente tormenta solar”, comenta Jared Espley, miembro del equipo científico de MAVEN.

A diferencia de la Tierra, Marte no está protegido por una intensa magnetosfera generada en el interior del planeta. Sin embargo, la atmósfera de Marte ofrece algo de protección redirigiendo el viento solar alrededor del planeta, como una roca que desvía el flujo de agua en un arroyo. Esto ocurre porque a latitudes muy altas la atmósfera de Marte es un plasma – una capa de  partículas cargadas eléctricamente y moléculas de gas. Las partículas cargadas del viento solar interactúan con este plasma y la mezcla y movimientos alrededor de todas estas cargas produce corrientes. Igual que las corrientes en simples circuitos eléctricos, estas cargas en movimiento inducen un campo magnético, que en el caso de Marte es muy débil.

El cometa Siding Spring también está rodeado por un campo magnético. Es resultado de la interacción del viento solar con el plasma que se genera en la coma – la envoltura de gas que fluye del núcleo del cometa y que es calentada por el Sol. Este cometa tiene una coma extensa, que alcanza más de un millón de kilómetros en todas direcciones.  La coma del cometa barrió el Planeta Rojo durante varias horas, y la parte más densa de la coma, la más cercana al núcleo, llegó o casi hasta la superficie. Marte se vio inundado por una marea invisible de partículas cargadas de la coma y el potente campo magnético presente alrededor del cometa se mezcló y arrolló temporalmente el débil campo del planeta.

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La misteriosa luz infrarroja

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Resuelven perfectamente una misteriosa luz infrarroja procedente del espacio
11/3/2016 de Atacama Millimeter/submillimeter Array (ALMA) / The Astrophysical Journal Supplement

Figure 2. Examples of faint objects seen with ALMA (red contour) and the Subaru Telescope (color). ALMA detects emissions from dust in galaxies observed in optical/infrared. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ, Fujimoto et al. | Download image

Ejemplos de objetos poco brillantes observados con ALMA (contorno rojo) y el telescopio Subaru (imagen en color). ALMA detecta emisiones de polvo en galaxias observadas en el óptico y el infrarrojo. Crédito:  ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ, Fujimoto et al.

Un equipo de investigadores ha detectado, con el conjunto de radiotelescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), la fuente más débil de luz con longitud de onda en el rango de los milímetros que haya sido observada hasta ahora. Acumulando luz de longitudes de onda milimétricas de objetos poco brillantes como éste de todo el Universo, los investigadores determinaron que son responsables al 100% del enigmático fondo de luz infrarroja que llena el Universo. Comparando éstas con imágenes en el óptico y el infrarrojo, los científicos encontraron que un 60% de ellas son galaxias poco brillantes, mientras que el resto no tienen objetos correspondientes en longitudes de onda del infrarrojo y el óptico y su naturaleza todavía es desconocida.

El Universo parece oscuro en las regiones que separan las estrellas y las galaxias. Sin embargo, los astrónomos han encontrado que existe esta luz débil pero uniforme llamada la “emisión cósmica de fondo” que procede de todas direcciones. Esta emisión de fondo tiene tres componentes principales: el fondo cósmico óptico (COB), el fondo cósmico de microondas (CMB) y el fondo cósmico infrarrojo (CIB).

Los orígenes de los dos primeros ya se conocen. El COB se debe al enorme número de estrellas que existen y el CMB tiene su origen en gas caliente que apareció justo después del Big Bang. Sin embargo, el origen del CIB todavía tenía que ser descubierto. Varios proyectos de investigación, incluyendo otras observaciones anteriores con ALMA, consiguieron explicar sólo la mitad del CIB.

Ahora el estudiante graduado  Seiji Fujimoto y el profesor asociado Masami Ouchi, de la Universidad de Tokio, han estudiado este misterioso fondo infrarrojo examinando el archivo de datos de ALMA. Buscaron objetos débiles en datos de ALMA tomados durante un total de 900 días. También buscaron fuentes magnificadas por la intensa gravedad de otros cuerpos celestes que hace visibles objetos todavía menos brillantes. Finalmente encontraron 133 objetos débiles, incluyendo un objeto cinco veces más débil que cualquier otro jamás detectado. Los investigadores descubrieron entonces que el CIB completo puede explicarse por la suma de las emisiones de estos objetos.

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http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7302%3Aresuelven-perfectamente-una-misteriosa-luz-infrarroja-procedente-del-espacio&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Más allá de los cúmulos de galaxias

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Combinación de telescopios para llevar más allá la frontera de los cúmulos de galaxias
11/3/2016 de Chandra

These two galaxy clusters are part of the

Estos dos cúmulos de galaxias son parte del proyecto “Frontier Fields” que toma observaciones largas con varios telescopios. En ambos objetos hay varios cúmulos de galaxias en colisión. Los datos en rayos X de Chandra (rosa) muestran las grandes cantidades de gas caliente que inunda cada cúmulo de galaxias. Crédito rayos X: NASA/CXC/SAO/G.Ogrean et al.; Crédito óptico: NASA/STScI; Crédito radio: NRAO/AUI/NSF.

Los cúmulos de galaxias son colecciones muy grandes de cientos e incluso miles de galaxias y enormes reservas de gas caliente en el interior de nubes masivas de materia oscura, material invisible que no emite ni absorbe luz pero que puede ser detectado por sus efectos gravitatorios. Estos gigantes cósmicos son nuestro camino para entender cómo evolucionó nuestro Universo entero en el pasado y hacia dónde puede estar dirigiéndose en el futuro.

Para conocer más sobre los cúmulos, incluyendo cómo crecen por choques, los astrónomos han usado algunos de los telescopios más potentes, mirando diferentes tipos de luz.  Y se han centrado en media docena de cúmulos de galaxias. Dos de ellos, llamados MACS J0416.1-2403 (abreviado MACS J0416) y MACS J0717.5+3745 (MACS J0717) se muestran aquí en dos imágenes tomadas en varias longitudes de onda.

Situado a 4300 millones de años luz de la Tierra,  MACS J0416 es una pareja de cúmulos de galaxias en colisión que acabarán combinándose para formar un cúmulo aún mayor. MACS J0717, uno de los cúmulos de galaxias más complicado y distorsionado que se conoce, es el lugar donde están chocando cuatro cúmulos. Se encuentra a 5400 millones de años luz de la Tierra.

Estas nuevas imágenes de MACS J0416 y MACS J0717 contienen datos de tres telescopios diferentes: el observatorio de rayos X Chandra de NASA (la difusa emisión en azul), el telescopio espacial Hubble (rojo, verde y azul) y el Jansky Very Large Array (emisión difusa en rosa). Los lugares donde las emisiones en rayos X y radio se solapan es de color púrpura.

Los datos de Chandra muestran gas en los cúmulos con temperaturas de millones de grados. Los datos en el óptico muestran las galaxias de los cúmulos y otras más lejanas que se ven por detrás de los cúmulos. Algunas están muy distorsionadas por el efecto de lente gravitatoria. Las estructuras que se observan en los datos en radio son enormes ondas de choque y turbulencias, generados por los cúmulos en colisión.

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Agujero negro en rápida rotación

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Cronometran la velocidad de rotación de un agujero negro supermasivo
11/3/2016 de EurekAlert / Tata Institute of Fundamental Research / Astrophysical Journal Letters

An illustration of the binary black hole system in OJ287. The predictions of the model are verified by observations.

Una ilustración del sistema binario de agujeros negros de OJ 287. Las predicciones del modelo han podido ser verificadas con observaciones. Crédito: Gary Poyner, UK.

En una campaña reciente de observaciones que han implicado más de dos docenas de telescopios y el telescopio espacial Swift de NASA, un equipo de astrónomos ha medido de manera muy precisa la velocidad de rotación de uno de los agujeros negros más masivos del Universo. La velocidad de rotación de este agujero negro masivo es un tercio de la velocidad máxima permitida por la teoría general de la relatividad. Este agujero negro que tiene 18 mil millones de veces la masa del Sol alimenta un cuásar llamado OJ 287, que se encuentra a 3500 millones de años luz de la Tierra. Los cásares son los centros luminosos de galaxias lejanas que emiten enormes cantidades de radiación electromagnética debido a la caída de materia en sus agujeros negros masivos.

Este cuásar se encuentra muy cerca del camino aparente del Sol en la esfera celeste visto desde la Tierra, la zona donde se desarrollan la mayoría de búsquedas de asteroides y cometas. Por tanto, sus medidas fotométricas en el óptico ya cubren casi un periodo de 100 años. Un análisis cuidadoso de estas observaciones ha demostrado que en OJ 287 se han producido estallidos casi periódicos en el óptico en intervalos de aproximadamente 12 años desde 1891. Además, un estudio detallado de datos más nuevos revela la presencia de picos dobles en estas explosiones.

Estos datos han conducido al profesor Mauri Valtonen de la Universidad de Turku, Finlandia, y sus colaboradores a desarrollar un modelo que requiere que el cuásar OJ 287 albergue dos agujeros negros de masas desiguales. Su modelo contempla un agujero negro masivo con un disco de acreción (un disco de material interestelar que se forma por la caída de materia al interior de objetos como los agujeros negros) mientras que el otro agujero negro más pequeño gira a su alrededor. El cuásar OJ 287 es visible debido al lento flujo de materia del disco de acreción hacia el agujero negro mayor. Además el agujero negro menor atraviesa el disco de acreción durante su órbita lo que provoca que el disco de material se caliente, alcanzando temperaturas muy altas. Este material caliente escapa de ambos lados del disco de acreción y brilla intensamente durante semanas. Esto produce los picos en el brillo, y los picos doble aparecen debido a la elipticidad de la órbita, tal como se muestra en la figura.

Las observaciones del cuásar y la teoría de la relatividad general permitieron medir cómo gira la órbita del agujero negro pequeño, así como las masas de los dos agujeros negros. Además permitió a los científicos predecir la fecha en que se produciría la siguiente explosión en el óptico. Ésta se produjo tal como se esperaba empezando el 18 de noviembre y alcanzando su máximo el 4 de diciembre de 2015. El cronometrado de esta brillante fulguración permitió a Valtonen y sus colaboradores medir directamente que la velocidad de rotación del agujero negro más masivo es de un tercio de la máxima permitida por la teoría general de la relatividad. En otras palabras, su parámetro de Kerr se ha medido con precisión que tiene un valor de 0.31 y su valor máximo permitido por la relatividad general es 1.

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Actualizado ( Viernes, 11 de Marzo de 2016 10:52 )    http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7301%3Acronometran-la-velocidad-de-rotacion-de-un-agujero-negro-supermasivo&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es