Cinturón de cometas en HR 8799

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Un cinturón de cometas alrededor de un sistema con varios planetas señala la presencia de planetas escondidos o errantes PDF Imprimir E-mail
19/5/2016 de Royal Astronomical Society /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

An ALMA image of the star HR8799 (centre) and its surroundings. The inset shows the star and the four directly imaged exoplanets. The newly imaged disk, with its previously unseen irregularities, is shown here in blue. The line marker indicates a distance of 100 Astronomical Units (AU), where 1 AU is the average distance from the Earth to the Sun. Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ). Click for a full size image

Imagen de ALMA de la estrella HR 8799 (centro) y sus alrededores. La caja triangular muestra la estrella y los cuatro planetas que aparecen en las imágenes. La nueva imagen del disco, con las irregularidades no observadas anteriormente, se muestra en azul. Crédito: Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ). 

 

Un equipo de astrónomos ha obtenido, con el observatorio en radio  Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) de Chile, la primera imagen en alta resolución del cinturón de cometas (una región análoga al Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar) alrededor de HR 8799, la única estrella donde se han tomado imágenes directas de varios planetas. La forma de este disco polvoriento, en particular su borde interior, es sorprendentemente inconsistente con las órbitas de los planetas, lo que sugiere que o bien han cambiado de posición con el tiempo o hay por lo menos un planeta más en el sistema todavía por descubrir.

“Estos datos nos permiten realmente ver el borde interior de este disco por primera vez”, explica Mark Booth, de la Pontificia Universidad Católica de Chile y director del estudio. “Estudiando las interacciones entre los planetas y el disco, esta observación nueva demuestra que o los planetas que hemos visto tenían órbitas distintas en el pasado, o que hay por lo menos un planeta más en el sistema que es demasiado pequeño para haber sido detectado ya”.

El disco, que ocupa una región de entre 150 y 420 veces la distancia del Sol a la Tierra, está producido por las continuas colisiones de cuerpos cometarios en las regiones exteriores de este sistema de estrellas. ALMA pudo tomar imágenes de la emisión en radio originada por partículas de escombros de milímetros de tamaño. Según los investigadores, las pequeñas dimensiones de estos granos de polvo sugieren que los planetas del sistema son mayores que Júpiter.

HR 8799 es una estrella joven con aproximadamente 1.5 veces la masa del Sol, situada a 129 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Pegaso. “Se trata de la primera vez que tomamos imágenes de un sistema coon varios planetas y polvo en órbita, permitiendo comparar directamente con la formación y dinámica de nuestro propio Sistema Solar”, explica Antonio Hales, coautor del estudio.

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Actualizado ( Jueves, 19 de Mayo de 2016 10:45 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7501%3Aun-cinturon-de-cometas-alrededor-de-un-sistema-con-varios-planetas-senala-la-presencia-de-planetas-escondidos-o-errantes&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es
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Canibalismo estelar

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El canibalismo estelar convierte una estrella en una enana marrón PDF Imprimir E-mail
19/5/2016 de Royal Astronomical Society / Nature

An artist’s illustration of the white dwarf (right) stripping mass from the brown dwarf. Credit: Rene Breton, University of Manchester. Click for a full size image

Ilustración de artista de una enana blanca (derecha) arrancando masa de la enana marrón. Crédito: Rene Breton, University of Manchester.

 

Los astrónomos han detectado un objeto subestelar que solía ser una estrella, después de haber sido consumido por su compañera, una enana blanca. El equipo internacional de investigadores realizó el descubrimiento observando un sistema binario muy poco brillante, J1433, situado a 730 años luz. El sistema consiste en un objeto de masa baja (unas 60 veces la masa de Júpiter) con una órbita extremadamente cercana de 78 minutos alrededor de una enana blanca (el resto de una estrella como nuestro Sol).

Debido a su proximidad, la enana blanca arranca materia de su compañera de masa baja. Este proceso ha eliminado un 90 por ciento de la masa de la compañera, convirtiéndola de una estrella a una enana marrón. La mayoría de las enanas marrones son ‘estrellas fallidas’, objetos que no tenían al nacer suficiente masa para brillar fusionando hidrógeno en sus núcleos. Por el contrario, la enana marrón de este sistema nació como una estrella en toda regla, pero ha sido despojada hasta alcanzar su masa actual por miles de millones de años de canibalismo estelar.

El autor principal del estudio, el estudiante de doctorado Juan Venancio Hernández Santisteban, de la Universidad de Southampton, comenta: “Nuestros conocimientos de la evolución de las binarias sugieren que, si la estrella compañera puede sobrevivir a la transición, las enanas marrones deberían de ser comunes en este tipo de sistemas. Sin embargo, a pesar de varios esfuerzos, sólo se habían encontrado anteriormente unos pocos sistemas donde existían pruebas tentativas de que albergan una enana marrón. Ahora nuestros resultados confirman que la transformación con éxito de una estrella en una enana marrón es, de hecho, posible”.

Los astrónomos utilizaron también sus datos para cartografiar la temperatura superficial de la enana marrón. Ésta resulta que no es uniforme, ya que este objeto subestelar frío es intensamente radiado por su compañera enana blanca, que está mucho más caliente. La diferencia entre las partes más calientes y las más frías de la enana marrón alcanza los 200 ºC.

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Actualizado ( Jueves, 19 de Mayo de 2016 10:46 )    http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7500%3Ael-canibalismo-estelar-convierte-una-estrella-en-una-enana-marron&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Tanque de reserva de las supernovas

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El tanque de combustible de reserva de las supernovas es la clave de las progenitoras grandes PDF Imprimir E-mail
19/5/2016 de Australian National University / Astrophysical Journal

This is an artist's impression of a supernova.

Ilustración artísitca de una supernova. La estrella enana blanca (izquierda) va tomando lentamente materia de una estrella compañera en órbita (derecha), hasta que supera un límite y explota como supernova de tipo Ia. Crédito: David A. Hardy & PPARC.

 

Algunas supernovas tienen un tanque de reserva de combustible radiactivo que interviene en sus explosiones, alargándolas hasta tres veces más de lo que pensaban posible los astrónomos. Ahora un equipo de investigadores ha detectado el débil resplandor de una supernova, encontrando que era alimentado por cobalto-57 radiactivo. El descubrimiento proporciona datos nuevos importantes sobre las causas de las supernovas de tipo Ia, que los astrónomos utilizan para medir distancias grandes en el Universo.

El Dr Ivo Seitenzahl, director del equipo de astrónomos que ha llevado a cabo la investigación, comenta que el descubrimiento de las señales del cobalto-57 en una supernova de tipo Ia proporciona datos sobre la estrella que explotó y sugiere que estaba en el límite superior de su rango de pesos. “Esta explosión sugiere que se trataba de una estrella que robaba materia de una compañera en órbita hasta que llegó a ser tan masiva que su núcleo de carbono se encendió y provocó la explosión”, comenta el Dr. Seitenzahl. “Es emocionante averiguar esto porque hay teorías contrapuestas sobre qué es lo que produce las supernovas de tipo Ia”.

Las explosiones de supernova de tipo Ia pueden ser vistas incluso en galaxias lejanas y ayudan a los astrónomos a estudiar la gran escala del Universo. Durante un periodo de varias semanas después de su explosión pueden brillar más que los otros miles de millones de estrellas que hay en su galaxia, y lo hacen de un modo predecible que les convierte en balizas cósmicas fiables.

Los astrónomos piensan que las supernovas de tipo Ia se producen cuando la materia cae sobre una vieja estrella enana blanca y su masa supera un límite a partir del cual el núcleo de carbono se enciende y provoca la explosión de la estrella. Sin embargo, no estaba claro si la estrella tomaba materia lentamente de una estrella compañera o si había sido el choque de dos estrellas más pequeñas lo que llevó al sistema a explotar. En el caso de la colisión, las teorías sugieren que una enana blanca puede tener hasta solo 1.1 veces la masa del Sol cuando explota, pero este descubrimiento apunta a una estrella más masiva, de alrededor de 1.4 masas solares, apoyando el modelo de adquisición lenta de materia.

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Actualizado ( Jueves, 19 de Mayo de 2016 10:46 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7499%3Ael-tanque-de-combustible-de-reserva-de-las-supernovas-es-la-clave-de-las-progenitoras-grandes&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El misterio estelar se profundiza

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Un misterio estelar que se hace más profundo PDF Imprimir E-mail
19/5/2016 de Monash University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 A schematic of the HERMES spectrograph. The lines show the light path through the instrument that ultimately provides astronomers with high quality data for measuring stellar chemical content. Credit: Australian Astronomical Observatory

Un esquema del espectrógrafo HERMES. Las líneas muestran el camino de luz a través del instrumento que, en última instancia, proporciona a los astrónomos datos de alta calidad para medir el contenido químico estelar. Crédito: Australian Astronomical Observatory.

 

Utilizando actualizaciones recientes en tecnología de telescopios, un equipo de investigadores, dirigido por la Universidad de Monash (Australia), ha realizado el inesperado descubrimiento de que un gran grupo de estrellas que queman helio están muriendo prematuramente en el cúmulo globular M4, desafiando los conceptos actuales de la evolución estelar.

M4 es uno de los cúmulos globulares más brillantes y cercanos y ya había sido bien estudiado. Pero en esta ocasión, los investigadores emplearon un nuevo instrumento llamado espectrógrafo multielementos de alta eficiencia y resolución (HERMES). Con HERMES instalado en el telescopio angloaustraliano (AAT) y operado por el AAO, los científicos descubrieron este sorprendente resultado determinando la composición química de las estrellas de M4 descifrando su luz. Encontraron que la mitad de las estrellas tienden a saltarse la fase de gigante roja en su evolución, convirtiéndose en estrellas enanas blancas millones de años antes de lo previsto.

Aunque la causa de esto sigue siendo un misterio, el análisis químico de HERMES ha revelado que la muerte prematura tiende a ocurrir sólo en las estrellas pobres en oxígeno y ricas en sodio. Lo sorprendente es que nuestros mejores modelos de estas estrellas no predicen que morirán jóvenes.

Este descubrimiento sigue a un estudio previo, liderado por la Universidad de Monash, en el que descubrieron por primera vez que hay muchas estrellas muriendo prematuramente en el cúmulo globular NGC 6752. Comentando este descubrimiento, el Dr. Simon Campbell afirmó que se había sorprendido al descubrir que este resultado se aplica también a estrellas mucho más ‘normales’. “Aunque habíamos observado en nuestro trabajo anterior que las estrellas ricas en sodio no consiguen alcanzar la vejez, era totalmente inesperado que esto ocurriera a tan gran escala en este cúmulo globular ‘normal’ “, señala el Dr. Campbell.

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Actualizado ( Jueves, 19 de Mayo de 2016 10:47 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7498%3Aun-misterio-estelar-que-se-hace-mas-profundo&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Sale a luz un misterio de 100 años

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El último artículo de Allan Sandage desvela un misterio astronómico de 100 años de antigüedad PDF Imprimir E-mail
18/5/2016 de Carnegie /Publications of the Astronomical Society of the Pacific

Allan Sandage, que falleció en 2010, fue una figura tremendamente influyente en el campo de la astronomía. Su último artículo, publicado póstumamente, se centra en desvelar un sorprendente misterio histórico relacionado con uno de sus propios descubrimientos, el reconocimiento de las estrellas subgigantes.

El descubrimiento de Sandage tiene que ver con el modo en que las estrellas individuales de un cúmulo estelar están distribuidas cuando se dibuja el color frente al brillo de todo el cúmulo. Este tipo de diagrama fue desarrollado inicialmente a principios de la década de 1900, y muestra de forma consistente un patrón característico. La posición de las estrellas en el diagrama color-magnitud en relación con la llamada “secuencia principal” permite  los astrónomos decodificar las propiedades de un sistema estelar. Las estrellas más masivas se queman rápidamente y con mucho brillo, por lo que se desplazan en el diagrama color-magnitud. Sus cambios las alejan de la secuencia principal de estrellas por diferentes ramas del diagrama.

Sandage fue capaz de demostrar que estas ramas son realmente una consecuencia de la evolución natural de una estrella. Los científicos ya sabían el aspecto que tendría un cúmulo de estrellas dibujado en un diagrama de este tipo, pero no cómo las distintas ramas de estrellas representadas se relacionaban unas con otras. Esta habilidad de representar estrellas subgigantes, como un paso intermedio entre las estrellas con vidas largas de la secuencia principal y las estrellas gigantes rojas mucho más brillantes, es lo que permitió a Sandage y sus colaboradores construir los cimientos de la teoría moderna de la evolución estelar, que se convirtió en una de las herramientas más importantes de los astrónomos para conocer el Universo.

Pero resulta que el físico y astrónomo George Gamow y el astrónomo Walter Adams habían intercambiado una carta que incluía una figura dibujada a mano por Gamow que predata la ilustración de Sandage de la evolución estelar en 10 años. Esta carta estaba basada en más de 20 años de construcción de un catálogo con más de 4000 clasificaciones y distancias de estrellas, producido por el Observatorio Monte Wilson de Carnegie en 1935. El catálogo identificaba 90 subgigantes, aunque la clasificación fue ignorada por los académicos debido a que se criticaba que el catálogo estaba sesgado y temían que cualquier nuevo descubrimiento era muy probablemente ficticio.

Sandange, junto con  Steven Majewski y Rachael Beaton, estudiaron los registros, comparando las medidas de las 90 subgigantes de los años 30 con medidas modernas, descubriendo que eran muy precisas. “Si este descubrimiento real de las subgigantes hubiera sido reconocido en su momento, podríamos haber aumentado la velocidad a la que se desarrolló la teoría de la evolución estelar”, explica Beaton.

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Actualizado ( Miércoles, 18 de Mayo de 2016 10:12 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7493%3Ael-ultimo-articulo-de-allan-sandage-desvela-un-misterio-astronomico-de-100-anos-de-antigueedad-&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Comprimiendo montañas en Ío

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Comprimiendo montañas, matemáticamente, en la luna Io de Júpiter PDF Imprimir E-mail
18/5/2016 de Washington University St. Louis / Nature Geoscience

Mongibello Mons at sunset. The mountain rises 8.6 kilometers, or roughly 5 miles, above the volcanic plain. Io is home to some of the highest mountains in the solar system, including some that tower 10 miles high, far higher than any mountain on Earth. (Photo: NASA/JPL/University of Arizona)

Mongibello Mons a la puesta de Sol. La montaña se eleva 8.6 kilómetros sobre la llanura volcánica. Io alberga algunas de las montañas más altas del Sistema Solar, incluyendo algunas que se levantan 16 km, mucho más que cualquier montaña de la Tierra. Crédito:  NASA/JPL/University of Arizona.

 

Las montañas no son la primera cosa que te llama la atención cuando miras imágenes de la luna más interior de Júpiter, Io. Pero una vez asimilas el hecho de que la luna está impregnada de lava de azufre expulsada por 400 volcanes activos, podrías dirigir tu atención a las  protuberancias dispersas que, vistas con más atención, son la versión en Io de las montañas. Hay unas 100 de ellas y no se parecen a volcanes bajos. Tampoco se parecen a las montañas de nuestro mundo. Las montañas de Io son picos aislados de gran altura que salen de la nada.

Debido a que Io entierra sus procesos tectónicos bajo una cubierta de lava que se renueva continuamente (añadiendo casi 13 cm cada diez años), los científicos se han centrado cada vez más en las simulaciones por computadora para averiguar cómo pudieron formarse estas extrañas montañas.  Ahora, William McKinnon y Michael T. Bland han publicado en la revista Nature Geoscience un modelo por computadora que es capaz de crear montañas numéricas que se parecen mucho a las losas de roca que sobresalen de la superficie de Io.

“La comunidad planetaria ha pensado durante un tiempo que las montañas de Io pueden depender del hecho de que está expulsando lava continuamente sobre su esfera entera”, comenta  McKinnon. “Toda esa lava expulsada sobre las superficies empuja hacia abajo y, mientras desciende, hay un problema de espacio porque Io es una esfera, así que acabas con fuerzas compresivas que aumentan con la profundidad”.

El experimento numérico descrito en Nature Geosciences comprueba esta hipótesis a través de simulaciones. “La gente ha estado comprimiendo los interiores planetarios sin límite para ver qué ocurre”, comenta McKinnon, “pero nosotros aplicamos la compresión de manera diferente porque en Io la compresión aumenta con la profundidad, la superficie no está comprimida. Pensamos que podríamos imitar esto biselando los bordes de una caja, comprimiéndola como harías con un acordeón. Las simulaciones demuestran que la tensión se localiza en una fractura individual, o falla, que empieza a gran profundidad en la litosfera y rasga a través de la roca hasta alcanzar la superficie. Cuando alcanza la superficie de hecho sigue, formando un acantilado y estirando la superficie del bloque que queda encima. “Es una sencilla demostración de cómo puede funcionar esto realmente”, añade McKinnon.

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Actualizado ( Miércoles, 18 de Mayo de 2016 10:11 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7495%3Acomprimiendo-montanas-matematicamente-en-la-luna-io-de-jupiter&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El océano de Europa

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El océano de Europa puede tener un equilibrio químico como el de la Tierra PDF Imprimir E-mail
18/5/2016 de JPL /  Geophysical Research Letters

This enhanced-color view from NASA's Galileo spacecraft shows an intricate pattern of linear fractures on the icy surface of Jupiter's moon Europa. Newer fractures crosscut older ones, and several wide, dark bands are visible where the surface has spread apart in the past. The scene also contains several regions of

Esta imagen en color realzado de la nave espacial Galileo de NASA muestra un complicado patrón de fracturas lineales sobre la superficie helada de la luna Europa de Júpiter. Las fracturas más nuevas se cruzan con las más antiguas y varias bandas anchas, oscuras, son visibles en los lugares donde la superficie se ha separado en el pasado. La escena también contiene varias regiones de terreno donde la superficie suave ha resultado fragmentada en bloques revueltos de material. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ SETI Institute.

 

Un nuevo estudio de NASA recrea las condiciones del océano de la luna Europa de Júpiter y sugiere que puede darse allí el equilibrio necesario para la vida en energía química, incluso si la luna carece de actividad hidrotermal volcánica.

Se piensa firmemente que Europa esconde un océano profundo de agua líquida salada bajo su cubierta de hielo. Y un asunto de gran interés científico es averiguar si la luna joviana posee los materiales en bruto y la energía química en las proporciones adecuadas para mantener vida.

En la investigación, los científicos han comparado el potencial de Europa para producir hidrógeno y oxígeno con el de la Tierra, a través de procesos que no incluyen directamente el vulcanismo. El equilibrio entre estos dos elementos es un indicador clave de la energía disponible para la vida. El estudio encuentra que las cantidades serían comparables en escala: en ambos mundos, la producción de oxígeno es unas 10 veces superior a la producción de hidrógeno.

El trabajo apunta a los modos en que el interior rocoso de Europa puede ser mucho más complejo y posiblemente parecido a la Tierra de lo que la gente suele pensar, según Steve Vance, científico planetario del JPL, director del estudio. “Estamos estudiando un océano alienígena empleando métodos desarrollados para entender el movimiento de energía y nutrientes en los sistemas propios de la Tierra. El ciclo del oxígeno e hidrógeno del océano de Europa será un impulsor principal de la química del océano de Europa y cualquier vida que pueda haber, igual que lo es en la Tierra”.

En su estudio, los investigadores calcularon cuánta cantidad del hidrógeno, que podría en principio ser producido en el océano de Europa en forma de agua salada, reacciona con las rocas, un proceso llamado serpentinización. En este proceso, el agua percola por los espacios entre los granos minerales y reacciona con la roca, formando minerales nuevos, emitiendo hidrógeno durante el proceso. Los investigadores consideraron cómo las fracturas del fondo del mar de Europa se abren con el paso del tiempo, mientras el interior rocoso de la luna continúa enfriándose después de su formación, hace miles de millones de años. Las fracturas nuevas exponen roca fresca al agua del mar, donde pueden tener lugar más reacciones productoras de hidrógeno.

En la corteza oceánica de la Tierra, estas fracturas se cree que penetran hasta una profundidad de entre 5 y 6 kilómetros. En Europa, actualmente, los investigadores piensan que el agua podría alcanzar una profundidad de hasta 25 kilómetros dentro del interior rocoso, produciendo estas reacciones químicas clave en una porción más profunda del fondo marino de Europa.

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Actualizado ( Miércoles, 18 de Mayo de 2016 10:10 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7496%3Ael-oceano-de-europa-puede-tener-un-equilibrio-quimico-como-el-de-la-tierra&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es