Primera detección de una atmósfera

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Primera detección de la atmósfera de una supertierra
17/2/2016 de ESA Hubble / Astrophysical Journal

This artist's impression shows the super-Earth 55 Cancri e in front of its parent star. Using observations made with the NASA/ESA Hubble Space Telescope and new analytic software scientists were able to analyse the composition of its atmosphere. It was the first time this was possible for a super-Earth.

Esta ilustración de artista muestra la supertierra 55 Cancri e delante de su estrella progenitora. Utilizando observaciones tomadas con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y un nuevo software de análisis de datos, los investigadores han podido analizar la composición de su atmósfera. Es la primera vez que esto se ha conseguido en el caso de una supertierra. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser.

 

Por primera vez los astrónomos han conseguido analizar la atmósfera de un exoplaneta de la clase conocida como supertierras. Utilizando datos obtenidos con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y técnicas de análisis nuevas, el exoplaneta 55 Cancri e tiene una atmósfera seca sin ninguna indicación de la presencia de vapor de agua. Los resultados señalan que la atmósfera consiste principalmente en hidrógeno y helio.

El planeta 55 Cancri e es una supertierra que tiene ocho veces la masa de nuestro planeta. Esta situado en el sistema planetario de 55 Cancri, una estrella que se encuentra a unos 40 años luz de la Tierra.

Utilizando las observaciones realizadas con la cámara  Wide Field Camera 3 (WFC3) a bordo del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, los científicos consiguieron analizar la atmósfera del exoplaneta. Se trata de la primera detección de gases en la atmósfera de una supertierra. Los datos permitieron a los científicos examinar con detalle la atmósfera de 55 Cancri e, revelando la presencia de hidrógeno y helio pero no de vapor de agua.

Se supone que las supertierras como 55 Cancri e son el tipo de planeta más común de nuestra galaxia. Sin embargo, 55 Cancri e es un tipo poco habitual de supertierra puesto que se encuentra en órbita muy cerca de su estrella progenitora. Un año en el exoplaneta dura sólo 18 horas y las temperaturas en la superficie se piensa que alcanzan los 2000 grados Celsius. Gracias a que el exoplaneta se encuentra en órbita alrededor de su brillante estrella a tan poca distancia, los astrónomos fueron capaces de utilizar técnicas nuevas de análisis de datos para extraer información sobre el planeta durante sus tránsitos por delante de la estrella.

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Actualizado ( Miércoles, 17 de Febrero de 2016 11:25 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7218%3Aprimera-deteccion-de-la-atmosfera-de-una-supertierra&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es
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Más Júpiteres calientes

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Detectan cinco nuevos “jupiteres calientes”
17/2/2016 de Phys.org

Artist’s impression of a 'hot Jupiter'. Credit: Ricardo Cardoso Reis (CAUP)

Ilustración de artista de un “júpiter caliente”. Crédito: Ricardo Cardoso Reis (CAUP).

Los exoplanetas gigantes, como los llamados “jupiteres calientes” que tienen características muy similares a las del planeta mayor del Sistema Solar y que se encuentran en órbitas muy cercanas a sus estrellas progenitoras, son objetivos excelentes para los astrónomos en su búsqueda de mundos extrasolares. El tamaño y proximidad de estos planetas es fácil de determinar puesto que crean una importante disminución del brillo de su estrella cuando pasan por delante de ella (técnicamente, cuando transitan). Recientemente un equipo internacional de investigadores ha anunciado el descubrimiento de cinco nuevos exoplanetas, extendiendo así el catálogo de jupiteres calientes conocidos.

Los astrónomos, dirigidos por Pierre Maxted de la Universidad de Keele (UK), estaban buscando tránsitos planetarios con el instrumento Wide Angle Search for Planets-South (WASP-South), un conjunto de ocho cámaras que observan regiones especialmente seleccionadas del cielo del hemisferio sur. El instrumento, instalado en el Observatori Astronómico Sudafricano (SAAO) fue empleado para estudiar cinco estrellas que mostraban tránsitos posiblemente planetarios en sus curvas de luz. Para confirmar la naturaleza planetaria de los objetos observados, los investigadores realizaron observaciones fotométricas con el instrumento EulerCam del telescopio suizo de 1.2m Euler y el telescopio TRAPPIST, así como espectroscopía obtenida con el espectrógrafo CORALIE, todos ellos instalados en el observatorio de La Silla en Chile.

Los planetas recién descubiertos han recibido las designaciones  WASP-119 b, WASP-124 b, WASP-126 b, WASP-129 b y WASP-133 b. Sus masas van de 0.3 a 1.2 la masa de Júpiter, y los radios varían entre 1 y 1.5 veces el radio de Júpiter, con periodos orbitales de entre 2.17 a 5.75 días.

“WASP-126b es el más interesante porque está en órbita alrededor de la estrella más brillante de las cinco. Esto significa que puede ser un buen objetivo para caracterizar su atmósfera, deduciendo la composición y naturaleza de la atmósfera a partir de un estudio detallado, por ejemplo, con el telescopio espacial Hubble o con el próximo telescopio espacial James Webb”, comenta Coel Hellier, uno de los coautores del artículo.

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Actualizado ( Miércoles, 17 de Febrero de 2016 11:26 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7217%3Adetectan-cinco-nuevos-qjupiteres-calientesq&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El Big Bang y un agujero negro

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El resplandor del Big Bang permite descubrir un chorro en un agujero negro lejano
17/2/2016 de Chandra / The Astrophysical Journal Letters

A jet from a very distant black hole, called B3 0727+409, has been found using the Chandra X-ray Observatory.

Descubren con el observatorio de rayos X Chandra un chorro en un agujero negro lejano, llamado B3 0727+409. Crédito: imagen en rayos X de NASA/CXC/ISAS/A.Simionescu et al; imagen en el visible de DSS.

 

Un equipo de astrónomos ha descubierto con el telescopio de rayos X Chandra un chorro de material en un agujero negro supermasivo muy lejano que está siendo iluminado por la luz más antigua del Universo. Este descubrimiento demuestra que los agujeros negros con chorros potentes pueden haber sido más habituales de lo que se pensaba durante los primeros mil millones de años después del Big Bang.

La luz detectada fue emitida por este chorro cuando el Universo sólo tenía 2700 millones de años, un quinto de su edad actual. En ese momento, la intensidad de la radiación del fondo cósmico de microondas (o CMB de sus siglas en inglés) resultante del Big Bang era mucho mayor de lo que es hoy en día.

La longitud del chorro, encontrado en el sistema conocido como B3 0727+409, es por lo menos de 300 000 años luz. En el Universo cercano se han detectado muchos chorros largos emitidos por agujeros negros supermasivos, pero todavía se desconoce por qué esos chorros emiten rayos X. En B3 0727+409  parece que el CMB se ve desplazado a longitudes de onda de los rayos X.

Cuando los electrones del chorro salen volando del agujero negro a velocidades cercanas a las de la luz, se desplazan a través del mar de radiación del CMB y chocan contra los fotones de microondas, elevando la energía de los fotones hasta la banda de rayos X, siendo así detectados por Chandra. Esto implica que los electrones de B3 0727+409 deben de seguir moviéndose a casi la velocidad de la luz durante cientos de miles de años luz.

Los electrones de los chorros de agujeros negros habitualmente emiten potentemente en longitudes de onda de radio, así que estos sistemas típicamente son encontrados utilizando observaciones en radio. El descubrimiento del chorro en B3 0727+409 es especial porque hasta ahora casi no se ha detectado ninguna señal en radio de este objeto, aunque es fácilmente visible en la imagen en rayos X. “Básicamente, nos topamos con este notable chorro porque dio la casualidad de que se encontraba en el campo de visión de Chandra mientras estábamos observando otra cosa”, comenta el coautor Lukasz Stawarz de la Universidad Jagiellonian (Polonia).

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Actualizado ( Miércoles, 17 de Febrero de 2016 11:26 )    http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7216%3Ael-resplandor-del-big-bang-permite-descubrir-un-chorro-en-un-agujero-negro-lejano&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

La geología de Plutón sobre el mapa

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Poniendo la geología de Plutón sobre el mapa
17/2/2016 de NASA

Pluto’s informally-named Sputnik Planum region is mapped, with the key indicating a wide variety of units or terrains.

Mapa de la región de Plutón informalmente llamada Sputnik Planum, con la leyenda correspondiente que pone de manifiesto la gran variedad de unidades o terrenos. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.

¿Cómo entender la sorprendentemente complicada geología de Plutón? Para ayudarnos a comprender la diversidad de los terrenos y averiguar cómo se formó la superficie de Plutón y cómo ha evolucionado con el tiempo, los científicos de la misión construyeron mapas geológicos como el mostrado arriba.

Este mapa cubre una porción de la superficie de Plutón que mide 2070 kilómetros de arriba a abajo, y que incluye la vasta llanura de hielo de nitrógeno informalmente llamada Sputnik Planum y el terreno circundante. Tal como indican las leyendas en los laterales de la figura, los colores del mapa representan diferentes terrenos geológicos. Cada terreno o unidad se define por su textura y morfología – suave, con fosas, escarpado, ondulado o acaballonado, por ejemplo. Lo bien que puede definirse una unidad depende de la resolución de las imágenes correspondientes. Las imágenes de todo el terreno de este mapa han sido tomadas con una resolución de aproximadamente 320 metros por pixel o mejor, lo que significa que los científicos pueden cartografiar las unidades con relativa fiabilidad.

La diferentes unidades azules y verdosas que ocupan el centro del mapa representan las distintas texturas observadas en Sputnik Planum, desde el terreno de celdillas en el centro y al norte a las llanuras suaves y con fosas del sur. Las líneas negras representan depresiones que marcan las fronteras de las celdas en el hielo de nitrógeno.

El color púrpura representa las cumbres caóticas que delinean el borde occidental de Sputnik y la unidad rosa representa las colinas flotantes dispersas en su límite oriental. La posible formación criovolcánica llamada Wright Mons está marcada en rojo en la esquina sur del mapa. Las tierras altas escarpadas de la zona llamada informalmente Cthulhu Regio están cartografiadas en marrón oscuro a lo largo del borde occidental, salpicadas por numerosos cráteres de impacto grandes mostrados en amarillo.

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Actualizado ( Miércoles, 17 de Febrero de 2016 11:27 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7215%3Aponiendo-la-geologia-de-pluton-sobre-el-mapa&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

El dióxido de carbono y la pérdida de agua

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El dióxido de carbono podría producir la pérdida del agua en un planeta con tanta facilidad como el aumento de la radiación solar
16/2/2016 de Phys.org / Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M) / Nature Communications

An artist's conception of the habitable zone (green ring) around 55 Cancri, a star known to have a large planet orbiting in this temperature-suitable region where water could be liquid. Credit: NASA/JPL-Caltech   Read more at: http://phys.org/news/2016-02-carbon-dioxide-loss-planetary-easily.html#jCp

Ilustración de artista de la zona habitable (anillo verde) alrededor de 55 Cancri, una estrella conocida por tener un gran planeta en órbita dentro de la región donde la temperatura es adecuada para que el agua esté líquida. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Un trío de científicos del Instituto Max Planck de Meteorología y la Universidad de Princeton ha creado una simulación por computadora que demuestra que un gran aumento en el dióxido de carbono atmosférico puede producir la pérdida del agua de un planeta con tanta facilidad como un aumento en la radiación solar.

Para hallar vida en otros planetas, los científicos espaciales buscan otros planetas que se encuentren en lo que se llama la zona habitable, donde se encuentran justo a la distancia precisa de su estrella para no estar demasiado calientes o demasiado fríos o demasiado secos. Pero ahora puede que deban tener en consideración otro factor, según sugiere esta nueva investigación: el “efecto invernadero húmedo”, como lo llaman los investigadores. Esto es la pérdida de agua hacia la atmósfera y luego al espacio debido al aumento de los gases de efecto invernadero.

Los investigadores alcanzaron esta conclusión empezando con un modelo de clima global estándar de un planeta simplificado parecido a la Tierra en algunos aspectos como la distancia al Sol y el ritmo de giro, pero muy diferente en otros – la superficie completamente cubierta de agua, su órbita era perfectamente circular y su eje de rotación no estaba inclinado. Tampoco había zonas de tierra, casquetes de hielo o corrientes marinas, y el océano global sólo tenía 50 metros de profundidad.

Para observar el impacto del dióxido de carbono, los investigadores elevaron lentamente los niveles en la atmósfera y descubrieron que, una vez alcanzaba aproximadamente 1520 partes por millón, aparecían inestabilidades planetarias: el agua se evaporaba del océano hacia la atmósfera mientras las temperaturas de la superficie ascendían a 57 ºC, lo que produjo un efecto invernadero húmedo. Esto permitió que más luz ultravioleta golpeara las moléculas de agua rompiéndolas en hidrógeno y oxígeno. El oxígeno se recombinó pero el hidrógeno escapó al espacio. En el transcurso de varios millones de años virtuales, el planeta perdió toda su agua, dejando un paisaje estéril.

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Actualizado ( Martes, 16 de Febrero de 2016 12:07 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7213%3Ael-dioxido-de-carbono-podria-producir-la-perdida-del-agua-en-un-planeta-con-tanta-facilidad-como-el-aumento-de-la-radiacion-solar&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Primeros resultados asociados a GW150914

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Primeros resultados de la búsqueda de luz visible y rayos gamma asociados con las ondas gravitacionales de GW150914
16/2/2016 de CfA

The Dark Energy Survey uses a 570-megapixel camera mounted on the Blanco Telescope in Chile to image 5,000 square degrees of southern sky. The survey has already discovered more than 1,000 supernovae and mapped millions of galaxies to help us understand the accelerating expansion of our universe.

El Dark Energy Survey utiliza una cámara de 570 megapixeles montada en el telescopio Blanco de Chile, tomando imágenes de 5000 grados cuadrados del cielo austral. El rastreo ya ha descubierto más de 1000 supernovas y ha cartografiado millones de galaxias que nos ayudarán a comprender la expansión acelerada de nuestro universo. Crédito: Fermilab.

La teoría general de la relatividad de Einstein predice la emisión de ondas gravitacionales desde cuerpos celestes masivos que se desplazan por el espacio tiempo. Durante los últimos cien años las ondas gravitacionales han eludido su detección directa, pero ahora la colaboración Virgo de LIGO ha anunciado la primera detección de ondas gravitacionales, emitidas por una pareja de agujeros negros.

Las fusiones catastróficas de sistemas binarios pueden producir también espectáculos brillantes y explosivos de luz, por lo que un grupo de astrónomos ha buscado pruebas de este resplandor en luz visible. Aunque no se ha encontrado nada, este trabajo representa la primera búsqueda detallada de una contrapartida visible de una  onda gravitacional. También servirá como modelo para el seguimiento de sucesos similares en el futuro.

La detección conjunta de ondas gravitacionales y luz no es fácil ya que exige disponer de telescopios grandes y con amplios campos de visión para explorar rápidamente el lugar del cielo donde se encuentra el origen de las ondas gravitacionales. Los investigadores emplearon la cámara de 3 grados cuadrados Dark Energy Camera (DECam) montada en el telescopio de 4m Blanco del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile.

Los científicos exploraron rápidamente el lugar donde se habían observado las primeras ondas gravitacionales, evento que ha recibido el nombre de GW150914, menos de un día después de que se les comunicara su descubrimiento, el 16 de septiembre de 2015. Se enfrentaban a una tarea complicada debido a que el área de búsqueda era enorme: 700 grados cuadrados del cielo, o unas 2800 veces el tamaño de la luna llena. Los astrónomos observaron grandes bandas de esta región varias veces durante tres semanas pero no detectaron ninguna explosión inusual de luz visible. Utilizaron esta información para poner un límite al brillo que puede servir como guía en intentos futuros.

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Actualizada: http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7210%3Aprimeros-resultados-de-la-busqueda-de-luz-visible-y-rayos-gamma-asociados-con-las-ondas-gravitacionales-de-gw150914&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Por otro lado del espectro electromagnético, el Monitor de Estallidos de rayos gamma (GBM) del satélite Fermi detectó una débil señal transitoria, de energía superior a 50 keV, apenas medio segundo después de que se detectaran las ondas gravitacionales con LIGO, con una probabilidad de falsa alarma de 0.0022. Esta señal duró 1 segundo y no parece estar relacionada con ningún otro fenómeno astrofísico, solar, terrestre o de actividad magnetosférica conocido. Su localización no está bien determinada pero coincide con la dirección de GW150914. La duración y el espectro de la señal sugieren que se trata de un débil estallido de rayos gamma corto. Asumiendo que ambos eventos están relacionados, las observaciones combinadas de LIGO y GBM  pueden reducir la zona del cielo donde hay un 90% de probabilidad de que se encuentre la fuente de 601 a 199 grados cuadrados.

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Actualizado ( Martes, 16 de Febrero de 2016 10:05 )

Formación de estrellas en cúmulos de galaxias

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Formación de estrellas en cúmulos de galaxias lejanos
16/2/2016 de Smithsonian Astrophysical Observatory / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

The galaxy cluster Abell 1689 as seen by Hubble. The mass in the cluster acts as a gravitational lens, distorting the light from background galaxies into blueish arcs of light. Abell 1689 is relatively close by, but astronomers have now spotted clusters in the early universe via their lensing of even more remote, luminous galaxies, and have studied the star formation underway in their outer regions.  - See more at: https://www.cfa.harvard.edu/news/su201607#sthash.s775cBoY.dpuf

El cúmulo de galaxias Abell 1689 visto por el Hubble. La masa del cúmulo actúa como una lente gravitatoria distorsionando la luz de las galaxias que se encuentran al fondo formando arcos de luz azulados. Abell 1689 se encuentra relativamente cerca pero los astrónomos han observado ahora cúmulos en el universo lejano  por medio del efecto de lente gravitatoria de galaxias todavía más remotas y luminosas, y han estudiado la formación de estrellas en las regiones exteriores de estos cúmulos. Crédito: NASA, N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics/The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory), el ACS Science Team y ESA).

Las primeras estrellas aparecieron unos cien millones de años después del Big Bang y desde entonces ellas y sus procesos de formación han iluminado el cosmos, produciendo elementos pesados, planetas, agujeros negros y todas las demás cosas interesantes del universo actual. Cuando el universo tenía unos tres mil millones de años de edad (ahora tiene 13800 millones de años) la formación de estrellas alcanzó picos diez veces por encima de los niveles actuales. Por qué ocurrió esto y si los procesos físicos de entonces eran diferentes de los de hoy en día o simplemente más activos (y por qué) son algunas de las preguntas más acuciantes en astronomía y parte de las razones que impulsan a la construcción de nuevas instalaciones, desde grandes telescopios en tierra a telescopios espaciales como el James Webb.

El ambiente local de una galaxia juega un papel crítico en la regulación de su formación de estrellas. Los estudios del universo local, por ejemplo, encuentran que en los ambientes densos como los de los cúmulos de galaxias (un cúmulo puede contener hasta mil galaxias) la formación de estrellas cesa, posiblemente debido a que las interacciones y otros mecanismos  eliminan el material en bruto necesario para formar estrellas nuevas, barriéndolo del ambiente  intergaláctico. Sin embargo, en el universo lejano esta imagen es más confusa y algunos estudios encuentran lo contrario, quizás explicando así en parte los altos ritmos de formación estelar de la época.

Ahora los astrónomos Matt Ashby, Brian Stalder, Tony Stark, de CfA, y su equipo de colaboradores, han estudiado la formación de estrellas en cúmulos de galaxias muy densos del universo temprano, que datan de seis mil millones de años después del Big Bang, en un esfuerzo por resolver el problema de la formación de estrellas en cúmulos. Observaron cúmulos lejanos descubiertos con el Telescopio del Polo Sur (SPT) en el infrarrojo con los telescopios espaciales Herschel, Planck y otros telescopios, pues se presume que esta luz procede de la formación de estrellas, permitiendo así a los científicos determinar su nivel de actividad y sus propiedades. Su principal descubrimiento es que la actividad de formación estelar se ve de hecho reforzada, no suprimida, en estos cúmulos y que se forman hasta varios miles de galaxias nuevas al año en los cúmulos, por encima de los niveles normales para estos conjuntos de galaxias.  También han descubierto que la formación de estrellas es activa fuera de los bordes de los cúmulos y que los efectos de esta emisión infrarroja débil han de ser tenidos en cuenta en estudios de los orígenes del fondo cósmico.

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Actualizada: http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7211%3Aformacion-de-estrellas-en-cumulos-de-galaxias-lejanos&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es