La presencia de oxígeno más distante

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ALMA observa la presencia de oxígeno más distante PDF Imprimir E-mail
17/6/2016 de ESO / Science

Este diagrama muestra los principales hitos en la evolución del Universo desde el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años atrás. No es un diagrama a escala.

Este diagrama muestra los principales hitos en la evolución del Universo desde el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años atrás. No es un diagrama a escala. El Universo se encontraba en un estado neutro 400 mil años después del Big Bang y permaneció así hasta que la luz de la primera generación de estrellas comenzó a ionizar el hidrógeno. Después de varios cientos de millones de años, el gas en el Universo se ionizó por completo. Crédito: NAOJ.

 

Un equipo de astrónomos ha empleado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para detectar oxígeno brillante en una galaxia distante, la que percibimos como si estuviese en una época 700 millones de años después de ocurrido el Big Bang. Esta es la galaxia más lejana en la que, de forma inequívoca, alguna vez se haya detectado oxígeno, siendo además altamente probable que este se encuentre ionizado por una intensa radiación proveniente de estrellas gigantes jóvenes. Esta galaxia podría ser un ejemplo de un tipo de fuente responsable de la reionización cósmica en los inicios de la historia del Universo.

Astrónomos de Japón, Suecia, el Reino Unido y ESO han utilizado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar una de las galaxias más distantes conocidas a la fecha. SXDF-NB1006-2 posee un corrimiento al rojo de 7,2, lo que implica que solo la observamos en una época de 700 millones de años después del Big Bang.

El equipo esperaba obtener información sobre los elementos químicos pesados presentes en la galaxia, ya que estos pueden entregarnos información acerca del nivel de formación estelar existente, y por lo tanto proporcionar pistas del período de la historia del Universo conocido como reionización cósmica.

En el tiempo anterior a la formación de los objetos en el Universo, este se encontraba lleno de gas eléctricamente neutro. Pero cuando los primeros objetos comenzaron a brillar, unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, emitieron una intensa radiación que comenzó a descomponer estos átomos neutros (a ionizar el gas). Durante esta fase (conocida como reionización cósmica) el Universo en su totalidad cambió de forma dramática. Sin embargo, existe un gran debate sobre exactamente qué tipo de objetos causaron la reionización. Estudiar las condiciones en galaxias muy distantes puede ayudar a responder a esta pregunta.

El equipo fue incapaz de detectar alguna emisión de carbono en la galaxia, lo que sugiere que esta joven galaxia contiene muy poco gas de hidrógeno no ionizado, y descubrió además que esta sólo contiene una pequeña cantidad de polvo, el que se compone de elementos pesados. “Algo inusual puede estar ocurriendo en esta galaxia”, comentó Akio Inoue. “Sospecho que casi todo el gas se encuentra altamente ionizado”.

La detección de oxígeno ionizado indica que muchas estrellas de gran brillo, un gran número docenas de veces más masivas que el Sol, se han formado en la galaxia y emiten la intensa luz ultravioleta necesaria para ionizar los átomos de oxígeno.

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Actualizado ( Viernes, 17 de Junio de 2016 10:05 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7607%3Aalma-observa-la-presencia-de-oxigeno-mas-distante&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es
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Agujeros negros y medidas de las ondas gravitacionales

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Agujeros negros y medidas de las ondas gravitacionales PDF Imprimir E-mail
17/6/2016 de University of Southampton / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Artist’s concept of a supermassive black hole. Credit: NASA – JPL/Caltech

Ilustración de artista representando un agujero negro supermasivo en el centro e una galaxia. Crédito: JPL / Caltech.

Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de todas las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, pueden, en promedio, ser más pequeños de lo que pensábamos, según un estudio dirigido por el astrónomo Dr. Francesco Shankar. Si él y sus colaboradores están en lo cierto, entonces las ondas gravitacionales producidas cuando se fusionan serán más difíciles de detectar de lo que se había asumido anteriormente.

Los agujeros negros supermasivos han sido encontrados en los centros de todas las galaxias que han sido observadas con suficiente sensibilidad. A pesar de ello, se sabe poco acerca de cómo se formaron. Lo que se sabe es que la masa de un agujero negro supermasivo del centro de una galaxia está relacionada con la masa total y las velocidades típicas (la dispersión de velocidad) de las estrellas de la galaxia. La propia existencia de esta relación sugiere una evolución conjunta cercana entre los agujeros negros y las galaxias en las que se hallan, así que comprender su origen es vital para obtener un modelo adecuado de cómo se forman y evolucionan las galaxias y los agujeros negros.

El trabajo nuevo demuestra que hay efectos de selección (es decir, que los casos observados no son representativos de la realidad) que han sesgado significativamente la imagen de la población local de agujeros negros. Este sesgo ha conducido a sobreestimar por mucho las masas de los agujeros negros. Sugiere que  los creadores de modelos deben de fijarse más en la dispersión de velocidades que en la masa estelar como la clave para desvelar décadas de problemas relacionados con la historia de las galaxias.

Con menos masa de lo que se pensaba, los agujeros negros supermasivos tendrán, en promedio, campos gravitatorios más débiles y también se verán reducidas de manera sustancial las señales de ondas gravitacionales que emitan. Los investigadores piensan que las parejas de agujeros negros supermasivos que se encuentran en galaxias en procesos de fusión sean las fuentes más intensas de ondas gravitacionales del Universo. Sin embargo, cuanto más masiva es la pareja, menores son las frecuencias de las ondas emitidas, siendo inaccesibles para interferómetros instalados en Tierra como LIGO. Sólo podrán ser detectadas desde el espacio, por ejemplo, con la futura misión LISA de ESA.

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Actualizado ( Viernes, 17 de Junio de 2016 10:06 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7606%3Aagujeros-negros-y-medidas-de-las-ondas-gravitacionales&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Nuevo tipo de meteorito

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Un nuevo tipo de meteorito, relacionado con un antiguo choque contra un asteroide PDF Imprimir E-mail
17/6/2016 de UC Davis /Nature Communications

he black, grainy meteorite embedded in rock from a Swedish quarry fell to Earth 470 million years ago. Chemically distinct from any meteorite yet discovered, it is likely debris from a massive collision in the asteroid belt. (Qing-zhu Yin, UC Davis).

El meteorito negro, granuloso, incrustado en una roca de una cantera sueca, cayó a la Tierra hace 470 millones de años. Diferente químicamente hablando de cualquier otro meteorito descubierto hasta ahora, es probablemente un resto de un choque masivo en el Cinturón de Asteroides. Crédito: Qing-zhu Yin, UC Davis.

 

Una antigua roca espacial encontrada en una cantera sueca es un tipo de meteorito que nunca antes se había hallado en la Tierra, según anuncia un equipo de científicos en la revista Nature Communications. “Nuestra civilización entera ha recolectado más de 50 000 meteoritos y nadie ha visto ninguno como éste antes”, comenta el coautor del estudio Qing-zhu Yin.

El meteorito nuevo, llamado Ost 65, parece ser parte de un cuerpo que se vio involucrado en un choque entre asteroides hace 470 millones de años. La colisión produjo escombros que estuvieron precipitándose sobre la Tierra durante un millón de años y que pueden haber influido en la gran diversificación de la vida en el periodo Ordovícico. Uno de los objetos involucrado en este choque es bien conocido: fue el origen de las condritas L, el tipo de meteorito más común. Pero la identidad del objeto al que golpeó era un misterio.

Ost 65 fue descubierto en la cantera Thorsberg de Suecia, origen de más de 100 meteoritos fósiles. Con un tamaño de menos de 10 cm, parece una plasta de vaca gris dejada caer sobre una capa prístina de caliza rosa. Se dice que Ost 65 es un meteorito fósil porque la roca original ha sido alterada casi por completo, excepto algunos minerales duros, espinelas y cromitas. Los análisis de isótopos de cromio y oxígeno de los materiales supervivientes permitió a los investigadores concluir que el meteorito Ost 65 es químicamente distinto de todos los tipos conocidos de meteoritos.

Midiendo cuánto tiempo Ost 65 estuvo expuesto a los rayos cósmicos, los investigadores determinaron que había viajado por el espacio durante un millón de años antes de caer a la Tierra hace 470 millones de años. Esta línea cronológica coincide con los meteoritos de tipo L encontrados en la cantera, lo que induce a los científicos a sugerir que la roca es un fragmento de otro objeto presente en la colisión del Ordovícico. El objeto original pudo haber resultado destruido durante la colisión, pero es también posible que los restos sigan todavía en el espacio.

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Actualizado ( Viernes, 17 de Junio de 2016 10:07 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7605%3Aun-nuevo-tipo-de-meteorito-relacionado-con-un-antiguo-choque-contra-un-asteroide&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Compañero constante

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Un pequeño asteroide se ha convertido en un compañero constante de la Tierra PDF Imprimir E-mail
17/6/2016 de JPL

Un pequeño asteroide ha sido descubierto en una órbita alrededor del Sol que lo mantiene en la compañía constante de la Tierra, y así seguirá durante los próximos siglos. Mientras se encuentra en órbita alrededor del Sol, el asteroide llamado 2016 HO3 parece estar rodeando la Tierra también. Está demasiado lejos para ser considerado un satélite verdadero de nuestro planeta, pero es el ejemplo mejor y más estable hasta la fecha de compañero cercano a la Tierra o “cuasisatélite”.

“Dado que 2016 HO3 gira alrededor de nuestro planeta pero nunca se aventura demasiado lejos mientras ambos vamos alrededor del Sol, lo consideramos un cuasisatélite”, comenta Paul Chodas, de NASA. “Otro asteroide, 2003 YN107, siguió un camino orbital parecido por un tiempo hace más de 10 años, pero desde entonces se ha alejado de nuestro vecindario. Este nuevo asteroide está mucho más ligado a nosotros. Nuestros cálculos indican que  2016 HO3 ha sido un cuasisatélite estable de la Tierra durante cerca de un siglo y continuará este comportamiento como compañero de la Tierra durante los siglos venideros”.

En su recorrido anual alrededor del Sol, el asteroide 2016 HO3 pasa casi la mitad del tiempo más cerca del Sol que la Tierra y adelanta a nuestro planeta, y durante la otra mitad está más lejos, lo que hace que se quede atrás. Su órbita está además inclinada, haciendo que que cruce el plano orbital de la Tierra, enzarzado con ella en una peculiar versión del juego infantil “churro, mediamanga, mangotero”.

“Los giros del asteroide alrededor de la Tierra van desplazándose adelante o atrás cada año, pero cuando se alejan demasiado la gravedad de la Tiera es suficientemente fuerte como para invertir la tendencia y aguantar al asteroide, de manera que nunca se aleja a más de 100 veces la distancia a la Luna. De hecho, este pequeño asteroide está atrapado en un pequeño baile con la Tierra”.

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Actualizado ( Viernes, 17 de Junio de 2016 10:07 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7604%3Aun-pequeno-asteroide-se-ha-convertido-en-un-companero-constante-de-la-tierra&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Ondas gravitacionales: segunda detección

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Por segunda vez, LIGO detecta ondas gravitacionales PDF Imprimir E-mail
16/6/2016 de MIT / Physical Review Letters

This illustration shows the merger of two black holes and the gravitational waves that ripple outward as the black holes spiral toward each other. The black holes — which represent those detected by LIGO on Dec. 26, 2015 — were 14 and 8 times the mass of the sun, until they merged, forming a single black hole 21 times the mass of the sun. In reality, the area near the black holes would appear highly warped, and the gravitational waves would be too small to see.

Esta ilustración muestra la fusión de dos agujeros negros y las ondas gravitacionales que son emitidas mientras se precipitan en espiral uno hacia el otro. Los agujero negros (que representan a los detectados el 26 de diciembre) tenían 14 y 8 veces la masa del Sol, hasta que se fusionaron creando un solo agujero negro de 21 masas solares. En realidad, el área cerca de los agujeros negros estaría muy deformada y las ondas gravitacionales serían demasiado pequeñas para verlas. Crédito: T. Pyle/LIGO.

 

Por segunda vez, los científicos han detectado ondas gravitacionales directamente, rizos en el tejido del espacio-tiempo, creados por episodios cataclísmicos extremos producidos en el Universo lejano. Los investigadores han determinado que la onda increíblemente débil que acabó alcanzando la Tierra fue producida por dos agujeros negros que chocaron a la mitad de la velocidad de la luz, a 1400 millones de años luz de distancia.

Los científicos detectaron las ondas gravitacionales utilizando los interferómetros gemelos de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) el pasado 26 de diciembre de 2015; ambos detectores, situados a más de 3000 km de distancia, captaron una señal muy débil entre el ruido de los alrededores.

Mientras que la primera detección de septiembre produjo un pico claro en los datos, esta segunda señal fue mucho más sutil, generando una señal casi enterrada entre los datos. Empleando técnicas avanzadas de análisis de datos, los investigadores determinaron que, realmente, la señal pertenecía a una onda gravitacional.

Los astrónomos calcularon que la onda gravitacional surgió de la colisión de dos agujeros negros, de 14.2 y 7.5 veces la masa del Sol. La señal captada por los detectores de LIGO corresponde a los últimos momentos antes de que los agujeros negros se fusionaran.  Durante aproximadamente el último segundo final, mientras la señal era detectable, los agujeros negros giraron alrededor uno del otro 55 veces, alcanzando la mitad de la velocidad de la luz, antes de unirse en un choque que emitió una enorme cantidad de energía en forma de ondas gravitacionales, el equivalente a la masa del Sol. Este cataclismo, ocurrido hace 1400 millones de años, produjo un agujero negro giratorio más masivo que tiene 20.8 veces la masa del Sol.

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Actualizado ( Jueves, 16 de Junio de 2016 09:23 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7602%3Apor-segunda-vez-ligo-detecta-ondas-gravitacionales&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Alcohol metílico en disco de formación planetaria

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Primera detección de alcohol metílico en un disco de formación planetaria PDF Imprimir E-mail
16/6/2016 de ESO

Esta ilustración muestra el disco protoplanetarios conocido más cercano, que se encuentra alrededor de la estrella TW Hydrae, en la constelación meridional de Hydrus (la hidra macho). El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) ha detectado en este disco la molécula orgánica del alcohol metílico (metanol). Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria

Esta ilustración muestra el disco protoplanetarios conocido más cercano, que se encuentra alrededor de la estrella TW Hydrae, en la constelación meridional de Hydrus (la hidra macho). El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) ha detectado en este disco la molécula orgánica del alcohol metílico (metanol). Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Gracias al conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) se ha conseguido detectar la molécula orgánica de alcohol metílico (metanol) en el disco protoplanetario de TW Hydrae. Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. El metanol es la única molécula orgánica compleja detectada hasta ahora en discos que deriva, inequívocamente, de una forma helada. Su detección ayuda a los astrónomos a comprender los procesos químicos que tienen lugar durante la formación de sistemas planetarios y que, en última instancia, desembocan en la creación de los ingredientes para la vida.

El disco protoplanetario que rodea a la joven estrella TW Hydrae es el ejemplo conocido más cercano a la Tierra, a una distancia de tan solo unos 170 años luz. Esto hace que sea un objeto ideal para los astrónomos que estudian discos. Para los investigadores, este sistema debe ser muy parecido al Sistema Solar durante su formación, hace más de 4.000 millones de años.

Las observaciones de ALMA han revelado, por primera vez, la huella dejada por gases de alcohol metílico o metanol (CH3OH) en un disco protoplanetario. El metanol, un derivado del metano, es una de las moléculas orgánicas complejas más grande detectada en discos hasta la fecha. Identificar su presencia en objetos preplanetarios representa un hito en la comprensión  de cómo se incorporan las moléculas orgánicas a planetas nacientes.

Además, el metanol es, en sí mismo, una pieza fundamental de especies más complejas de fundamental importancia prebiótica, como los compuestos de aminoácidos. Como resultado, el metanol desempeña un papel vital en la creación de la rica química orgánica necesaria para la vida.

Catherine Walsh, autora principal del estudio, explica: “Encontrar metanol en un disco protoplanetario demuestra la capacidad única de ALMA para estudiar los depósitos de hielo orgánico complejo presentes en discos y, por primera vez, nos permite mirar hacia atrás en el tiempo, al origen de la complejidad química en un vivero de planetas alrededor de una estrella similar al Sol joven”.

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Actualizado ( Jueves, 16 de Junio de 2016 09:25 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7601%3Aprimera-deteccion-de-alcohol-metilico-en-un-disco-de-formacion-planetaria&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Agitación en cúmulos estelares

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La agitación en cúmulos estelares, origen probable de los primeros agujeros negros detectados por LIGO PDF Imprimir E-mail
16/6/2016 de Northwestern University

El cúmulo globular 47 Tucanae

Imagen del cúmulo globular de estrellas NGC 104, conocido habitualmente como 47 Tucanae, obtenida por el telescopio espacial Hubble. Es el cúmulo más brillante, detrás de Omega Centauri, y alberga decenas de miles de estrellas. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Agradecimiento: J. Mack (STScI) y G. Piotto (University of Padova, Italy).

 

Astrofísicos de la Universidad Northwestern demuestran en un estudio nuevo que sus predicciones teóricas del año pasado eran correctas: la histórica fusión de dos agujeros negros detectada el 14 de septiembre de 2015 pudo fácilmente haberse formado a través de interacciones dinámicas en el centro abarrotado de estrellas de un viejo cúmulo globular. Estos agujeros negros binarios nacen en medio de la agitación caótica de un cúmulo globular, son expulsados del cúmulo y acaban fundiéndose en un solo agujero negro. Esta teoría, conocida como de formación dinámica, es uno de los dos caminos aceptados de formación de los agujeros negros en el sistema binario detectado por el experimento Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

La primera detección de agujeros negros fusionándose está perfectamente de acuerdo con el modelo de formación dinámica del equipo de investigadores de Northwestern y es lo que esperarías de un cúmulo globular, afirman los científicos.

Los agujeros negros en colisión no emiten luz; sin embargo, sí expulsan una cantidad fenomenal de energía en forma de ondas gravitacionales. La primera detección de estas ondas ocurrió el 14 de septiembre de 2015 y la segunda, anunciada esta misma mañana, ocurrió tres meses después. Estos episodios han dado comienzo a una nueva era en astronomía: utilizar las ondas gravitacionales para aprender sobre el Universo”.

La coalescencia de dos agujeros negros es un proceso muy violento y exótico. Frederic A. Rasio, de Northwestern, y su equipo han empleado modelos teóricos de cúmulos globulares – colecciones esféricas de hasta un millón de estrellas densamente agrupadas, comunes en el Universo – para demostrar que un cúmulo típico puede crear de manera muy natural un agujero negro binario que se fusionará y formará un agujero negro mayor. Su potente modelo por computadora predice cuántos agujeros negros en fusión puede detectar LIGO: potencialmente 100 forjados en los centros de estos densos cúmulos estelares, al año. El modelo también muestra dónde están los agujeros negros binarios del Universo, cuánto tiempo hace que se fusionaron y las masas de cada agujero negro.

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Actualizado ( Jueves, 16 de Junio de 2016 09:31 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7600%3Ala-agitacion-en-cumulos-estelares-origen-probable-de-los-primeros-agujeros-negros-detectados-por-ligo&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es