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Activación de los filamentos de NGC 1275

12 Mayo.- NGC 1275 tal y como se ve por el Telescopio Espacial Hubble



La galaxia NGC 1275
Al examinar los cúmulos de galaxias, los astrónomos encuentran a menudo enormes galaxias elípticas que acechan en los centros. En algunos de estos  largos filamentos de gas y polvo se extienden hacia el exterior del núcleo. Uno de los mejores ejemplos de esto es la galaxia relativamente cercana de NGC 1275 que se encuentra en la constelación de Perseo. En esta galaxia estos zarcillos son excepcionalmente estrechos a sólo unos 200 años luz, pero de unos 20.000 años luz de longitud. Aunque se han estudiado muchos grupos, su naturaleza es un tema de mucho debate. Las estructuras tienden a estar muy lejos de regiones de formación estelar que puede causar que brille el gas. Entonces, ¿qué provoca esta fuente de energía estos filamentos de gas?

Responder a esta pregunta es el objetivo de un trabajo reciente por un equipo de astrónomos liderados por Andrew Fabian de la Universidad de Cambridge. Estudios previos han explorado los espectros de estos filamentos. Aunque los filamentos tienen una fuerte emisión, creada por el gas hidrógeno caliente, los espectros de estos zarcillos se diferencia de cualquier nebulosa en nuestra galaxia. El que más se parece a los objetos galácticos fue la Nebulosa del Cangrejo, el remanente de una supernova que fue vista en 1054. Además, los espectros también revelan la presencia de moléculas como el monóxido de carbono y H2.

Otro de los astrónomos han explicado su formación. Dado que las moléculas estaban presentes, significaba que el gas era más frío que el gas circundante. En este caso, las nubes se colapsaron debido a su gravedad propia para formar más estrellas que están realmente presentes. Pero alrededor de estos zarcillos está el plasma ionizado que debe interactuar con el gas frío, calentándolo y provocando que se disperse. Si bien estas dos fuerzas se contrarrestan entre sí, es imposible considerar que se equilibran entre sí perfectamente en un caso, por no hablar de los zarcillos numerosos en numerosas galaxias centrales.

Este problema fue resuelto al parecer en el 2008, cuando Fabián publicó un artículo en la revista Naturaleza que sugiería que estos filamentos tienen luz colimada por los campos magnéticos extremadamente débiles (sólo el 0,01% de la fuerza de la Tierra). Estas líneas de campo podrían prevenir que el plasma más caliente entrara directamente en los filamentos fríos, ya que, al interactuar con el campo magnético serían redireccionados. Sin embargo, ¿esta propiedad podría contribuir a explicar el menor grado de calentamiento que todavía provocan los espectros de emisión? el equipo de Fabian cree que sí.

En el nuevo documento sugiere que algunas de las partículas del plasma  penetrarán tarde o temprano en los zarcillos fríos, que explica en algunos su calefacción. Sin embargo, este flujo de partículas cargadas que también afecta a las líneas de campo inducen la turbulencia que también calienta el gas. Estos efectos constituyen la mayor parte principal del espectro observado. Pero los zarcillos también exhiben una cantidad anómala del flujo de rayos-X. El equipo propone que parte de esto se debe al intercambio de carga en el que el gas ionizado entra en los filamentos y roba electrones del gas frío. Por desgracia, las interacciones se espera que sean demasiado infrecuentes para explicar todos los rayos-X observados dejando esta porción del espectro que no se explica totalmente por el nuevo modelo.
Las órbitas de los Júpiteres calientes

12 Mayo.- El planeta gigante en tránsito orbita muy cerca de la estrella y en una dirección opuesta a la rotación estelar. Esta configuración peculiar es el resultado de las perturbaciones gravitacionales de otro planeta mucho más lejano (superior izquierda).
Órbita de un Júpiter caliente
Los planetas que orbitan otras estrellas diferentes al Sol - han sido descubiertos desde 1995. Pero sólo en los últimos años los astrónomos han observado que en algunos de estos sistemas la estrella está girando en una dirección y el planeta, un "Júpiter caliente", está orbitando la estrella en la dirección opuesta.

"Eso es muy raro, y es aún más raro porque el planeta está muy cerca de la estrella", dijo Frederic A. Rasio, un astrofísico teórico de la Universidad Northwestern. "¿Cómo pueden estar girando dos astros tan cercanos en direcciones opuestas? Es una locura. Es así que esto obviamente viola nuestra imagen más básica del planeta y la formación de las estrellas. "

Averiguar cómo estos enormes planetas están tan cerca de sus estrellas llevó a Rasio y su equipo de investigación explicar también sus extrañas órbitas. Utilizando a gran escala simulaciones por ordenador son los primeros en modelar un Júpiter caliente para ver como orbita y se va en la dirección opuesta a la estrella. Perturbaciones gravitacionales mucho más distantes causan que el Júpiter caliente vaya por un "camino equivocado" y una órbita muy cercana. (Un Júpiter caliente es un planeta similar a Júpiter con gran proximidad a la estrella central.)

"Una vez que se obtiene más de un planeta, los planetas se perturban gravitacionalmente entre sí", dijo Rasio. "Esto se vuelve interesante porque significa que la órbita donde se formaron no es necesariamente la órbita en donde se quedarán para siempre. Estas perturbaciones mutuas pueden cambiar las órbitas, como vemos en estos sistemas extrasolares."

Los detalles del estudio se publicarán el 12 de mayo por la revista Naturaleza .

Al explicar la peculiar configuración de un sistema extrasolar, los investigadores también han contribuido a nuestra comprensión general de la formación del sistema planetario y la evolución sobre lo que sus resultados significan para el sistema solar.

"Creíamos que nuestro sistema solar era típico en el universo, pero desde el primer día todo lo que vimos en los sistemas planetarios extrasolares era diferente", dijo Rasio. "Eso nos hace vernos extraños. Aprender acerca de estos otros sistemas proporciona un contexto de lo especial que es nuestro sistema. Ciertamente, parecemos vivir en un lugar especial."

Rasio, un profesor de física y astronomía en Weinberg de Northwestern College de las Artes y las Ciencias es el autor principal del artículo. El primer autor es Smadar Naoz, estudiante postdoctoral en Northwestern y miembro Gruber.

El equipo de investigación resolvió el problema de física básicamente de la mecánica orbital, dijo Rasio. El mismo tipo de la física de la NASA utiliza para enviar satélites de todo el sistema solar .

"Fue un problema hermoso", dijo Naoz, "porque la respuesta estaba allí para nosotros durante mucho tiempo. Es la misma física, pero nadie se dio cuenta que podría explicar como los Júpiteres calientes cambiaron las órbitas".

"Haciendo cálculos no era obvio o fácil", dijo Rasio, "Algunas de las aproximaciones utilizadas por otros en el pasado no eran realmente buenas. Estábamos haciendo lo correcto por primera vez en 50 años, gracias en gran parte a la persistencia de Smadar ".

"Esto lo hizo una persona inteligente y joven que fue la primera en que pudo hacer los cálculos en un papel y desarrollar un modelo matemático completo y luego convertirlo en un programa de ordenador que resolvió las ecuaciones", agregó Rasio. "Esta es la única manera de producir los números reales para comparar con las medidas reales tomadas por los astrónomos".

En su modelo, los investigadores asumen que es una estrella similar al Sol, y un sistema con dos planetas. El planeta interior es un gigante gaseoso similar a Júpiter, y en un principio está lejos de la estrella, donde los planetas tipo Júpiter se cree que se forman. El planeta exterior es también bastante grande y está más lejos de la estrella que el primer planeta. También está relacionado con el planeta interior, lo perturban se reorganiza todo el sistema.

Los efectos sobre el planeta interior son débiles, pero se acumulan en un período muy largo de tiempo, dando lugar a dos cambios significativos en el sistema: el gigante de gas interno orbita muy cerca de la estrella y su órbita se encuentra en la dirección opuesta a la de la estrella central. Los cambios se producen, según el modelo, porque las dos órbitas son el intercambio del momento angular, y la interna pierde energía a través de fuertes fuerzas gravitacionales.

El acoplamiento gravitacional entre los dos planetas hace que el planeta interior entre en forma de una órbita excéntrica. Se tiene que perder una gran cantidad de momento angular, lo que lo hace que se vierta en el planeta exterior. El interior de la órbita del planeta se reduce poco a poco porque la energía es disipada a través de la gravedad, siendo atraído cerca de la estrella y produciendo un Júpiter caliente. En el proceso, la órbita del planeta puede voltearse.

Sólo una cuarta parte de las observaciones por los astrónomos de estos Júpiteres calientes muestran sistemas de órbitas volteadas. El modelo del noroeste tiene que ser capaz de producir tanto volteadas como no volteadas y lo hace, dijo Rasio.


Primera imagen de Vesta

12 Mayo.- Esta imagen muestra la primera imagen obtenida por la nave espacial Dawn de la NASA del asteroide gigante Vesta delante de un fondo de estrellas.
Astronáutica
Imagen del asteroide Vesta
La nave espacial Dawn de la NASA ha obtenido su primera imagen del asteroide gigante Vesta, que ayudará a la navegación a afinar en su trayectoria. Dawn espera que entre en órbita alrededor de Vesta el 16 de julio, cuando el asteroide esté a unos 188 millones kilometros de la Tierra.

La imagen de elaboración de las cámaras de Dawn fue tomada el 3 de mayo cuando la nave comenzó su enfoque y estaba aproximadamente a 1.210.000 kilometros de Vesta. El asteroide aparece como una pequeña perla brillante contra un fondo de estrellas. Vesta es también conocido como un protoplaneta , porque es un gran cuerpo que casi se convirtió en un planeta.

"Después de navegar por los mares del espacio en más de mil millones de millas, el equipo de Dawn finalmente descubrió su objetivo," dijo Carol Raymond, diputado investigador principal de Dawn en el Laboratorio de Propulsión  a Reacción de la NASA en Pasadena, California "Esto es la primera imagen de muchas que vendrán. "

Vesta es de 530 kilómetros de diámetro y el segundo objeto más masivo del cinturón de asteroides. Desde tierra y telescopios espeaciales han obtenido imágenes de la esfera brillante durante unos dos siglos, pero con poco detalle de la superficie.

Los directores de la misión esperan que la gravedad de Vesta capture la nave Dawn para orbitarlo el 16 de julio. Dawn debe coincidir con la trayectoria del asteroide alrededor del Sol, que requiere un conocimiento muy preciso de la ubicación del cuerpo y la velocidad. Mediante el análisis de Vesta, donde aparece en relación a las estrellas en la elaboración de imágenes de la cámara, los navegantes precisan su ubicación y permiten a los ingenieros afinar la trayectoria de la nave.


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13 de Mayo: Conjunción planetaria triangular al Este 1/2 hora antes de la salida del Sol.