Noticias del espacio, 15 Enero del 2011

Nuestro Sol es sólo un pequeño punto de luz en el remolino de soles que conforman el disco de la Vía Láctea. La galaxia de cientos de miles de millones de estrellas que están esparcidas tan ampliamente separadas que se necesitaría una nave espacial viajando a la velocidad de la luz cien mil años en recorrerla entera. La rueda de estrellas de la galaxia gira alrededor de un agujero negro masivo, un punto de densidad infinita con una gravedad tan inmensa que ni siquiera la luz puede escapar.

La estructura y la escala de nuestra galaxia es asombrosa. Pero la nuestra es sólo una entre los cientos de miles de millones de galaxias en el universo.

No es de extrañar, entonces, que la contemplación del cosmos pueda inspirar emociones como el temor y la reverencia religiosa. Según el padre Paul Pavel Gabor, un astrónomo del Observatorio Vaticano, esto no siempre es una experiencia positiva. Así como algunos pueden experimentar temor y temblor, al contemplar a Dios y el Cielo, hay quienes pierden de manera similar se sienten abrumados al enfrentarse con las proporciones astronómicas de los cielos.

"Les resulta muy impresionante, pero en el camino equivocado", señala Gabor. "Cuando algunas personas me muestran fotografías del grupo local de galaxias, sólo para darles una idea de la escala de las cosas, mi reacción es a menudo, "¡Dios mío. Soy completamente insignificante por la grandeza del universo. "

La geometría de la Ciencia, y en particular la astrología, estaba directamente vinculada a la voluntad divina para la mayoría de los estudiosos medievales. La brújula en este manuscrito del siglo 13 es un símbolo de la acción de Dios de la creación. Dios ha creado el universo después de los principios geométricos y armónicos, el buscar estos principios por lo tanto es buscar y adorar a Dios.

Desde el punto de vista de Gabor, una manera de contrarrestar esta desesperación es tener fe en un poder superior, en creer en un Dios que creó el universo como un gesto de amor.

"La fe nos dice que el universo no es algo para intimidar, pero es algo que se le da a usted como un regalo, por alguien que quiere darle algo bueno, algo bonito", dice. "Así que mirando imágenes de astronomía, usted puede sentir que el vaso está medio lleno, y creo que eres algo asombroso, o usted puede sentir que el vaso está medio vacío y esto no es motivo de alarma sino una muestra de la grandeza de Dios. "

Si usted está aterrorizado o emocionado por la grandeza del universo, no hay duda de su naturaleza elemental: es la fuente de todos nosotros. Como Carl Sagan dijo una vez: "Estamos hechos de materia estelar." Los elementos químicos que dan forma a la amplitud de la creación también forman nuestra galaxia, nuestro planeta, e incluso las células de nuestro cuerpo. Explorando el cosmos por lo tanto es una forma de acercarse a un "creador."

El término "cosmos" significa "mundo ordenado". Durante la mayor parte de la historia, los seres humanos han creído que Dios creó un universo ordenado del caos. Esta creencia sigue siendo compartida por una mayoría de personas en todo el mundo de hoy, pero los aspectos de la fe han cambiado a medida que nuestro conocimiento científico del cosmos crecía. Por ejemplo, un colega de Gabor, astrónomo del Vaticano Hermano Guy Consolmagno, dice que aunque mucha gente cree que Dios creó el universo, en su gran magnitud hace que sea imposible para Dios estar pendientes de nosotros. Esta mota de polvo que llamamos planeta Tierra es insignificante pequeña en comparación con la más pequeño de las estrellas y cada una de nuestras vidas tiene una duración de un breve instante cósmico.

Cronología de los acontecimientos que siguieron al Big Bang. En lugar de materia y energía en erupción en un espacio preexistente, la moderna teoría del Big Bang sostiene que el espacio y el tiempo llegó a estar al mismo tiempo con la materia y la energía. Las observaciones recientes, incluidas las del Observatorio WMAP de la NASA en órbita están a favor de la inflación cósmica a otras ideas desde hace mucho tiempo.

"Algunas personas se niegan a creer porque todavía no han comprendido de que clase de Dios estamos hablando, un Dios que puede ser otra manera de lo que pensamos es posible", afirma Consolmagno.

Esta noción filosófica de un Dios para quien todo es posible, y que está más allá de nuestra capacidad humana básica de entendimiento, encuentra un eco en la misteriosa naturaleza del universo. Por ejemplo a la mayoría del universo se le atribuyen como "energía oscura" y "materia oscura". Escribiendo en la revista Scientific American , el astrofísico David Cline señaló esos términos son en realidad expresiones de nuestra ignorancia.

Otra área de ignorancia científica es el tiempo antes del Big Bang. ¿Cuál era, en todo caso, que sucedió antes de que el universo comenzara su expansión hacia el exterior actual? El sacerdote católico Georges Lemaître propuso originalmente la idea de que el universo se expandía desde el punto inicial (que él llamó "el átomo primigenio»), y la Iglesia Católica apoyó la teoría del Big Bang, incluso antes de que la mayoría de los cosmólogos lo hicieran. Este "día sin ayer" era visto como coherente con la creación como se describe en el Libro de Génesis.

Según un reciente informe de noticias Reuters, el Papa Benedicto XVI dijo que "la mente de Dios estaba detrás de complejas teorías científicas como el Big Bang". El Papa no mencionó específicamente el Big Bang, pero habló en general sobre la creación del universo:

"El universo no es el resultado de la casualidad, como algunos quisieran creer al contemplarla, nos invita a leer algo muy profundo:. La sabiduría del Creador, la imaginación inagotable de Dios, su infinito amor por nosotros. No debemos dejarnos estar limitados por el concepto de las teorías que sólo llegan en un momento determinado y que - si se mira de cerca - no se crearon como rivales de la fe y no logran explicar el sentido de la realidad. En la belleza del mundo, en su misterio, en su grandeza y en su racionalidad no podemos leer la racionalidad eterna, y cómo podemos hacer nada, sólo dejarnos llevar de la mano hasta el final de un único Dios, el creador del cielo y la tierra. "

En otra charla que dio en otro momento, el Papa Benedicto XVI dijo que una manera que podríamos tratar de entender mejor el universo es a través de las matemáticas:

"[Galileo] estaba convencido de que Dios nos había dado dos libros, el libro de la Sagrada Escritura y el libro de la Naturaleza. Y el lenguaje de la Naturaleza - esta era su convicción - las matemáticas, por lo que es el lenguaje de Dios, un lenguaje del Creador. Lo sorprendente es que esta invención de nuestra mente humana es realmente clave para la comprensión de la naturaleza, que la naturaleza está realmente estructurada de una manera matemática, y que nuestra matemática, inventada por la mente humana, es realmente el instrumento para trabajar con la naturaleza, para ponerla a nuestro servicio, para el uso a través de la tecnología. "

Consolmagno dice que algunos se preguntan si las matemáticas fueron inventadas por el hombre para describir la naturaleza, o si hemos descubierto las propiedades matemáticas que se construyeron en la naturaleza por un poder superior.

"Tal vez sea un poco de ambas cosas", dice. "Lo que siempre me asombra, más allá del hecho de que el universo es matemático, el universo tiene sentido. La matemática es bella. Cuando un alumno capta lo que las ecuaciones de Maxwell les dicen, no hay alegría más grande como mirar la puesta del Sol con lo que las ecuaciones de Maxwell pueden explicar.

La extraña pareja, llamadas Messier 81 y Messier 82, se conocieron entre sí mucho mejor durante un encuentro que tuvo lugar hace unos pocos cientos de millones de años. A medida que se barrieron una a otra, las interacciones gravitacionales provocaron nuevos estallidos de formación estelar. En el caso de Messier 82, también conocida como la Galaxia del cigarro, el encuentro probablemente provocó una oleada de nacimiento de nuevas estrellas en su centro. La intensa radiación desde el nacimiento de estrellas masivas provocó grandes cantidades de gas y el polvo de humo en la galaxia, como se ve en la imagen de WISE en tonos amarillos.

La galaxia del cigarro es la foto de arriba, Messier 81.

"Lo que es único de este dúo es que podemos ver las dos galaxias en una sola toma, y que realmente podemos ver sus diferencias", dijo Ned Wright, de la UCLA, el investigador principal de WISE. "Debido a que la galaxia del cigarro es una explosión de formación estelar, es realmente brillante en el infrarrojo, y se ve notablemente diferente de su compañera menos activa."

La misión de WISE ha completado su objetivo principal de los mapas del cielo en luz infrarroja en octubre de 2010. Durante ese tiempo, tomó fotos de cientos de millones de objetos, el primero de los cuales se dará a conocer a la comunidad de astronomía en abril de 2011. WISE continuará su curso se centrándose principalmente en los asteroides y cometas.

Es probable que estas galaxias continúen bailando alrededor de la otra, y, finalmente, se fundirán en una sola. Ambas son las galaxias espirales, pero Messier 82 es vista desde un punto de vista de canto, y así aparece en la luz visible como una barra delgada, de cigarro. Cuando se ve en la luz infrarroja, Messier 82 es la galaxia más brillante del cielo. Es lo que los científicos se refieren como una galaxia "estelar explosiva" porque está produciendo una gran cantidad de nuevas estrellas.

"La imagen de WISE realmente demuestra lo espectacular que Messier 82 brilla en el infrarrojo, aunque es relativamente insignificante en tamaño y masa en comparación con su hermana mayor, Messier 81," dijo Tom Jarrett, un miembro del equipo de WISE en el California Institute of Tecnología en Pasadena.

En este punto de vista de WISE, la luz infrarroja ha sido codificada por color para que podamos verla con nuestros ojos. Las longitudes de onda más corta (3.4 y 3.6 micrones) se muestran en azul cian y azul-verde, o, y las longitudes de onda más largas (12 y 22 micras) son de color verde y rojo. Messier 82 aparece en tonos amarillos porque su capullo de polvo da longitudes de onda más larga fuera de la luz (el amarillo es el resultado de la combinación de verde y rojo). Este polvo se hace principalmente de hidrocarburos aromáticos policíclicos, que se encuentran en la Tierra como el hollín.

Messier 81, también conocida como la Galaxia de Bode, aparece de color azul en la imagen infrarroja, ya que no es tan polvorienta. La luz azul es de las estrellas en la galaxia. Los nudos de amarillo que se ven salpican en los brazos espirales son áreas con polvo de reciente formación estelar, probablemente provocada por el encuentro con la galaxia hermana.

"Es sorprendente cómo el mismo acontecimiento estimuló una galaxia espiral clásica en Messier 81, y un estallido de estrellas Messier 82", dijo Wise científico del proyecto Peter Eisenhardt del Laboratorio de Propulsión a reacción de la NASA en Pasadena, California "WISE encuentra los destellos más extremos a través de todo el cielo, a distancias de más de mil veces mayor que Messier 82. "

Messier 81 es una de las galaxias más brillantes en el cielo en luz visible. Tanto ella como su pareja pueden ser vistas con binoculares en una noche oscura sin nubes en el norte de la constelación de la Osa Mayor, que contiene la Osa Mayor. Las galaxias están a 12 millones de años luz de distancia de la Tierra.

Esta imagen obtenida por la nave Cassini de la NASA de la luna Rea de Saturno muestra una superficie antigua, llena de cráteres vista con un ángulo de Sol bajo, echando sombras sobre el suelo de cráteres.

Las imágenes obtenidas por la proyección científica de imagen de la Cassini muestran un subsistema, inerte, viejo, una superficie saturada de cráteres, al igual que las partes más antiguas de la Luna de la Tierra. Pero parece que hay algunas fallas rectas que se formaron a principios de la historia de Rea, que llegó a desarrolar la actividad completa que se ve en otra de las lunas de Saturno como Encelado.

El sobrevuelo de Rea también presentó a los científicos la mejor oportunidad disponible de estudiar la frecuencia de los meteoritos pequeños que bombardean la superficie de la luna. Los científicos están ahora investigando a través de los datos recogidos del sobrevuelo cercano por el analizador de polvo cósmico, la radio y el instrumento científico de ondas de plasma. Usarán los datos para deducir la frecuencia de objetos que contaminan fuera del sistema de anillos de Saturno, y para mejorar las estimaciones de la edad de los anillos.

Los científicos que usan los campos y los instrumentos de partículas de la Cassin itambién están buscando a través de sus datos para ver si han aprendido más acerca de la fina atmósfera de Rea de oxígeno y dióxido de carbono y la interacción entre Rea y las partículas en la magnetosfera de Saturno, una burbuja magnética alrededor del planeta.

En su máxima aproximación, Cassini pasó a unos 69 kilómetros de la superficie.

La imagen de la izquierda, tomada en luz visible, pone de relieve los atributos de una galaxia espiral típica, incluidas las características de curvas, color de rosa regiones de formación estelar, y brillantes filamentos azules de cúmulos de estrellas. En la imagen de la derecha, la mayoría de las estrellas han sido eliminadas, revelando la estructura del esqueleto de polvo de la galaxia espiral, vista en la luz del infrarrojo cercano. Esta nueva imagen es la vista más aguda del denso polvo en M51. Los estrechos caminos de polvo que reveló el Hubble hacen honor al nombre de la galaxia, la Galaxia del Remolino, como si fueran remolinos hacia el núcleo de la galaxia. Estas imágenes se presentaron el 13 de enero del 2011, en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle, Washington

Para asignar el polvo a la estructura de la galaxia, los investigadores recolectaron luz de las estrellas de la galaxia mediante la combinación de imágenes tomadas en luz visible e infrarroja cercana. La imagen de luz visible fue capturada sólo con parte de la luz, el resto fue oscurecida por el polvo. La vista en el infrarrojo cercano, sin embargo, reveló más luz de las estrellas porque la luz casi infrarroja penetra el polvo. Los investigadores restaron después el total de la luz de las estrellas de las dos imágenes para ver la estructura del polvo de la galaxia.

El color rojo en la imagen infrarroja son como huellas que inundan pequeños grupos de estrellas, cada una de unos 65 años luz de ancho. Estas estrellas no han sido nunca vistas antes. Los cúmulos de estrellas no se pueden ver en luz visible por el polvo denso que las envuelve. La imagen revela detalles de 35 años luz de diámetro.

Los astrónomos esperaban ver grandes nubes de polvo, que van desde unos 100 años luz a más de 300 años luz de ancho. En cambio, la mayor parte del polvo es está atrapado en los estrechos caminos de polvo suave y difuso. Un encuentro con otra galaxia puede haber impedido la formación de nubes gigantes.

El sondeo del polvo en la estructura de una galaxia sirve como una importante herramienta de diagnóstico para los astrónomos, que proporciona información muy valiosa sobre cómo el colapso de gas y polvo forman las estrellas. A pesar de que el Hubble está ofreciendo puntos de vista nunca antes vistas de la estructura interna de las galaxias como M51, el proyecto de telescopio espacial James Webb (JWST), espera que produzca incluso imágenes más nítidas.

El telescopio Webb tiene unos espejos secundario y terciario primarios que están hechos de berilio. El berilio es un metal relativamente raro que sólo se extrae y se procesa en un solo lugar en el hemisferio occidental. El berilio que se utiliza en los espejos de Webb se llama "O-30" y es un polvo fino de alta pureza.

El berilio es un metal gris de acero (símbolo atómico: Be) conocido por su alta resistencia al peso y es bueno en la resistente sin deformarse a través de una gama de temperaturas criogénicas, que es precisamente lo que va a afrontar en el espacio en el telescopio Webb. El berilio es también un buen conductor de la electricidad y el calor y no es magnético. También tiene uno de los puntos de fusión más elevado de los metales. La adición de algunas aleaciones de berilio provocan en productos que lo tienen alta resistencia al calor, mejor resistencia a la corrosión, mayor dureza, mayores propiedades aislantes y mejor calidad de fundición.

Muchas partes de los aviones supersónicos están hechas de aleaciones de berilio por su ligereza, rigidez y estabilidad dimensional. Otras aplicaciones hacen uso de las cualidades no magnéticas al no producir chispas de berilio y la capacidad del metal para conducir la electricidad.

El Telescopio Espacial James Webb tendrá que soportar una temperatura de -240 grados Celsius. El berilio se deforma menos que el vidrio y sigue siendo más uniforme a las temperaturas. En total, hay 18 segmentos de espejos que forman el enorme espejo primario del telescopio Webb. Las propiedades de berilio permitirá al telescopio Webb ver más en el universo y más atrás en el tiempo que cualquier otro telescopio espacial que opera hoy en día.

Aquí en la Tierra, la mayor parte del berilio existe en minerales como el berilo y bertrandita. La mayoría de la producción industrial de berilio se lleva a cabo mediante una reacción química entre el fluoruro de berilio y el magnesio metálico. En realidad, es altamente tóxico para las plantas, los animales y los seres humanos si es ingerido. Así, durante la fabricación, manipulación y mecanizado, se tiene que tener especial cuidado para evitar respirar o tragar polvo de berilio.

Pesa 6600 millones de masas solares. El agujero negro en el centro de la galaxia M87 es el agujero negro más masivo que ha sido medido dando una masa exacta. Usando el telescopio de la Frederick C. Gillett Gemini de Mauna Kea, Hawai, un equipo de astrónomos han calculado la masa del agujero negro, que es mucho más grande que el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, que es cerca de 4 millones de masas solares.

El astrónomo Karl Gebhardt de la Universidad de Texas, Austin, presentó los resultados de la investigación del equipo el miércoles, 12 de enero en la 217 ª sesión de la Sociedad Astronómica Americana. Dijo que el diámetro del agujero negro tiene 20 mil millones de kilometros. Cuatro veces más grande que la órbita de Neptuno, y tres veces más grande que la órbita de Plutón. En otras palabras, el agujero negro "podía tragar todo nuestro sistema solar."

Anteriormente, los astrónomos habían estimado que el mayor agujero negro de masa de al menos cerca de 3 mil millones de masas solares, por lo que sus resultados fueron un tanto sorprendentes. Para calcular la masa del agujero negro, los astrónomos midieron la velocidad de las estrellas que orbitan a su alrededor. Encontraron que, en promedio, la órbita de las estrellas tenían una velocidad de casi 500 km / s (en comparación, el Sol gira alrededor del agujero negro en el centro de la Vía Láctea a cerca de 220 km / s). A partir de estas observaciones, los astrónomos pudieron llegar a lo que dicen es la estimación más precisa de la masa de un agujero negro supermasivo.

Los astrónomos piensan que el agujero negro de M87 llegó a su gran tamaño mediante la fusión con varios agujeros negros. El de M87 es el más grande, y el más masivo de las galaxias en nuestro vecindario cercano, y se cree que se han formado por la fusión de galaxias más pequeñas de 100 o así.

Aunque el agujero negro se encuentra a unos 50 millones de años luz de distancia, se considera próximo desde una perspectiva cosmológica. Debido al gran tamaño del agujero negro y su proximidad relativa, los astrónomos piensan que podría ser el primer agujero negro que, efectivamente se podría "ver". Hasta ahora, nadie ha encontrado ninguna evidencia directa de la observación de los agujeros negros. Su existencia se supone a partir de pruebas indirectas, en particular, cómo afectan a su entorno.

El agujero negro de M87 no seguir siendo el más grande por mucho tiempo porque los astrónomos planean continuar buscando y calcular el tamaño de muchos más agujeros negros. Uno de los proyectos previstos consiste en conectar telescopios de todo el mundo para observar el universo en longitudes de onda más corta que un milímetro. Esta configuración podría permitir a los científicos detectar una silueta de M87 en el horizonte del agujero negro. También podría permitir calcular el tamaño de otro agujero negro con una masa más o menos estimada de 18 mil millones de masas solares, que se encontrara en una galaxia alrededor de 3,5 millones de años luz de distancia.

Poco después, el Hubble (al igual que otros astrónomos ) empezaron a buscar otras manchas borrosas de las Cefeidas. Entre ellas estaba la galaxia espiral M33 en la se que descubrió 35 Cefeidas. Entre ellas estaba la V19 que tenía un período de 54,7 días, una magnitud promedio de 19,59 ± 0,23 MB, y una amplitud de 1,1 magnitudes. Pero de acuerdo con un estudio reciente que se puso de manifiesto en la reciente reunión de la Sociedad Astronómica Americana, V19 ya no parece ser una pulsante como Cefeida .

V19 había disminuido su amplitud de brillo, como mínimo, a menos de 10% del valor reportado por el Hubble en 1926, y posiblemente más que cualquier fluctuación que estaba por debajo del umbral detectable por los instrumentos.

Ahora bien, si existe alguna variación, es inferior a 0,1 magnitudes. Otro de los cambios de V19 peculiares que ha experimentado ha sido un aumento de aproximadamente la mitad de una magnitud de 19,08 ± 0,05.

Estos cambios son sorprendentemente similares a otra, la estrella más famosa: Polaris. Debido a su naturaleza mucho más cercana, las observaciones han sido mucho más frecuentes y con los umbrales de detección más bajos. Esta estrella se había informado anteriormente tener una amplitud de 0,1 magnitudes que, según un estudio realizado en 2004, había disminuido a 0,03 magnitudes. Además, sobre la base de registros antiguos, los astrónomos han estimado que Polaris se ha iluminado sobre una magnitud completa en los últimos 2.000 años.

Según Edward Guinan de la Universidad de Villanova y uno de los miembros del equipo de observación nuevo ", ambas estrellas están experimentando cambios inesperadamente rápidos y grandes en sus propiedades de pulsación y el brillo que aún no son explicadas por la teoría."

La explicación principal de este cambio es la simple evolución: Como las estrellas han envejecido, se han mudado fuera de la banda de inestabilidad, a una región en el diagrama HR en el que las estrellas son propensas a las pulsaciones. Un estudio dirigido por Hans Bruntt de la Universidad de Sidney sugirió que "la amplitud de la estrella polar puede estar aumentando. El equipo encontró que entre 2003 y 2006, la magnitud de las oscilaciones se había incrementado en un 30%.

Esto ha llevado a los astrónomos otros para sospechar que puede haber un efecto adicional en juego en las Cefeidas conocido como el Efecto Blazhko. Este efecto, a menudo visto en estrellas RR Lyrae (otro tipo de variables periódicas), es una variación periódica de la variación. Si bien no existe una explicación firme para este efecto, los astrónomos han sugerido que puede ser debido a múltiples modos pulsacionales que interfieren de manera constructiva y destructiva y, en ocasiones formando resonancias.

En última instancia, estos extraños cambios en el brillo son inexplicables y requerirá a los astrónomos observar cuidadosamente estas estrellas, así como otras Cefeidas para encontrar las causas.