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Los campos magnéticos en las estrellas de clase O

21 Diciembre.- El método principal por el cual los astrónomos pueden medir la fuerza del campo magnético en las estrellas es el efecto Zeeman. Este efecto es la división de dos líneas espectrales debido al efecto del campo magnético sobre la estructura cuántica de las órbitas. Para las estrellas masivas de clase O, sus espectros no tienen en gran parte rasgos distintivos en la parte visual de los espectros debido a un insuficiente número de átomos con electrones en las órbitas necesarias para someterse a las transiciones visuales que pueden producir líneas espectrales. Por lo tanto, determinar si estas estrellas tienen campos magnéticos ha sido un desafío único.



Clases de estrellas
Un nuevo informe de investigadores de la Universidad de Amsterdam, dirigido por Roald Schnerr, busca evidencias de estos campos en forma de sincrotrón de la radiación.

La radiación sincrotrón es una forma de luz producida cuando se mueven cargadas las partículas relativistas a través de un campo magnético. La luz emitida puede generar en cualquier parte del espectro de radio los rayos gamma, dependiendo de la intensidad del campo. Astronómicamente, esto fue detectado por primera vez en 1956 por Geoffrey Burbidge en los chorros de la M87 y desde entonces ha sido utilizado para explicar las emisiones en magnetosferas planetarias, supernovas, cerca de los agujeros negros, y alrededor de púlsares.

Esta forma de energía se distingue de otras formas de luz de dos maneras principales. La primera es que es altamente polarizada. Esta propiedad es generada por los componentes eléctricos y magnéticos de estar siempre en los mismos planos y puede ser estudiado con los filtros que sólo permiten que la luz pase con sus campos en los planos apropiados. La segunda es que la radiación se crea es "no térmica". En otras palabras, no se corresponde con la distribución de longitudes de onda generada por un cuerpo negro.

Modelos de estrellas masivas de la clase S sugieren que deberían contener campos magnéticos. Algunas pruebas parecen confirmar esto. Estudios previos han demostrado también que los vientos estelares de algunas de estas estrellas varía en función escalas de tiempo similares a las tasas de rotación de las estrellas, es decir, que los vientos se reducen en algunas zonas el campo magnético por donde pasan.

El equipo Schnerr trató de reforzar la evidencia de los campos magnéticos mediante la detección de la radiación no térmica de estas estrellas. El equipo selecció cinco estrellas que se ha demostrado que tienen vientos muy variables, algunas de ellas con variaciones cíclicas y utilizó el Radiotelescopio de Síntesis Westerbork, en los Países Bajos para buscar señales de anti-cuerponegras. La gama de radio fue seleccionada debido a la predicción de la intensidad del campo magnético.

En última instancia, sólo tres de los cinco destinos seleccionados se pudieron observar con el telescopio elegido y sólo uno de ellos, xi Persei, mostró evidencia de un espectro no-térmicos. Pero mientras que esto fortalece el caso de los campos magnéticos de la estrella, se plantea otra pregunta: ¿De dónde vienen las partículas relativistas? Aunque las estrellas de clase O tienen fuertes vientos estelares, sus velocidades están bien estudiadas y muy por debajo de la velocidad necesaria.

Una pista puede venir del hecho de que xi Persei es una estrella fuera de control ". Estas estrellas tienen velocidades a través del medio interestelar de 30 a 200 km / seg. El equipo sugiere que una onda de choque creada por esta moción podría dar lugar a velocidades suficientemente elevadas.

Mientras que esta investigación ofrece algunas pistas interesantes sobre la naturaleza de estos campos magnéticos de estas estrellas, todavía se basan en una muestra pequeña. Esta técnica sin duda se puede ampliar a un mayor número de estrellas en el futuro y puede ayudar a los astrónomos a mejorar sus modelos de funcionamiento estelar.
¿Con qué frecuencia los agujeros negros gigantes se vuelven hiperactivos?

21 Diciembre.- La galaxia de la izquierda, Abell 644, se encuentra en el centro de un cúmulo de galaxias. El panel de la derecha contiene SDSS J1021 131, una galaxia de campo llamada así porque se encuentra aislada. Ambas imágenes están compuestas con los datos del telescopio Chandra (azul) y el Estudio Sloan del Cielo digital (rojo, verde, azul). Un estudio de éstas y cientos de otras galaxias indica a los científicos la frecuencia en la que están los agujeros negros en las galaxias como SDSS J1021+131 y han estado activos en los últimos millones de años. Esto tiene implicaciones importantes para ver como el ambiente afecta el crecimiento de un agujero negro.

Agujeros negros en galaxias
La mayoría de las galaxias, incluida la nuestra, se cree que contienen un agujero negro supermasivo en su centro, con masas que van de millones a miles de millones de veces la masa del Sol. Por razones no del todo entendidas, los astrónomos han encontrado que estos agujeros negros exhiben una gran variedad de niveles de actividad: desde estar latentes a poco casi inaxctivos hasta ser prácticamente hiperactivos.

Los agujeros negros más activos son los supermasivos que producen los llamados " núcleos galácticos activos ", o AGN, expulsando grandes cantidades de gas. Este gas se calienta a medida que cae y brilla intensamente en la luz de rayos X.

"Hemos encontrado que sólo alrededor del uno por ciento de las galaxias con masas similares a la Vía Láctea contienen un agujero negro supermasivo en su fase más activa", dijo Daryl Haggard de la Universidad de Washington en Seattle, WA, y la Universidad de Northwestern en Evanston, IL , quien dirigió el estudio. "Tratando de averiguar cuántos de estos agujeros negros son activos en cualquier momento es importante para comprender cómo los agujeros negros crecen dentro de las galaxias y cómo este crecimiento se ve afectado por su entorno."

Este trabajo incluye un estudio con el observatorio Chandra en múltiples longitudes de onda o Champ, que cubre 30 grados cuadrados del cielo, la mayor área de cielo de cualquier observación de Chandra hasta la fecha. La combinación de imágenes de Chandra en rayos X con imágenes ópticas del Estudio Sloan Digital del Cielo con cerca de 100.000 galaxias que fueron analizadas. De ellas, unas 1.600 fueron brillantes vistas con rayos-X, lo que indica una posible actividad AGN.

Sólo las galaxias a 1,6 millones de años luz de la Tierra podrían ser comparadas con la Vía Láctea, a pesar de que las galaxias tan lejanas a más 6300 millones de años luz puedan ser estudiadas también. Las galaxias principalmente aisladas no se incluyeron en las galaxias de cúmulos o grupos.

"Esta es la primera determinación directa de la fracción de las galaxias de campo en el universo local que contienen activos agujeros negros supermasivos", dijo el coautor Paul Green, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, MA. "Queremos saber con qué frecuencia estos agujeros negros gigantes expulsan llamaradas, ya que esto ocurre cuando han crecido de forma importante."

Una meta clave de los astrónomos es entender cómo la actividad AGN ha afectado al crecimiento de las galaxias. Se observó una correlación sorprendente entre la masa del agujero negro gigante y la masa de las regiones centrales de la galaxia que sugiere que el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas están estrechamente vinculados. La determinación de la fracción AGN en el universo local es crucial para ayudar a modelar este crecimiento paralelo.

Uno de los resultados de este estudio es que la fracción de galaxias que contienen AGN depende de la masa de la galaxia. Las galaxias más masivas son más propensas a alojar AGN, mientras que las galaxias que sólo tienen alrededor de un décimo la masa de la Vía Láctea tienen una probabilidad diez veces más pequeña de contener de un AGN.

Otro resultado es que una disminución gradual en la fracción de AGN se ve con el tiempo cósmico desde el Big Bang, lo que confirma el trabajo realizado por otros. Esto implica que, o bien el suministro de combustible o el mecanismo de abastecimiento de combustible del agujero negro está cambiando con el tiempo.

El estudio también tiene implicaciones importantes para la comprensión de cómo los barrios galácticos afectan al crecimiento de los agujeros negros, porque la fracción de AGN para las galaxias de campo se encontró que era indistinguible en el de las galaxias en los cúmulos densos.

"Parece ser que los agujeros negros muy activos son raros, pero no ausentes", dijo
Haggard. "Esta ha sido una sorpresa para algunos, pero podría proporcionar pistas importantes acerca de cómo el entorno afecta al crecimiento del agujero negro."

Es posible que la fracción AGN haya ido evolucionando con el tiempo cósmico en ambos grupos y en el campo galáctico, pero a ritmos diferentes. Si la fracción AGN en grupos comenzó de forma superior a la de las galaxias de campo - como han insinuado algunos resultados - pero luego disminuyó más rápidamente, en algún momento la fracción del clúster sería aproximadamente igual a la fracción del terreno. Esto puede explicar lo que se ve en el universo local.

La Vía Láctea contiene un agujero negro supermasivo conocido como Sagitario A * (Sgr A *, para abreviar). Aunque los astrónomos han sido testigos de alguna actividad de Sgr A * a través del telescopio Chandra y otros telescopios en los últimos años, se supone que ha estado en un nivel muy bajo. Si la Vía Láctea sigue las tendencias observadas en el estudio CHAMP, Sgr A * debe ser cerca de un billón de veces más brillante en rayos-X, aproximadamente el 1% del tiempo de vida restante del Sol. Esta actividad es probable que haya sido mucho más común en el pasado distante.

Si Sgr A * se convirtió en un AGN no sería una amenaza para la vida aquí en la Tierra, pero sería muy espectacular en rayos X y en longitudes de onda de radio. Sin embargo, los planetas que están mucho más cerca del centro de la Galaxia, o directamente en la línea de fuego del agujero negro recibirían grandes cantidades y potencialmente dañinas de radiación.
Voluntarios a la caza de " planetas perdidos "

21 Diciembre.- El público está pidiendo ayudar a los astrónomos de la Universidad de Oxford a encontrar planetas que orbitan otras estrellas que pueden haber sido "perdidos" en los datos de más de 100.000 estrellas. Los voluntarios podrían incluso encontrar planetas similares a la Tierra.


Gigante de gas orbitando una estrella remota
El observatorio espacial Kepler de la NASA ha estado mirando en la misma región del cielo durante 18 meses y ha devuelto miles de imágenes de estrellas . Ahora planethunters.org está invitando a los usuarios de la web para buscar huecos en el brillo de estas estrellas que podrían indicar un planeta extra-solar ('exoplanetas') que pasa entre la estrella y nosotros.

"El equipo de la NASA equipo comienza con las estrellas más probables a tener planetas y las computadoras detectarán muchos de estos exoplanetas de forma automática, pero hay una buena probabilidad de que algunos de estos mundos alienígenas que se hayan perdido en los datos de Kepler ", dijo el doctor Chris Lintott de la Universidad de Oxford del Departamento de Física, quien encabeza el equipo de investigación con científicos de la Universidad de Yale. "Lo que esperamos es que el ojo humano pueda ser capaz de detectar estos mundos perdidos, rescatar a los planetas que las técnicas automáticas han perdido. "

Incluso es posible que los visitantes de planethunters.org encontremos un exoplaneta similar a la Tierra, como el observatorio espacial Kepler tiene instrumentos sensibles es probable que sea capaz de detectar un planeta pequeño como el nuestro.

El paso de un planeta por delante de otro objeto, como una estrella se conoce como "tránsito". Y solamente voluntarios examinan el brillo de miles de imágenes de las estrellas que con el tránsito no han sido detectados por el ordenador y podrían ser detectados de forma manual.

Dr. Lintott, dijo: "Es tentador pensar que un voluntario con un sitio web podría ser la primera persona en ver" amanecer "un mundo alienígena, tal vez incluso un nuevo planeta parecido a la Tierra. Ya hemos demostrado en otros proyectos la cantidad de astrónomos que pueden contribuir a la ciencia, pero que uno de nuestros usuarios identificara un planeta perdido sería un logro fantástico.

El sitio, construído por un equipo de Oxford incluyendo Arfon Smith y Stuart Lynn, tiene algunos trucos bajo la manga para probar lo buenos que son los observadores humanos.

"Hemos escondido algunos planetas reales en los datos para probar a nuestros usuarios si los identificarán o no," dijo Arfon Smith de la Universidad de Oxford del Departamento de Física, "espero que esto recompense a los mejores cazadores de nuestro planeta y ayude a estimularles para descubrir nuevos exoplanetas difícil de detectar."

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