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Astrofísica


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Andrómeda en una nueva luz

6 Enero.- La galaxia de Andrómeda es nuestro gran vecino galáctico más cercano, que contiene varios cientos de millones de estrellas. En conjunto, estas imágenes muestran todas las etapas del ciclo de la vida estelar. La imagen de infrarrojos de Herschel muestra áreas de polvo frío que trazan reservas de gas en el que la formación de estrellas están incrustadas. La imagen óptica muestra las estrellas adultas. La imagen de XMM-Newton de rayos-X muestra los extremos violentos de la evolución estelar, en el que las estrellas individuales explotan o pares de estrellas se tiran unas a otras a pedazos.

Andrómeda en varios espectros de luz
Dos observatorios de la ESA han unido sus fuerzas para mostrar el resultado de la Galaxia de Andrómeda en una nueva luz. Herschel ve anillos de formación estelar en el presente, la imagen más detallada de la galaxia de Andrómeda jamás tomada en longitudes de onda infrarrojas, y XMM-Newton muestra estrellas brillantes rayos X que mueren.

Durante la Navidad de 2010, Herschel de la ESA y los observatorios espacio XMM Newton, apuntaron a la gran galaxia espiral cercana M31. Esta es una galaxia similar a nuestra Vía Láctea - ambas contienen varios cientos de millones de estrellas. Este es el detalle de infrarrojo lejano de imágenes más de la Galaxia de Andrómeda y muestra claramente que más estrellas de las que se ven en luz visible.

Sensible a la luz de infrarrojo lejano, Herschel ve nubes de polvo frío y el gas, donde las estrellas pueden formarse. Dentro de estas nubes son muchos capullos de polvo los que contienen estrellas que se forman, cada estrella se reúne en un proceso lento gravitacional que puede durar cientos de millones de años. Una vez que la estrella alcanza una densidad lo bastante alta, comenzará a brillar en longitudes de onda óptica. Se saldrá de su nube de luz y se hacen visibles a los telescopios ordinarios.

Muchas galaxias son espirales como Andrómeda en forma pero es interesante porque muestra un gran anillo de polvo alrededor de 75 000 años luz de diámetro que rodea el centro de la galaxia. Algunos astrónomos especulan que este anillo de polvo puede haber sido formado en una reciente colisión con otra galaxia. Esta nueva imagen de Herschel revela aún más intrincados detalles, con un mínimo de cinco anillos concéntricos de formación de polvo de estrellas visibles.

Superpuesta a la imagen infrarroja hay una vista de rayos X tomadas casi al mismo tiempo por el observatorio XMM-Newton de la ESA. Mientras que el infrarrojo muestra los inicios de la formación de estrellas, los rayos X suelen mostrar los extremos de la evolución estelar.

XMM-Newton destaca cientos de fuentes de rayos X dentro de Andrómeda, muchas de ellas agrupadas en torno al centro, donde las estrellas se encuentran naturalmente a estar más juntas. Algunas de ellas son ondas de choque y los escombros esparcidos por el espacio de estrellas que explotaron, otros son pares de estrellas encerradas en una pelea gravitatoria hasta morir.

En estos mortales abrazos, una estrella ya ha muerto y está tirando de gas de su compañera que aún vive. A medida que el gas cae a través del espacio, se calienta y emite rayos-X. La estrella que vive con el tiempo se verá muy reducida, con gran parte de su masa arrancada de ella por la gravedad más fuerte de su compañera más densa. A medida que el cadáver estelar se envuelve en este gas robado podría explotar.

Tanto el infrarrojo y las imágenes de rayos X muestran información que es imposible de recoger desde tierra debido a que estas longitudes de onda son absorbidas por la atmósfera terrestre. La luz de las estrellas titilantes vista desde la Tierra es de hecho una hermosa vista, pero en realidad contiene menos de la mitad de la historia. La luz visible nos muestra las estrellas adultas, mientras que el infrarrojo nos da a las jóvenes y los rayos X muestra las moribundas.
Colisiones Cósmicas

6 Enero.- ¿Qué pasa cuando chocan las galaxias? Durante años, estas colisiones cósmicas han desencadenado brotes de violencia en los corazones de las galaxias. Ahora, un análisis exhaustivo ha dado llegado a una conclusión: las fusiones galácticas no suelen provocar a los agujeros negro que impulsan estos núcleos galácticos activos, es decir que otros fenómenos menos importantes son los responsables.
Imágenes de varias galaxias
La mayoría de las galaxias, incluyendo la nuestra, tienen un enorme agujero negro en su corazón. Esto hace que en el centro de galaxias aparezca brillante, conocido como núcleos galácticos activos (AGN). ¿Por qué son los dos tipos tan diferentes? Hasta ahora, la teoría más aceptada ha sido que las fusiones entre galaxias son fundamentales en la conducción de la materia en el agujero negro , lo que lo hace crecer.

En un nuevo reconocimiento los astrónomos estudian las galaxias para probar esta teoría. La comparación de 140 galaxias activas con un grupo control de más de 1.200 galaxias inactivas comparables, encontraron que no ha habido ninguna relación significativa entre la actividad AGN y fusiones galácticas por lo menos durante los últimos ocho millones de años. Por lo tanto, otros fenómenos como la inestabilidad dentro de las galaxias, las colisiones de las nubes moleculares o interrupción de la marea por otras galaxias que se desplazan de lugar debe ser la causa.

Los resultados serán publicados en el Diario de Astrofísica el 10 de enero.
Este vídeo ofrece una ampliación más grande del cielo que se ha realizado por el Hubble: COSMOS. El estudio COSMOS es un mapa detallado de un trozo de cielo, alrededor de 10 veces el tamaño del área cubierta por la Luna llena, que ha sido estudiado por el Hubble y otros telescopios en diferentes longitudes de onda. Los datos de COSMOS se ha utilizado para la investigación, incluyendo la creación de un mapa en 3 dimensiones de la distribución de materia oscura del Universo, y un estudio sobre la relación entre las grandes fusiones de galaxias y los núcleos galácticos activos.

La emisión de radiación de núcleos activos de las galaxias es impulsado por el comportamiento de la materia, tales como las nubes de gas y hasta las estrellas, ya que se calienta y entra en el supermasivo agujero negro central de la galaxia. Pero una cuestión sin resolver en la física de las galaxias activas es precisamente cómo la materia cruza el final pocos cientos de años luz para llegar a las inmediaciones del agujero negro antes de ser tragada.

El líder del equipo Mauricio Cisternas del Instituto Max Planck de Alemania para la Astronomía explica: "Un estudio de esta envergadura ha sido posible hasta hace poco. Los grandes estudios realizados con el Telescopio Espacial Hubble nos han dado una muestra grande de las galaxias tanto activas e inactivas, lo que significa que ahora podemos estudiar muchas galaxias distantes con exquisito detalle. Antes de estos estudios no se había examinado muchas galaxias activas en grandes distancias cósmicas con el suficiente detalle. "

Cisternas y su equipo decidieron estudiar 140 galaxias activas de los datos de COSMOS. El campo de COSMOS es un área del cielo alrededor de 10 veces el área cubierta por la Luna, en la constelación del Sextante (el Sextante), que ha sido ampliamente asignada por el Hubble y otros telescopios en diferentes longitudes de onda. Contiene varios cientos de miles de galaxias distantes de todo tipo. El equipo fue capaz de identificar las galaxias activas, entre estas observaciones con rayos X del telescopio espacial de la ESA XMM-Newton, y luego estudió las imágenes ópticas más detalladamente tomadas por la NASA / ESA del Telescopio Espacial Hubble.

Para cada una de las galaxias activas en el estudio, seleccionaron nueve galaxias activas en aproximadamente las mismas distancias, y por lo tanto más o menos en la misma etapa de la evolución cósmica, de las mismas imágenes del Hubble. Esto da un total de poco más de 1.400 galaxias que el equipo entonces podría probar las señales indicadoras de las fusiones.

"Usted puede decir generalmente cuando han estado las galaxias involucradas en una fusión", explica Knud Jahnke, co-autor del estudio. "En lugar de la espiral ordenada, geométrica o lisa y las formas elípticas se suelen ver en las imágenes del Hubble, las galaxias en colisión normalmente se ven distorsionadas y deformadas. Planeamos saber si estas galaxias deformes eran más propensas que otras ya habituales para acoger los núcleos activos."

Identificar si una galaxia se distorsiona es una cuestión de juicio que para el ojo experto de un astrónomo entrenado es mucho mejor que cualquier evaluación computarizada. Cisternas ha creado una especie de rueda de reconocimiento de las galaxias, en el que había modelado y quitado la mancha que revela la AGN. Diez expertos de galaxias, con base en ocho instituciones diferentes, evaluaron de forma independiente si cada una de las galaxias estaba distorsionada o no, sin que se dijera si tenía un AGN.

Ninguno de los expertos encontraron una correlación significativa entre la actividad de una galaxia y su distorsión, es decir, entre el agujero negro bien alimentado y su participación en una gran fusión.

Mientras que las fusiones son un fenómeno común, y se cree que juegan un papel al menos para algunos AGN, el estudio muestra que no proporcionan un mecanismo dominante para la alimentación de los agujeros negros. Por el estudio de las estadísticas, al menos el 75%, y posiblemente toda la actividad AGN en los últimos ocho mil millones años deben tener una explicación diferente. Las posibles formas de transporte de materia hacia un agujero negro central son las inestabilidades en las estructuras como las galaxias espirales, las colisiones de las gigantes nubes moleculares en la galaxia, o el sobrevuelo de otra galaxia que no conduce a una fusión (conocido como el acoso galáctico ).

¿Podría todavía haber una conexión causal entre la actividad y las fusiones como en el pasado más distante? Esa es la pregunta y el grupo se prepara para responderla. Los datos adecuados son limitados de los dos programas en curso de observación (Multi-Ciclo de Programas del Tesoro) con el Telescopio Espacial Hubble, así como de las observaciones de su sucesor, el James Webb Space Telescope, el cual está programado para su lanzamiento a partir de 2014.

La NASA comprueba el todoterreno "Espíritu" durante la primavera marciana

6 Enero.- Concepto artístico el Explorador todoterreno de Marte en la superficie marciana. Dos vehículos fueron construídosel año 2003 y llegaron en enero de 2004 en dos lugares en Marte. Cada todoterreno tiene movilidad y un juego de herramientas para funcionar como un geólogo robótico.

Astronáutica
Spirit sobre la superficie de Marte
Nueve meses después de los últimos datos que envió el explorador Espíritu la NASA está intensificando los esfuerzos para recuperar las comunicaciones con el vehículo antes de la primavera, hasta el sur de Marte a mediados de marzo.

Espíritu aterrizó en Marte el 4 de enero de 2004 (Tiempo Universal, 3 de enero, hora del Pacífico) para una misión diseñada de una duración de tres meses. Después de cumplir su misión y los objetivos principales, el Espíritu ha trabajado durante más de cinco años en una misión extendida.

"La cantidad de energía solar disponible para el Espíritu sigue aumentando cada día durante los próximos meses", dijo el Jefe de proyecto del todoterreno de Exploración de Marte John Callas, en el centro de Motor a propulsión de la NASA en Pasadena, California "Mientras se pueda, vamos a hacer todo lo posible para aumentar las posibilidades de comunicarnos con el vehículo de nuevo. "

Después de mediados de marzo, las perspectivas para revivir a Espíritu empezarían a disminuir. Probablemente el silencio del Espíritu se debe a factores que van más allá de una condición de baja potencia. El vehículo puede haber sufrido daños causados por el frío en el invierno marciano.

El todoterreno ha trabajado mucho más allá de los límites con los que lo diseñaron y con el tiempo, el Espíritu ha perdido el uso de dos de sus seis ruedas. Esto lo dejó incapaz para obtener una inclinación favorable y recibir energía solar durante el cuarto invierno marciano, que comenzó en mayo pasado.

Espíritu y su gemelo, el Oportunidad, que aterrizó tres semanas después de Espíritu si se mantiene activo y ambos han hecho importantes descubrimientos acerca de ambientes húmedos en el antiguo Marte que pueden haber sido favorables para el apoyo a la vida microbiana.

Los últimos comunicados del Espíritu fueron el 22 de marzo de 2010. El equipo del rover había previsto que el todoterreno podría entrar en un modo de falla de baja potencia con una actividad mínima, excepto carga y la calefacción de las baterías y mantener su reloj en marcha. Como la mayoría de los calentadores se apagaron, la temperatura interna del Espíritu bajó más que nunca sobre la superficie de Marte. Una tensión podría haber causado daños, tales como alteración conexiones eléctricas, que impida despertar o, incluso si vuelve Espíritu a ser operativo, podría reducir su capacidad.

La primavera del Sur-Marte comenzó en noviembre de 2010. Incluso antes de eso, la Red Profunda Espacial de antenas de la NASA en California, España y Australia ha estado escuchando durante todos los días al Espíritu. El equipo del rover ha enviado unos comandos para obtener una respuesta del vehículo, incluso si el vehículo ha perdido la noción del tiempo.

Ahora, la vigilancia ha aumentado. Los períodos adicionales de escuchas del Espíritu se podrían confundir una señal del Orbitador de Reconocimiento de Marte, otra nave que orbita en Marte. Los comandos para un sonido del Espíritu se enviará de vez en cuando para cubrir una gama más amplia de los tiempos del día en Marte, cuando el Espíritu puede despertar. Además, la NASA está escuchando en una amplia gama de frecuencias para cubrir más posibilidades de los efectos de la temperatura en los sistemas de radio del Espíritu.

Edades oscuras cósmicas

6 Enero.- Representación de la línea de tiempo del universo, más de 13.7 millones de años, desde el Big Bang, a través de las edades oscuras cósmicas y la formación de las primeras estrellas, a la expansión del universo que le siguieron.
Esquema de la línea de tiempo del universo
Los restos de las primeras estrellas ha ayudado a los astrónomos a estar más cerca de abrir la "edad oscura" del cosmos.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge y el Instituto
Tecnológico de California está utilizando la luz emitida desde los masivos agujeros negros llamados cuásares para "iluminar" los gases liberados por las primeras estrellas, que explotaron hace millones de años. Como resultado, han encontrado lo que ellos denominan como el eslabón perdido en la evolución de la química del universo.

Las primeras estrellas se cree que son la clave de uno de los misterios del principio del cosmos: cómo pasó de ser predominantemente lleno de hidrógeno y helio a un universo rico en elementos más pesados, tales como oxígeno, carbono y hierro.

Sin embargo, a pesar de que los telescopios pueden detectar la luz que llega a la Tierra desde miles de millones de años luz de distancia, permitiendo a los astrónomos mirar atrás en el tiempo durante casi toda la historia, unos 13.7 mil millones de años del universo, la observación sigue siendo una frontera: las llamadas "las edades oscuras". Este período, que duró quinientos millones de años después del Big Bang, terminó cuando las primeras estrellas nacieron y son inaccesibles a los telescopios, porque las nubes de gas que llena el universo no son transparentes a la luz visible e infrarroja.

"Hemos sido efectivamente capaz de mirar en las edades oscuras con la luz emitida por un quásar en una galaxia distante de miles de millones de años atrás. La luz proporciona un telón de fondo que puede ser cualquier nube de gas puede ser medida", dijo el profesor Max Pettini en el Instituto de Astronomía de Cambridge (IOA), quien dirigió la investigación junto con el estudiante de doctorado Cooke Ryan.

Tomando las medidas de precisión usando los telescopios más grandes del mundo en Hawai y Chile, los investigadores han utilizado la Espectroscopia  Quasar de Absorción de línea para identificar las nubes de gas llamadas "sistemas de amortiguación Lyman alfa" (AVD). Entre los miles de AVD que se conocen, el equipo ha tenido éxito en la búsqueda de una nube rara liberada de una estrella muy temprana en la historia del universo.

"A juzgar por su composición, el gas es un remanente de una estrella que explotó hace 13 millones de años," explicó Pettini. "Proporciona el primer análisis del interior de una de las primeras estrellas del universo."

Los resultados proporcionan observaciones experimentales de un tiempo que hasta ahora ha sido posible sólo con modelos de simulación informática, y ayudará a los astrónomos a llenar las lagunas en la comprensión de cómo el Universo evolucionó químicamente.

"Hemos descubierto pequeñas cantidades de elementos presentes en la nube en proporciones que son muy diferentes de sus proporciones relativas de las estrellas normales hoy en día. Lo más importante, la proporción de carbono al hierro es 35 veces mayor que el medido en el Sol", dijo Pettini. "La composición nos permite inferir que el gas fue liberado por una estrella 25 veces más masiva que el Sol y originalmente formada por hidrógeno y helio solamente. En efecto, esto es un registro fósil que nos proporciona el eslabón perdido de nuevo a los inicios del universo."
Astrofísica

La Nebulosa de la Laguna

6 Enero.- Esta nueva visión infrarroja de la región de formación estelar Messier 8, a menudo llamada la Nebulosa de la Laguna, fue capturada por el telescopio VISTA en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Esta imagen en color fue creada a partir de imágenes tomadas a través de J, H y K filtros en el infrarrojo cercano, y que fueron adquiridos como parte de un estudio amplio de las partes centrales de la Vía Láctea. El campo de visión es de unos 34 por 15 minutos de arco.
Foto de la Nebulosa de la Laguna
Los astrónomos están utilizando actualmente el telescopio de infrarrojos (VISTA) para recorrer el centro de Vía Láctea por regiones donde se ven los objetos y el mapa de su estructura con mayor detalle nunca antes vistos.  La nueva imagen de infrarrojos que aquí se presenta se tomó como parte de un estudio detallado de zona. Muestra la guardería estelar llamada Nebulosa de la Laguna (también conocida como Messier 8, que se encuentra a unos 4.000-5.000 años-luz de distancia en la constelación de Sagitario (el Arquero).

Las observaciones infrarrojas permiten a los astrónomos ver a través del velo de polvo que les impedía ver los objetos celestes en luz visible. Esto se debe a que la luz visible tiene una longitud de onda que es aproximadamente del mismo tamaño que las partículas de polvo, es muy dispersa, pero la mayor longitud de onda de luz infrarroja puede atravesar el polvo en gran parte. VISTA, con sus 4.1 metros de diámetro es el telescopio de estudio más grande del mundo - se dedica a vigilar las zonas de gran parte del cielo en longitudes de onda del infrarrojo cercano y muy rápidamente. Por tanto, es ideal para estudiar el nacimiento de estrellas.

Las estrellas se forman típicamente en grandes nubes moleculares de gas y polvo, que se colapsan bajo su propio peso. La Nebulosa de la Laguna, sin embargo, es también el hogar de un número de regiones mucho más compactas de gas y polvo colapsado, llamado glóbulos de Bok. Estas nubes oscuras son tan densas que, incluso en el infrarrojo, pueden bloquear la luz de las estrellas de las estrellas de fondo. Pero el rasgo oscuro más famoso de la nebulosa es la senda de polvo con forma de laguna que serpentea a través de la nube de gas resplandeciente.

Las estrellas jóvenes calientes que emiten luz ultravioleta intensa, son responsables de hacer la luz de la nebulosa brillante. Sin embargo, la Nebulosa de la Laguna es también el hogar de estrellas mucho más jóvenes. Las estrellas recién nacidas se han detectado en la nebulosa que son tan jóvenes que todavía están rodeadas de sus discos de acreción natal. Estas estrellas recién nacidas en ocasiones expulsan chorros de materia de sus polos.
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