Noticias del espacio, 13 Enero del 2011

Mirando profundamente en el espacio, y, literalmente, mirando atrás en el tiempo, es como experimentar el universo en una casa de espejos donde todo está distorsionado a través de un fenómeno conocido como lente gravitacional. El efecto de lente gravitacional se produce cuando la luz de un objeto distante se ve distorsionada por un objeto masivo que está en primer plano. Los astrónomos han comenzado a aplicar este concepto en una nueva forma de determinar el número de galaxias muy lejanas y medir la materia oscura en el universo.

Albert Einstein demostró que la gravedad hace que la luz se curve. El efecto es normalmente muy pequeño, pero cuando la luz pasa cerca de un objeto muy masivo, como una galaxia masiva, un cúmulo de galaxias, o un agujero negro supermasivo, la curvatura de los rayos de luz se hace más fácilmente perceptible.

Cuando la luz de un objeto muy distante pasa por una galaxia mucho más cerca de nosotros, puede desviarse alrededor del objeto en primer plano. Normalmente, la luz se dobla alrededor del objeto en una de dos, o cuatro rutas diferentes, por lo que aumenta la luz de la lejana galaxia más directamente detrás de ella. Este telescopio natural, llamado lente gravitacional, proporciona una mayor y más brillante imagen distorsionada de una galaxia distante. Estas distorsiones, que se extienden más allá de los límites del telescopio Espacial Hubble, puede gestionarse de forma eficaz por un nuevo telescopio espacial - el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Un objeto muy masivo - o una colección de objetos - distorsiona la visión de objetos débiles tanto que las imágenes distantes son vistas en múltiples imágenes formadas por un arco alrededor del objeto de primer plano. Este efecto es similar a mirar a través de una botella de Coca Cola de vidrio en un semáforo en un balcón y darse cuenta de cómo se distorsiona a medida que pasa a través de la botella. Los cosmólogos como Windhorst creen que las lentes gravitacionales probablemente distorsionna las mediciones de la densidad de flujo y el número de las galaxias más distantes que se ven en las profundidades del IR cercano según estudios recientes con el telescopio espacial Hubble.

Cuando uno mira hacia atrás, cuando el universo era joven, está viendo objetos demasiado primitivos que están muy lejos. Cuanto más lejos, más viejo será el objeto y habrá más posibilidades de haber sido distorsionado por otra imagen de fondo. Esta investigación sugiere que el efecto de lente gravitatoria puede dominar las propiedades observadas de las galaxias muy primitivas, las que están en una distancia de 650-480 milliones años luz como ahora se ven con el Hubble en el corrimiento al rojo de z> 8.10, respectivamente). Los halos de las galaxias en primer plano cuando el universo estaba en su apogeo de formación estelar (cerca de 3-6 millones de años y en un corrimiento al rojo de z = menor 1-2) gravitacional distorsionará la mayoría de estos objetos muy primitivos.

"Se demuestra que las lentes gravitacionales de galaxias en primer plano conducirá a un mayor número de galaxias que se contaron con desplazamientos al rojo z> 8-10. Este número puede ser aumentado significativamente, hasta en un orden de magnitud. Si existían sólo tres galaxias por encima del umbral de detección de desplazamientos al rojo z> 10 en el campo del Hubble de vista sin la presencia de la lente, el efecto de lente gravitatoria puede hacer hasta 10 a 30 de ellas visibles en las imágenes del Hubble ", explica Windhorst.

Un mosaico de imágenes en el infrarrojo medio del Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja o SOFIA, ofrece nueva información acerca de los procesos de formación de estrellas en la nebulosa Messier 42 en la constelación de Orión. Los datos de las imágenes fueron adquiridas con la cámara de objetos ténues de infrarrojos para el Telescopio SOFIA, o Forcast, por el investigador principal Terry Herter, de la Universidad de Cornell.

La vista de SOFIA combina imágenes en el infrarrojo de onda media de 19,7 micrones (verde) y 37.1 micrones (rojo). Una longitud de onda que no puede acceder cualquier telescopio en tierra o en la actualidad en el espacio. Pueden ser vistas estructuras detalladas en las nubes de la construcción material de las estrellas, así como nubes calientes de gas y polvo circundantes, y en parte oscurecidas, también un grupo de estrellas recién nacidas y luminosas la parte superior derecha.

Los paneles de la izquierda y el centro de la imagen tienen la misma escala y orientación que el SOFIA imagen.

La imagen en el panel izquierdo, hecho en longitudes de onda visible al ojo humano, muestra densas nubes de polvo interestelar y bloquea nuestra visión en zonas de la región de formación estelar, más el resplandor rosado de gas hidrógeno excitado por la radiación de las jóvenes estrellas justo encima del centro.

En el panel central, la imagen en el infrarrojo cercano penetra parte del polvo y revela numerosas estrellas en distintas etapas de formación, integradas dentro de las nubes.

Las observaciones de SOFIA revelan diferentes aspectos claramente de la M42 de formación estelar compleja que las otras imágenes. Por ejemplo, la densa nube de polvo en la parte superior izquierda es totalmente opaca en la luz de la imagen visible, en parte transparente en el infrarrojo de la imagen cercana, y se ve brillando con su propio calor de radiación en el infrarrojo medio en la imagen de SOFIA. Las estrellas calientes del cúmulo del Trapecio se ven justo por encima de los centros de la luz y cerca de las imágenes de infrarrojos visibles, pero son casi indetectables en la imagen de SOFIA. En la parte superior derecha, el polvo incrustado en un racimo de estrellas de alta luminosidad es la característica más prominente en el infrarrojo medio de la imagen de SOFIA y menos evidente en la imagen en el infrarrojo cercano que está completamente oculta en la imagen de luz visible al ojo humano.

"El asteroide 2010 JL33 fue descubierto el 6 de mayo por la estudio de Mount Lemmon en Arizona, pero antes de las observaciones de radar, poco se sabía acerca de eso", dijo Lance Benner, un científico en el JPL. "Al utilizar el Radar Goldstone del Sistema Solar, podemos obtener imágenes detalladas que revelan el asteroide su tamaño, forma y velocidad de rotación, su órbita, e incluso distinguir características de la superficie."

Los datos del radar revelan que 2010 JL33 es un alargado objeto irregular de alrededor de 1.8 kilómetros de ancho que gira una vez cada nueve horas. La más notable característica del asteroide es una concavidad grande que puede ser un cráter de impacto. Las imágenes en el vídeo duran aproximadamente el 90 por ciento de una rotación.

En el momento en que fue fotografiado, el asteroide estaba alrededor de 22 veces la distancia entre la Tierra y la Luna (8,5 millones de kilómetros). A esa distancia, las señales de radio de la antena del radar Goldstone fueron usadas para hacer imágenes que duraron 56 segundos la ida y vuelta entre la Tierra y el asteroide y la vuelta a la Tierra de nuevo.

Los 70 metros de antena del Goldstone en California, Desierto de Mojave , una parte de la red del Espacio Profundo de la NASA, es una de las dos instalaciones capaces de obtener imágenes de radar de asteroides. El otro de la Fundación Nacional de Ciencias con un diámetro (305 metros) es el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Las capacidades de los dos instrumentos son complementarias. El radar de Arecibo es de aproximadamente 20 veces más sensible, puede ver alrededor de un tercio del cielo, y puede detectar asteroides aproximadamente dos veces más lejos. Goldstone es totalmente orientable, puede ver alrededor del 80 por ciento del cielo, hacer un seguimiento de los objetos varias veces más por día, y puede hacer imágenes de asteroides a mayor resolución espacial. Hasta la fecha, Goldstone y Arecibo han observado de 272 asteroides cercanos a la Tierra y 14 cometas con el radar.

En los confines de nuestro sistema solar se encuentra una región misteriosa más remota y difícil de estudiar que el interior de Australia. Sigue siendo la única parte de nuestro sistema solar no visitado por una nave espacial. Llamado el Cinturón de Kuiper, la zona más allá de Neptuno es el hogar de los planetas enanos Plutón, Eris, Makemake, Haumea, etc... También alberga miles de objetos más pequeños que forman un segundo cinturón de asteroides de hielo (o más apropiadamente, el cinturón de cometas). En este reino del crepúsculo perpetuo, el Sol aparece distante como una estrella brillante.

Un nuevo telescopio ha comenzado a explorar virtualmente el interior del sistema solar, y ya se está anotando descubrimientos. El telescopio Panoramico Survey Telesco y Sistema de Respuesta Rápida (Pan-STARRS) PS1 ha encontrado diez residentes de Kuiper. Sobre la base de su brillo, los objetos varían en tamaño desde 300 a 500 km.

"Estamos emocionados de que Pan-STARRS esté empezando a encontrar estos objetos", dijo el astrónomo del Smithsonian Mateo Holman, que lidera la Organización Panamericana de STARRS-1 del proyecto "confines del Sistema Solar".

"Esto marca el principio para futuros descubrimientos de Pan-STARRS", añadió.

Holman presentó los hallazgos en una conferencia de prensa en la 217 ª sesión de la Sociedad Astronómica Americana.

El exterior del Sistema Solar es clave en el proyecto y es parte de un estudio más amplio que el telescopio le dedicará en un 60%. En el transcurso de los próximos meses y años, PS1 repetidamente estudiará el cielo desde su ubicación en Haleakala, viendo objetos tan débiles como hasta la magnitud 23 (10 millones de veces más débil que los visibles a simple vista). "El estudio espera encontrar una amplia gama de objetos cerca de los asteroides más pequeños y enanos posiblemente planetas ", dijo el astrónomo de Harvard Pavlos Protopapas

Esto corresponde a los Objetos del Cinturón de Kuiper de unos 180 kilómetros de diámetro o más grandes.

"Pan-STARRS-1 nos ofrece una oportunidad extraordinaria para estudiar el sistema solar exterior, en un detalle sin precedentes", dijo el miembro del equipo Ying-Tung Chen, un estudiante graduado en la Universidad Nacional Central de Taiwan.

Pan-STARRS permitirá a los astrónomos planetarios localizar a muchos de los nuevos objetos del Cinturón de Kuiper y caracterizar sus órbitas. Esto proporcionará una comprensión más firme de la estructura, la dinámica y evolución del exterior del sistema solar . Pan-STARRS también es probable que sea una herramienta productiva para descubrir nuevos cometas.

Pan-STARRS-1 es de 1,8 metros. Es el telescopio más grande del mundo con cámara digital - un 1,4 gigapixel, un monstruo que puede fotografiar un área del cielo del tamaño de 36 lunas llenas en una exposición única. PS1 entró en pleno funcionamiento en junio de 2010.

Rusia volverá a abrir sus naves espaciales Soyuz para turistas que paguen en el 2013 después de un paréntesis desde 2009, dijo el miércoles pasado la empresa estadounidense que organiza los viajes con la agencia espacial rusa.

A partir del 2013, tres turistas espaciales por año podrán reservar asientos en los vuelos de la Soyuz a la Estación Espacial Internacional (EEI), en la empresa con sede en Virginia, "Aventuras Espaciales", dijo en un comunicado.

La compañía ha firmado un acuerdo con la agencia espacial rusa y Energía, la propiedad de empresa estatal que diseña la cápsula Soyuz, para ofrecer los vuelos comerciales, dijo.

Se cita el presidente de Energía, Vitali Lopota, diciendo que: "Estamos muy contentos de continuar con el turismo espacial . "

Los vuelos serán posibles en el 2013 cuando Rusia planea aumentar su producción de cápsulas Soyuz desde cuatro a cinco por año, dijo la compañía, en un movimiento que le permitirá aumentar el número de vuelos a cinco por año.

El último turista espacial fue el canadiense Guy Laliberté, el multimillonario fundador del Cirque du Soleil, que regresó a la Tierra en octubre de 2009 después de un vuelo de 11 días.

El primer turista espacial, Denis Tito, viajó a la EEI en el 2001. En total, siete turistas espaciales han participado en las misiones.

Laliberté no reveló el costo de su billete al espacio, pero su antecesor, EE.UU. software pionero Charles Simonyi, pagó US $ 35 millones por su viaje.

Desde el regreso de Laliberte, Rusia ha limitado los vuelos en sus naves espaciales Soyuz de tres plazas a sólo profesionales, igual que la agencia espacial de EE.UU. La NASA se prepara para retirar sus transbordadores del servicio.

La NASA planea enviar su transbordador Endeavour al espacio para su vuelo regular por última vez en abril de este año, después las naves rusas Soyuz serán el único medio para llegar a la Estación Espacial Internacional.

presentó en Seattle el 12 de enero en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana, y ha sido presentado para su publicación en el Diario Astrofísico .

Estos pares de agujeros negros, también llamados binarios, están alrededor de cien a mil veces más cerca que la mayoría que de los que se han observado antes, proporcionando a los astrónomos una visión de cómo estos gigantes y sus galaxias anfitrionas fusionadas son una parte crucial de entender la evolución del universo. Aunque pocos pares similares y cercanos han sido vistos con anterioridad, esto es la población más grande de esos objetos observados como resultado de una búsqueda sistemática.

"Es una confirmación de las predicciones teóricas", dice S. George Djorgovski, profesor de astronomía, que presentará los resultados en la conferencia. "Estos pares cercanos son un eslabón perdido entre los sistemas binarios vistos con anterioridad y los pares de agujeros negros que se combinan en aún más pequeñas separaciones creemos deben estar allí.

A medida que el universo ha evolucionado, las galaxias han chocado y se fusionaron para formar otras más grandes. Casi cada una o quizás todas las grandes galaxias contienen un gigantesco agujero negro en su centro, con una masa millones o incluso miles de millones de veces mayor que la del Sol. Ese material como gas interestelar cae en el agujero negro, produciendo suficiente energía como para eclipsar a las galaxias, compuesto por un centenar de millones de estrellas. El gas caliente y el agujero negro forma un núcleo galáctico activo, los quásares más brillantes y más distantes de los cuales son llamados. La producción de energía prodigiosa de los núcleos galácticos activos puede afectar a la evolución de las galaxias.

Mientras que las galaxias se fusionan, en su centro del agujero negro va produciendo un agujero negro más masivo, incluso en el núcleo de la galaxia resultante. Tales colisiones se espera que generen estallidos de ondas gravitatorias, que aún no se han detectado. Algunas galaxias en fusión deben contener pares de núcleos activos, lo que indica la presencia de un agujero negro supermasivo en su camino a la que se unen. Hasta ahora, los astrónomos han observado en general, sólo muy distantes cuásares binarios de parejas, que suelen estar a cientos de miles de años luz de distancia.

"Si nuestra comprensión de la formación de estructuras en el universo es correcta, deben existir más cerca pares de núcleos activos ", agrega Adam Myers, un científico de investigación en la UIUC, y uno de los coautores. "Sin embargo, sería difícil de discernir en las imágenes borrosas por la típica atmósfera de la Tierra."

La solución fue utilizar la "Estrella Guía Láser óptica adaptativa", una técnica que permite a los astrónomos eliminar el desenfoque de la atmósfera y capturar imágenes tan nítidas como las tomadas desde el espacio. Un tal sistema se implementa en los telescopios de 10 metros del Observatorio WM Keck en Mauna Kea.

Los astrónomos seleccionaron sus objetivos utilizando espectros de galaxias conocido por el Sloan Revisión de Cielo Digital (SDSS). En las imágenes del SDSS, las galaxias están sin definir, aparecen como objetos individuales en lugar de los binarios. Para encontrar los pares potenciales, los astrónomos identificaron dos objetivos con los sistemas de líneas de emisión, una característica clave que sugiere la existencia de dos núcleos activos.

Mediante el uso de óptica adaptativa de Keck, los astrónomos fueron capaces de ver los pares cercanos de los núcleos galácticos, descubriendo 16 binarios de los 50 objetivos. "Las parejas que vemos están separadas sólo por unos pocos miles de años luz y es probable que haya muchos más que se encuentren", dice Fu Hai, un erudito postdoctoral de Caltech y el autor principal del artículo.

"Nuestros resultados se suman a la creciente comprensión de cómo las galaxias y sus agujeros negros centrales evolucionan ", añade Lin Yan, un miembro del personal científico de Caltech y uno de los coautores del estudio.

"Estos resultados ilustran el poder que tiene la técnica de la óptica adaptativa en los grandes telescopios", dice Djorgovski. "Con el próximo Telescopio de Treinta Metros, vamos a ser capaces de impulsar nuestra capacidad de observación para ver parejas con separaciones que estarán tres veces más cerca."

Los astrónomos han descubierto una floreciente metrópoli galáctica, la más lejana conocida en el universo primitivo. Esta colección antigua de galaxias probablemente se convirtió en un cúmulo de galaxias modernas similares a las masivas vistas hoy.

El grupo de desarrollo, llamado COSMOS-AzTEC3, fue descubierto y caracterizado por la longitud de onda de varios telescopios, incluyendo el Spitzer de la NASA, Chandra y los telescopios espaciales Hubble, y en tierra basados en el Observatorio WM Keck y el de Japón, el Telescopio Subaru .

"Este descubrimiento científico es excepcional gracias a la colaboración entre los proyectos de la NASA y sus socios internacionales", dijo Jon Morse, director de astrofísica de la NASA en la Sede de la NASA en Washington.

Los científicos se refieren a esta masa creciente de galaxias como un proto-cluster. COSMOS-AzTEC3 es el más distante protomasivo cúmulo conocido, y también uno de los más jóvenes, ya que se ve cuando el universo era joven. El cúmulo está a aproximadamente 12.6 mil millones de años luz de distancia de la Tierra. Nuestro universo se estima en 13,7 mil millones de años. Anteriormente, las versiones más maduras de estos grupos había sido visto a 10 millones de años luz de distancia.

Los astrónomos también encontraron que este grupo está repleto de explosiones extremas de formación de estrellas y un agujero negro enorme de alimentación.

"Creemos que los destellos y los agujeros negros son las semillas de la agrupación, "dijo Peter Capak del Spitzer de la NASA en el Centro en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. "Estas semillas con el tiempo se convertirá en una gigante, la galaxia central que domina el grupo, que es el rasgo en que se encuentran los modernos grupos de galaxias.

La mayoría de las galaxias en nuestro universo están unidas en grupos que salpican el paisaje cósmico como aglomeraciones urbanas, por lo general alrededor de una viaje galaxia y monstruosa que contiene un agujero negro masivo. Los astrónomos pensaban que las versiones primitivas de estos grupos, aún en formación se pegarían unas a otros en el universo primitivo . Sin embargo ha sido difícil de localizar hasta ahora.

Capak y sus colegas utilizaron el Observatorio Chandra X-ray y Santiago y el Telescopio del Reino Unido Clerk Maxwell en Mauna Kea, Hawai, para buscar el agujero negro y estallidos de formación estelar que se necesitan para formar las galaxias masivas en los centros de las ciudades modernas galácticas. Los astrónomos utilizaron el telescopio Hubble y Subaru para estimar las distancias a estos objetos, y buscar una mayor densidad de galaxias alrededor de ellos. Por último, el telescopio Keck se utilizó para confirmar que estas galaxias estaban en la misma distancia y parte de la expansión galáctica misma.

Una vez que los científicos encontraron este agrupamiento de las galaxias midieron la masa combinada con la ayuda del Spitzer. A esta distancia, la luz visible de las estrellas se desplaza, o se expande, a longitudes de onda infrarrojas que sólo se puede observar en el espacio por el Spitzer. La suma global de la masa que resultó ser de un mínimo de 400 mil millones de soles - lo suficiente para indicar que los astrónomos habían descubierto en realidad un protomasivo cluster. Las observaciones del Spitzer también ayudaron a confirmar que una galaxia masiva en el centro del cúmulo estaba formando estrellas a un ritmo impresionante.

Las observaciones de Chandra en rayos X se utilizan para encontrar y caracterizar el enorme agujero negro con una masa de más de 30 millones de soles. Los agujeros negros masivos son comunes en los cúmulos de galaxias de hoy en día, pero esta es la primera vez que un agujero negro de esta masa se ha relacionado con un grupo que es tan joven.

Por último, el telescopio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de interferómetro en Francia y el telescopio de 30 metros en España, junto con el Observatorio Nacional de Radioastronomía del Telescopio Large Array en Nuevo México, mide la cantidad de gas, o combustible en la futuro clúster de formación de estrellas. Los resultados indican que el grupo seguirá creciendo, como una ciudad moderna de galaxias.

"Realmente se necesita bastantes telescopios para este grupo", dijo Capak. "Las observaciones en el espectro electromagnético, desde rayos X hasta longitudes de onda milimétricas, eran esenciales para dar un panorama completo de las muchas facetas de la agrupación."

-AzTEC3 COSMOS, localizado en la constelación del Sextante, lleva el nombre de la región donde fue encontrado, llamada COSMOS después del estudio de la Evolución Cósmica. Azteca es el nombre de la cámara utilizada en el Telescopio James Clerk Maxwell, esta cámara se encuentra ahora en su camino hacia el Gran Telescopio Milimétrico ubicado en el estado de México, Puebla.