Noticias del espacio, 14 Enero del 2011

La energía oscura es una fuerza misteriosa que impregna todo el espacio, que actúa como un "empuje" para acelerar la expansión del Universo. A pesar de ser el 70 por ciento de la energía del Universo, la energía oscura fue descubierta en 1998 por dos equipos de observación de las supernovas de tipo Ia. Una supernova de tipo 1a es una explosión cataclísmica de una estrella enana blanca.

Estas supernovas son actualmente la mejor manera de medir la energía oscura, ya que son visibles a través del espacio intergaláctico. Además, pueden funcionar como "velas estándar" en galaxias distantes desde el brillo intrínseco que se conoce. Así como los conductores estiman la distancia a los coches que se acercan en la noche por el brillo de los faros, lo mismo se mide el brillo aparente de una supernova y así da su distancia (es más débil). Así se miden las distancias de seguimiento del efecto de la energía oscura en la expansión del Universo.

La mejor manera de medir la energía oscura se acaba de conseguir, gracias a un nuevo estudio de supernovas de tipo Ia dirigido por Ryan Foley del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica. Se ha encontrado una manera de corregir pequeñas variaciones en la aparición de estas supernovas, de modo que se convierten aún mejor en velas estándar. La clave está en ordenar las supernovas en función de su color.

"La energía oscura es el mayor misterio de la física y la astronomía actual. Ahora, tenemos una mejor manera de abordarla", dijo Foley, quien es miembro de arcilla en el Centro. Presentó sus hallazgos en una conferencia de prensa en la 217 ª sesión de la Sociedad Astronómica Americana.

La nueva herramienta también ayudará a los astrónomos a conseguir escalas de distancias cósmicas, proporcionando distancias más exactas a galaxias lejanas.

Las supernovas de tipo Ia son utilizadas como velas estándar, lo que significa que tienen un brillo intrínseco conocido. Sin embargo, no todas son igual de brillantes. Los astrónomos han de corregir ciertas variaciones. En particular, existe una relación conocida entre la rapidez con la luminosidad de la supernova y se oscurece (su curva de luz) y el máximo brillo intrínseco.

Incluso cuando los astrónomos corrigen este efecto, sus medidas aún muestran algunas de dispersiones, lo que conduce a imprecisiones en el cálculo de distancias y por lo tanto los efectos de la energía oscura. Estudios en buscar maneras de hacer más correcciones precisas han tenido un éxito limitado hasta ahora.

"Hemos estado buscando este tipo de" efecto de segundo orden 'durante casi dos décadas ", dijo Foley.

Foley descubrió que después de corregir con rapidez la supernova de tipo Ia se desvaneció y se muestra una relación clara entre la velocidad de su material expulsado y su color: las más rápidas son un poco más rojas y las azules son las más lentos.

Anteriormente, los astrónomos suponen que las explosiones más rojas sólo aparecen de esa manera porque interviene el polvo, lo que también atenúa la explosión y hace que parezca más de lo que era. Tratando de corregir esto, antes incorrectamente calculaban que la explosión estaba más cerca de lo que parecía. el trabajo de Foley muestra que hay algunas diferencias de color intrínseco con la propia supernova.

El nuevo estudio logró utilizar una amplia muestra de más de 100 supernovas. Más importante aún, volvió a los "principios básicos" y volvió a examinar la hipótesis de que las supernovas de tipo Ia son de un color medio.

El descubrimiento proporciona una mejor comprensión de la física de las supernovas de tipo Ia y sus diferencias intrínsecas. También permitirá a los cosmólogos a mejorar su análisis de los datos y tomar mejores mediciones de la energía oscura - un paso importante en el camino de aprender lo que esta fuerza misteriosa es realmente, y lo que significa para el futuro del cosmos.

Concepción artística del exoplaneta HD 189733b, que algunos han llamado el "ojo de buey" debido al brillante "punto caliente" que se muestra aquí.

Guinan anunció el hallazgo en una conferencia de prensa celebrada en la apertura de la 217ª reunión de la Sociedad Americana de Astronomía en Seattle, Washington.

El descubrimiento es de especial interés porque representa un caso raro en que un equipo de investigadores fue capaz de hacer una determinación de la edad de un planeta de forma independiente a través del estudio del sistema de una débil estrella enana roja. El descubrimiento abre una nueva puerta de entrada al aprendizaje acerca de la dinámica y evolución de muchos otros sistemas planetarios que también contienen planetas tipo Júpiter caliente.

HD 189733b, es un exoplaneta Júpiter caliente que orbita una estrella naranja enana tipo K, llamada HD 189733 en la constelación del Zorro. El exoplaneta orbita a sólo un tres por ciento de la distancia de la Tierra desde el Sol: es decir, ~ 0,03 UA) con un período orbital de sólo 2,2 días (para la comparación de la Tierra que tarda 365 días en orbitar el Sol).

La estrella está a unos 63 años luz de distancia de nosotros y tiene una masa y el diámetro de alrededor de ~ 80 por ciento la de nuestro Sol. Esta estrella, fortalecida por su compañero, el planeta Júpiter caliente, parece haberla hecho girar hacia arriba (rotación ~> 2 veces más rápido que nuestro Sol. - que tiene un período de rotación de aproximadamente 12 días) y está ganando momento angular a partir de las interacciones magnéticas con el planeta del tamaño de Júpiter. La estrella gira a expensas de la energía angular orbital del planeta.

La pérdida de cantidad de movimiento orbital del planeta en el pasado puede explicar por qué (y otros sistemas planetarios similares) orbitan tan cerca de sus estrellas. Mientras que el planeta está en una espiral hacia la estrella, y es más probable que esté condenado, existe la posibilidad de que los campos de la interacción magnética de la estrella y el planeta podrían crear una órbita de marea-magnética cerrada. La rotación podría permitir al planeta sobrevivir. El escenario más probable, sin embargo, es que el planeta se acerque a la estrella y su ambiente será erosionado por la intensa radiación de la estrella y los fuertes vientos. El planeta en última instancia será destrozado por la gravedad de la estrella si sobrevive a la radiación de la estrella y los vientos.

HD 189733 Ab es un sistema planetario relativamente raro eclipsado que fue descubierto en el 2005 (por Buchy et al.) y ha atraído mucha atención en los círculos astronómicos, ya que alberga un exoplaneta Júpiter caliente en tránsito. El sistema es relativamente brillante (por ejemplo, se puede observar con prismáticos). Los eclipses del planeta permiten información sustancial que se pueden obtener de la observación del sistema dentro y fuera de los eclipses planetarios. Por ejemplo, los estudios espectroscópicos por otros equipos (por ejemplo, Tinnetti G. et al.) Revelan que su atmósfera contiene vapor de agua caliente, el dióxido de carbono, sodio, y, curiosamente, moléculas orgánicas de metano y partículas de niebla.

Este sistema es más de cinco mil millones de años. El planeta del tamaño de Júpiter se ha estimado ser muy caliente en ~ 1500 grados Fahrenheit. HD 189733b tiene uno de los más cortos períodos orbitales conocidos de sólo P = 2,22 días y sólo 0.031AU a su estrella anfitriona (es decir, sólo ~ 8.75x el radio de la estrella). El sistema incluye una fría estrella enana roja (HD 189733b). Esta débil estrella compañera se encuentra a ~ 12 "de distancia a la estrella enana K. A la distancia de HD 189733 que corresponde en una separación de ~ 220 UA. (Para la comparación se trata de 220x la distancia de la Tierra desde el Sol, o más de 5,5 x más lejos que la distancia de Plutón al Sol).

De los más de 500 exoplanetas que se han descubierto hasta la fecha, HD 189733 es el único de un grupo cuya edad y características físicas han sido bien determinadas. El estudio de estos planetas y sus sistemas puede ayudar a los astrobiólogos a determinar la mejor forma de búsqueda de mundos habitables más allá de nuestro propio sistema solar.

El plan para hacer un primer lanzamiento de un nuevo cohete y la cápsula espacial para llevar a los astronautas para el 2016 "no parece ser posible" en el proyecto del presupuesto, dijo la NASA en un informe a los legisladores.

Cuatro miembros del Comité del Senado sobre Comercio, Ciencia y Transporte replicó que el plan no es opcional y que la agencia espacial de EE.UU debe encontrar una manera de hacerlo posible.

"La producción de un cohete de carga pesada y la cápsula no es opcional. Es la ley", dijo un comunicado conjunto emitido el miércoles por los senadores John Rockefeller, Kay Bailey Hutchison, Bill Nelson y David Vitter.

"La NASA debe utilizar décadas de experiencia en el espacio y miles de millones de dólares en inversiones previas para llegar a un concepto que funcione. Creemos que se puede hacerse de forma eficiente. - Y, que debe ser una prioridad."

El comité del Senado publicó una copia del informe de la NASA, que la agencia espacial de EE.UU. no había emitido públicamente, pero la presentó a los legisladores el 10 de enero.

Se dijo que la NASA teme que no tiene los fondos suficientes de acuerdo a los presupuestos que se indica en el año fiscal del 2011 y la solicitud de presupuesto del 2012 el presidente Barack Obama.

"Ninguna de las opciones de diseño estudiadas hasta el momento parecía estar al alcance de nuestras actuales condiciones fiscales, en base a los modelos de costes, los datos históricos, y los enfoques tradicionales de adquisición", dijo el informe de la NASA.

La agencia espacial de EE.UU. dijo que no coinciden con las estructuras de los tres criterios establecidos por su administrador para el desarrollo de un sistema de exploración de futuro que sea "asequible, sostenible y realista".

La NASA dijo que seguirá estudiando el asunto y emitirá otro informe al Congreso en abril.

Dicho informe tendrá como objetivo "poner al día nuestro enfoque basado en los planes descritos en este documento y, si es necesario, modificarlo sobre la base de los resultados del año fiscal del 2011 y la petición del presupuesto del 2012 del presidente."

Los dos últimos - o si el presupuesto lo permite, tres - vuelos del transbordador espacial se harán en este año, con el Discovery y el previsto el lanzamiento del Endeavour el 24 de febrero y el 19 de abril, antes de que la flota sea retirada para siempre.

Según el experto John Logsdon, el informe de la NASA no es ninguna sorpresa, porque el administrador de la agencia espacial Charles Bolden ya ha informado antes a los senadores superiores que el plan no era realista.

"Incluso aunque hubiera más dinero no creo que se pudiera lograr para el 2016", dijo Logsdon, ex director del Instituto de Política Espacial en la Universidad George Washington, quien agregó que el año 2018 o 2020 podría ser más factible.

"Algo tan grande se requiere más de cinco años", dijo.

Logsdon añadió que el conflicto aparente entre senadores y la NASA era realmente "el comienzo de un diálogo".

"No hay duda en mi mente de que la NASA quiere construir este vehículo de carga pesada", dijo Logsdon. "También es claro para mí que con base en el análisis de la NASA no pueden hacerlo en las condiciones que se han escrito en el acto de autorización.

Entonces ellos tienen que volver más adelante de modo que el Congreso entienda la base de la conclusión de NASA.

Los datos combinados de varios satélites de la NASA han asombrado a los astrónomos al revelar los cambios inesperados en la emisión de rayos X de la Nebulosa del Cangrejo, una vez considerado la más constante fuente de alta energía en el cielo.

"Durante 40 años, la mayoría de los astrónomos consideraban el cangrejo como velas estándar", dijo Colleen Wilson-Hodge, un astrofísico de la NASA Marshall Space Flight Center en Huntsville, Alabama, quien presentó los resultados hoy en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle. "Ahora, por primera vez, estamos viendo claramente en qué medida nuestra vela parpadea."

La Nebulosa del Cangrejo son los restos de una estrella que explotó cuya luz llegó a la Tierra en el 1054. Es uno de los objetos más estudiados en el cielo. En el corazón de una nube de gas en expansión se encuentra lo que queda del original núcleo de la estrella, una estrella de neutrones superdensa que gira 30 veces por segundo. Las emisiones de alta energía en todo el Cangrejo se cree que son el resultado de los procesos físicos que aprovechan este giro rápido.

Durante décadas, los astrónomos han considerado las emisiones del Cangrejo de rayos X estables y se han utilizado para calibrar los instrumentos espaciales. También se acostumbra describir las emisiones de otras fuentes de alta energía en "millicrabs," una unidad derivada de la salida de la nebulosa.

Posteriormente, el equipo analizó las observaciones GBM del objeto entre agosto de 2008 julio de 2010 y encontró un declive inesperado pero constante de varios porcientos en cuatro diferentes "duras" energías de rayos X, de 12.000 a 500.000 electronvoltios (eV). En comparación, la luz visible tiene energías entre 2 y 3 eV.

Así que el equipo ha reunido los datos de la flota de observatorios sensibles de rayos X en órbita: la NASA Rossi X-ray Timing Explorer(RXTE) y los satélites de Swift y el Fondo Europeo de la Agencia Espacial de Rayos Gamma de Astrofísica de Laboratorio (INTEGRAL). Los resultados confirman una disminución de la intensidad real de alrededor del 7 por ciento a energías entre 15.000 a 50.000 eV más de dos años. También muestran que el Cangrejo ha aumentado su brillo y se perdió hasta un 3,5 por ciento al año desde 1999.

El poder de la nebulosa proviene de la estrella de neutrones central, que es también un pulsar que emite radio rápida, regular y pulsos de rayos-X. Esta muestra de emisión pulsada sin cambios asociados con la disminución no puede ser la fuente. En cambio, los investigadores sospechan que los cambios a largo plazo probablemente ocurren en el centro de la nebulosa de años luz, pero las observaciones con telescopios futuros serán necesarios para saberlo con seguridad.

A una distancia de sólo 12 millones de años luz, M82 ofrece un laboratorio único para estudiar las condiciones cósmicas similares a las que existían miles de millones de años atrás, cuando se estaban formando estrellas a un ritmo frenético en la mayoría de las galaxias.

M82 es una galaxia llamada de estallido estelar-así, dónde se están formando estrellas a un ritmo que son decenas o incluso cientos de veces mayor que en una galaxia normal. La explosión de nacimiento de las estrellas puede ser causada por un encuentro cercano o colisión con otra galaxia, que envía ondas de choque a través de la galaxia. En el caso de M82, los astrónomos piensan que un cepillo con su galaxia vecina M81 hace millones de años partió este torrente de formación de estrellas.

Las observaciones de Chandra también son importantes en la comprensión de las consecuencias de la rápida tasa a la que las supernovas explotan en este tipo de galaxias. Cuando las ondas de choque de las supernovas vagan a través de la galaxia, empujan las nubes gigantes de gas y polvo, haciéndolas colapsar y formar estrellas masivas. Estas estrellas, a su vez, utilizan su combustible rápidamente y explotan como supernovas. Esta reacción en cadena de supernovas produce burbujas en expansión de gas de varios millones de grados que se extienden por decenas de miles de años luz por encima del disco de la galaxia. Las grandes áreas de color rojo a la parte superior derecha e inferior izquierda de la imagen son ejemplos de tales burbujas.

Después de que el Big Bang creara el universo hace 13 mil millones de años, el universo quedó envuelto en la oscuridad. Basándose en las observaciones de la radiación remanente del Big Bang, los astrónomos han especulado que varios cientos de millones de años después de este evento, la gravedad causada del hidrógeno y helio tenía partículas que se condensaron en nubes. La energía de esta actividad finalmente encendió las nubes, poniendo en marcha una cadena de acontecimientos que llevaron al nacimiento de las primeras estrellas. Aunque la transición entre la llamada edad oscura cósmica y el nacimiento de las estrellas y galaxias podría explicar el origen y evolución de muchos objetos celestes, los astrónomos saben muy poco acerca de este período.

Recientemente, dos astrónomos realizaron un experimento para tratar de aprender más acerca de este período de transición, que se conoce como la época de reionización, y la RMP. Debido a que la identificación de cualquier luz desde las primeras galaxias es casi imposible, Alan Rogers, investigador afiliado en el pajar del MIT Observatorio, y Judd Bowman, profesor asistente en la Universidad Estatal de Arizona, centró sus esfuerzos en la detección de ondas de radio emitidas por el hidrógeno que existía en las primeras galaxias. Algunas de estas ondas de radio sólo nos llegan hoy, y los astrónomos han teorizado que ciertas características de las ondas podrían dar pistas sobre el EOR

Como las primeras estrellas comenzaron a formarse durante la recuperación mejorada del EOR, su radiación ultravioleta (luz), excitó a los átomos de hidrógeno golpeando sus electrones y les dió una carga eléctrica positiva. Este proceso, conocido como ionización, es importante para los cosmólogos, ya que marca un momento crucial en la transición entre los inicios del universo, que contenía sólo hidrógeno y gas de helio, y el universo de hoy, que está lleno de galaxias distintas, los planetas y los agujeros negros. Averiguar con exactitud cuándo - y por cuánto tiempo - esta ionización ocurrió es un primer paso importante para confirmar o modificar los actuales modelos de la evolución del universo.

Para entender más acerca de este período, los investigadores centraron su estudio sobre la frecuencia de la radiación emitida por no- ionizada, o neutral, hidrógeno. En concreto, miraron para ver cómo la señal iba cambiado con el tiempo, lo que indicaría el tiempo que pudo haber tomado para el hidrógeno ionizado para no ser ionizado como consecuencia del nacimiento de estrellas y galaxias. Como informaron los investigadores en un artículo publicado el mes pasado en la revista Nature, tomó al menos 5 millones de años para que el hidrógeno ionizado no fuera ionizado. Entonces el nacimiento de las primeras estrellas y galaxias tomó la misma cantidad de tiempo o más para convertirse en las estrellas y galaxias que hoy reconocemos.

Una nueva frontera

El hallazgo no es sorprendente según el astrónomo de Harvard Avi Loeb, quien dice que muchos modelos predicen que la recuperación mejorada del EOR se prolongó durante varios cientos de millones de años. Aun así, el estudio es importante porque proporciona los primeros resultados observacionales sobre la recuperación mejorada del EOR - un área de investigación que Loeb llama la "gran frontera" de la astronomía en la próxima década. Al demostrar que las observaciones de radio pueden probar las antiguas ondas de radio, Rogers y Bowman "tienen, básicamente,han hecho uso de esta técnica simple" en paralelo con instrumentos más sofisticados, dice. Para refinar su estimación, Loeb sugiere que los investigadores a mejoren la calibración de la antena con el fin de evitar posibles interferencias producidas por el propio instrumento.

Rogers y Bowman esperan implementar un sistema de calibración mejorado a finales de este mes. También están involucrados en el desarrollo de un radiotelescopio de gran tamaño que intente realizar mediciones mucho más sofisticadas de la recuperación asistida del EOR. Conocida como la matriz de Murchison de gran campo, el telescopio consta de 512 antenas que tratará de descubrir los fenómenos de baja frecuencia de radio que puede revelar detalles acerca de cómo las galaxias se formaron y evolucionaron.

El planeta X eternamente buscado, exactamente el 10 º planeta, hasta el momento no se presenta, pero Sukanya Chakrabarti tiene grandes esperanzas de encontrar lo que podría llamarse la Galaxia X - una galaxia enana que orbita en nuestra Vía Láctea.

Muchas grandes galaxias, como la Vía Láctea, se cree que tienen muchasgalaxias satélite demasiado oscuras para ver. Están dominadas por la "materia oscura", que los astrónomos dicen que es el 85 por ciento de toda la materia en el universo, pero hasta ahora no se detecta.

Chakrabarti, compañera post-doctoral y astrónoma teórica en la Universidad de California, Berkeley, ha desarrollado una manera de encontrar oscuras galaxias satélite mediante el análisis de las ondas en la distribución del gas de hidrógeno en las galaxias espirales. El Planeta X se predijo - erróneamente - Hace más de 100 años sobre la base de las perturbaciones en la órbita de Neptuno.

A principios de este año, Chakrabarti utilizó su método matemático para predecir que una galaxia enana se encuentra en el lado opuesto de la Vía Láctea desde la Tierra, y que ha sido invisible hasta la fecha porque está oscurecida por el gas que interviene y el polvo en el disco de la galaxia. Un astrónomo ha solicitado ya tiempo en el Telescopio Espacial Spitzer para buscar longitudes de onda infrarrojas para esta hipotética Galaxia X.

La Vía Láctea está rodeada por unas 80 conocidas o sospechosas galaxias enanas que se llaman galaxias satélite, aunque algunas de ellas podrían estar simplemente de paso, no capturadas en órbitas alrededor de la galaxia. La Grande y Pequeña Nube de Magallanes son dos satélites, ambas galaxias enanas irregulares.

Esta ilustración muestra la riqueza de información en escalas pequeñas y grandes disponibles en la nueva imagen del SDSS-III. La imagen en la parte superior izquierda muestra la vista del SDSS-III de una pequeña parte del cielo, centrada en la galaxia Messier 33 (M33). La imagen superior es un medio más de ampliación en la M33, que muestra los brazos espirales de la galaxia, incluyendo los nudos azules de intensa formación estelar conocida como "regiones HII". La imagen superior derecha es una nueva ampliación en M33 que muestra el objeto NGC604, que es una de las mayores regiones HII en esa galaxia. La figura en la parte inferior es un mapa de todo el cielo derivadas de la imagen del SDSS-III, dividido en los hemisferios norte y sur de nuestra galaxia. Visible en el mapa son los grupos y las paredes de galaxias que son las estructuras más grandes del universo entero.

Hoy, el Estudio-III de Cielo Sloan Digital (SDSS-III) tiene la mayor imagen digital en color del cielo que jamás se ha hecho, y es gratis para todos. La imagen ha sido elaboraao en la última década por millones de imágenes de 2.8 megapíxeles, creando así una imagen en color de más de un billón de píxeles. Esta imagen terapixel es tan grande y detallada que se necesitaría 500.000 televisores de alta definición para poder verla en su resolución completa.