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Astronomía
La cola del polvo de la Tierra

16 Noviembre.- ¿Sabía usted que la Tierra tiene una cola de polvo? El Telescopio Espacial Spitzer navegó a través de él hace unos meses, dando a los investigadores una idea de lo que parece. Esto podría ser una gran ayuda para los cazadores de planetas tratando de localizar a otros mundos.


Telescopio Espacial Spitzer
"Los planetas en sistemas solares distantes probablemente tienen colas de polvo similares", dice el científico del proyecto Spitzer Mike Werner. "Y en algunos casos estas características del polvo pueden ser más fáciles
de ver que los propios planetas. Así que tenemos que saber cómo reconocerlas."

Es muy difícil - y por lo general imposible - ver exoplanetas directamente. Son relativamente pequeños y débiles, escondidos en el resplandor de las estrellas que orbitan.
"Una cola de polvo similar a la Tierra podría producir una señal más grande que un planeta. Y podría alertar a los investigadores que existe un planeta muy pequeño."

La Tierra tiene una cola de polvo, no porque el planeta mismo sea muy polvoriento, sino más bien porque todo el sistema solar y el espacio interplanetario está lleno de fragmentos de polvo de cometas y asteroides que chocan. Cuando la Tierra orbita a través de este entorno con polvo, se forma una cola en la parte trasera, similar a las hileras de hojas caídas girando detrás de un barrendero.

"A medida que la Tierra orbita alrededor del Sol, se crea una especie de concha o de depresión de las partículas de polvo que entran en un engrosamiento de polvo - la cola - que la Tierra arrastra a través de la gravedad", explica Werner. "De hecho, la cola de los senderos de nuestro planeta está en todo el camino alrededor del Sol, formando un anillo grande de polvo."
Cola de polvo de la Tierra
Una simulación por ordenador de la cola de polvo de la Tierra / anillo visto desde un punto de vista fuera de nuestro sistema solar. Los colores indican la densidad, color morado es el más bajo, el rojo es el más alto. Crédito: Christopher Stark, GSFC

Las observaciones recientes del Spitzer han ayudado a los astrónomos a mapear la estructura de la cola de polvo de la Tierra y descubrir puntos de referencia que podrían servir para los exoplanetas.

Al igual que nuestro propio sistema solar, otros sistemas planetarios están impregnados de polvo que se forma en un disco de polvo que rodea la estrella central. Y como la Tierra, los exoplanetas interactúan con su disco de polvo por la gravedad.

"En las estrellas el polvo de los discos tiene algunos baches, deformaciones, anillos, y compensaciones que nos dicen que los planetas están interactuando con el polvo", explica Mark Clampin del Vuelo Goddard de la NASA del Centro Espacial. "Así que se puede" seguir el polvo "de los planetas. Hasta ahora, hemos visto cerca de 20 discos de polvo en otros sistemas solares. Y en algunos de esos casos, investigar el polvo ya ha dado sus frutos. "

Clampin, Paul Kalas y sus colegas fueron en busca de un planeta alrededor de la brillante estrella Fomalhaut sur cuando inesperadamente encontraron un anillo de polvo. La forma del anillo los llevó a su objetivo. "Ya sospechábamos que el anillo del borde interno estaba formado por un planeta que gravitacionalmente limpiaba los escombros", dice Clampin. "Seguimos el planeta por esta" huella "en el polvo." (Véase la huella aquí.)

Otra imagen del Hubble muestra un disco de polvo alrededor de Beta Pictoris, una estrella en la constelación Pictor, o "caballete de pintor", se muestra a continuación:
El polvo de la estrella Beta Pictoris
Una imagen del Hubble de material polvoriento que rodea la estrella Beta Pictoris

"Tenga en cuenta el anillo de polvo más pequeño se inclina con respecto al disco de polvo más grande", dice Clampin. "Al igual que la Tierra, este planeta sigue el polvo en su plano orbital. "

Clampin y Werner dicen que la observación de Spitzer de la cola de polvo de la Tierra y las observaciones iniciales de las estructuras de polvo en sistemas solares distantes preparan el escenario para la caza de exoplanetas del Telescopio Espacial James Webb. Esperan que el poderoso telescopio detecte muchas colas de polvo.



Planetas recien nacidos descubiertos por los discos de polvo

16 Noviembre.- Los discos de polvo que se crean en un sistema planetario, puede dar pistas a los astrónomos para localizar posibles nuevos mundos.

Un equipo internacional de investigadores, liderado por la Universidad de Swinburne Asociado por la profesora Sarah Maddison, está estudiando los discos de polvo que envuelven a los planetas recién nacidos con el fin de comprender mejor el nacimiento cósmico.

Debido a que el polvo oscurece la luz visible, los astrónomos tienen la necesidad de buscar otras formas de identificar la presencia de planetas que no se ven en los discos de polvo alrededor de estrellas jóvenes. Un nuevo planeta puede interferir en el comportamiento del polvo a su alrededor, tanto como la presencia de un buque a su paso en el océano por un observador que volara por encima.

Aquí es donde el trabajo de Maddison entra en escena, para ayudar a buscar planetas recién nacidos. Su equipo ha reunido un modelo complejo en un  superodenador que simula lo que ocurre cuando un planeta está incrustado en los discos de polvo y gas que rodean a las estrellas jóvenes.

En concreto, el modelo les permite observar la creación de lagunas que se forman en los discos (como surcos en un viejo disco de vinilo LP) debido a la gravedad del planeta invisible.

"En lugar de dar caza a los propios planetas, nuestro objetivo es investigar la formación y la estructura de las lagunas que se encuentran en las capas de polvo", dijo Maddison.

"Podemos añadir un planeta virtual a nuestro modelo y ver cómo los discos de polvo y gas se comportan. Esto nos da una reconocible "firma", que los astrónomos pueden comparar para observar en tiempo real los discos planetarios.

"Nos permite distinguir entre los huecos del polvo debido al crecimiento de los granos de polvo o aún mejor, las diferencias causadas por los planetas jóvenes en el proceso de formación."

La sutileza del nuevo modelo se basa en el hecho de que el gas y el polvo de un disco planetario responden de manera diferente a la presencia de un cuerpo masivo.

Mediante la combinación de las dos firmas que se emiten alrededor de una laguna, la técnica del equipo se puede deducir con más precisión si la causa de ello es un planeta joven.

"Lo que diferencia este trabajo de otros anteriores es si un planeta tiene un efecto diferente sobre el disco polvo", dijo Maddison. "Los modelos anteriores sólo miraban el gas, pero resulta que los planetas tienen un efecto más fuerte en la fase del polvo que en la fase del gas."

Según Maddison, uno de los aspectos más emocionantes de su modelo es que estas simulaciones se pueden utilizar para predecir lo que los observadores pueden ver en última instancia.

El equipo está en el proceso de identificación y catalogación probable de planetas jóvenes preparándose para el nuevo telescopio de gran alcance que se construye en Chile, el Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

Sobre la base de simulaciones de Maddison, los astrónomos serán capaces de utilizar el telescopio ALMA para observar los discos que contengan planetas que poco a poco van atrapando pequeños granos de la materia de los objetos gigantes que potencialmente podrían sustentar la vida.


Astronomía
Radiobalizas cósmicas



Agujero negro de la galaxia 3C296
Una imagen compuesta en longitudes de onda ópticas y de radio con chorros de flujo de plasma expulsados por el agujero negro central de la galaxia 3C296. Los chorros son casi un millón de años luz de largo. 3C296 es miembro de la clase de modestas fuentes de emisión de radio. Las nuevas observaciones sugieren que antes de esta etapa de la evolución pasó por un período de fragmentación con ráfagas intermitentes de actividad. En la imagen, la luz visible es de color azul, y la radio está en rojo.

Debido a que todos los objetos cósmicos evolucionan con el tiempo, los astrónomos tienen a veces dificultades para decidir si dos fuentes que parecen diferentes están en realidad relacionadas, pero sólo en las diferentes etapas de la vida.

Los científicos sostienen que objetos activos como éstos son característicos de una etapa temprana en la evolución fragmentada de las galaxias de radio - pero las razones de la fragmentación aún no están claras. Los fragmentos a su vez, sugieren que se desarollan en un grupo clásico y brillante de fuentes de radio. Las razones de esto ocurre todavía no están claras, pero el nuevo trabajo ofrece amplias muestras homogéneas de nuevos objetos para investigar en las primeras etapas en el desarrollo de estas radiobalizas cósmicas.

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