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Astronomía


Astrofísica


El telescopio Herschel cumple un año

18 Enero.- La galaxia de Andrómeda tal y como se observa en el infrarrojo lejano (izquierda) y visible (derecha), con un compuesto en el centro. Las franjas de polvo oscuro que se ven en la luz visible están brillando en la luz del infrarrojo lejano cuando se observa por Herschel. Nuestro más cercano y gran vecino galáctico, Andrómeda, puede ayudarnos a entender nuestra propia galaxia, así como gran parte los más lejanas. La imagen de Herschel se toma como parte del proyecto de Helga, dirigido por el Dr. Jacobo Fritz, Universiteit Gent, e incluye a los astrónomos de la Universidad de Cardiff y la Universidad de Nottingham.

Andrómeda en varias longitudes de onda
El telescopio espacial Herschel más grande del mundo de la ESA, celebra un año enviando datos científicos espectaculares. Una reunión en la Sociedad Astronómica Real en Londres, está mostrando algunas de las investigaciones más innovadoras.

Herschel es un telescopio del infrarrojo lejano, y sus tres instrumentos científicos detectan la luz con una longitud de onda típicamente varios cientos de veces más que la luz visible que vemos. En lugar de ver las estrellas, lo que puede observar Herschel es gas y polvo entre las estrellas. Herschel es una misión de la Agencia Espacial del Reino Unido, que financia la participación del Reino Unido en el instrumento SPIRE dirigido por l Reino Unido.

Herschel observa objetos en nuestra galaxia y más allá, en un esfuerzo por entender cuando se formaron las primeras estrellas, cómo las galaxias se convirtieron en las que vemos hoy a nuestro alrededor, y cómo se forman los planetas. El Profesor Derek Ward-Thompson, de la Universidad de Cardiff, uno de los organizadores de la reunión, dijo: "Esto representa una oportunidad para mostrar el trabajo que ha conseguido Herschel en el Reino Unido. Estamos muy agradecidos a la RAS por recibirnos, y espero con interés conocer los últimos acontecimientos."

Las imágenes del infrarrojo lejano a menudo son complementarias con las imágenes en otras longitudes de onda. Esto se demuestra por ejemplo con la imagen recientemente publicada de la galaxia de Andrómeda. Andrómeda es la más cercana galaxia parecida a la nuestra, que son dos de los miembros más grandes del Grupo Local de galaxias. Está relativamente cerca, a 2,5 millones años luz, así los astrónomos pueden estudiar Andrómeda con mucho más detalle que otras galaxias más distantes.


La galaxia Messier 61
La galaxia espiral Messier 61 (centro) con cuatro galaxias más débiles cercanas (etiquetado). Las galaxias que marca 1 y 2 están en órbita de M61, mientras que la naturaleza de la galaxia 3 es incierta. La Galaxia 4 es una galaxia mucho más lejana que resulta estar en la misma línea de visión.

Las huellas de luz óptica de las estrellas en los brazos espirales, están inclinadas con respecto a nuestro punto de vista desde la Tierra, y sujetas con franjas de polvo oscuro. Cuando se ve por Herschel las estrellas no se muestran, sino que el polvo en sí es brillante, con las áreas más brillantes que las regiones que son calentadas por las estrellas que forman en su interior. "Estas dos imágenes muestran muy claramente cómo las observaciones en diferentes partes del espectro se complementan entre sí. Mientras que en la óptica se ven principalmente las estrellas más viejas, en el infrarrojo lejano, vemos el polvo que traza el gas, donde nuevas estrellas se están formando. ", Dijo el científico del proyecto Herschel Göran Pilbratt de la ESA.

La proximidad de Andrómeda permite a los astrónomos estudiar las características que son, irónicamente, muy difíciles de observar en nuestra propia galaxia, debido a tener que mirar a través de todo el disco de la Vía Láctea. También es útil para reducir la disparidad entre las observaciones de gas y polvo en la Vía Láctea, y de más galaxias distantes.

El Cúmulo de Virgo de galaxias comprende alrededor de dos mil galaxias individuales, y se encuentra a unos cincuenta millones de años luz de distancia. Mediante la observación de grandes áreas alrededor y dentro del cúmulo de Virgo, los astrónomos usarán las imágenes de Herschel para estudiar galaxias en todas las formas y tamaños y en una amplia gama de entornos. Una galaxia en particular, Messier 61, es una de las mayores en el grupo, aproximadamente del mismo tamaño que la Vía Láctea.

En la imagen de Herschel, Messier 61 no es la única, hay cuatro objetos mucho más débiles visibles. Dos de ellas son galaxias mucho más pequeñas que están en órbita alrededor de Messier 61, que no son muy diferentes de las Nubes de Magallanes que orbitan la Vía Láctea. Una tercera galaxia puede estar en una situación similar, mientras que la cuarta es más que una galaxia de fondo. El Dr. Jonathan Davies, la Universidad de Cardiff, que dirige el proyecto "HeViCS" que está estudiando el cúmulo de Virgo, dijo que "Virgo representa una excelente oportunidad para investigar cómo un gran grupo de miles de galaxias pueden influir en cómo una galaxia evoluciona y cambia con el tiempo. Esto nos dará una mejor comprensión de cómo se forman las galaxias y cómo muchas de ellas evolucionan en las estructuras hermosas y espirales que vemos hoy, como lo ejemplifica Messier 61. "

Una de las principales ventajas de Herschel es que puede ver los objetos en una amplia gama de tamaños físicos. Como el telescopio más potente de infrarrojo lejano jamás construido, Herschel puede ver las últimas etapas de la formación de los sistemas planetarios como nuestro propio Sistema Solar. Una nueva imagen de una estrella llamada Eta Corvi no muestra a la estrella en sí, sino un enorme cinturón que la rodea alrededor de cuatro veces el tamaño del cinturón de Kuiper del Sistema Solar.

Nuestro propio cinturón de Kuiper está más allá de la órbita de Neptuno y contiene objetos de una gama de tamaños, incluyendo los planetas enanos Plutón y Eris. El cinturón de Eta Corvi es similar, compuesto de objetos helados que varían en tamaño entre granos de micrón de los cometas a muchos kilómetros de diámetro. Esta imagen fue tomada como parte de un estudio de las estrellas cercanas con la Colaboración de ESCOMBROS, un equipo internacional de astrónomos, incluyendo a la Dra. Jane Greaves de la Universidad de St Andrews y el Dr. Grant Kennedy, de la Universidad de Cambridge, que presentará este trabajo a la RAS.

Este sistema también polvo a su alrededor lugar, y aparece un anillo más brillante de polvo mucho más cerca de la estrella, tan cerca que el polvo tendría la temperatura de ebullición del agua. Aunque Herschel no puede ver el disco de polvo en detalle, otras observaciones han demostrado su existencia. La mejor explicación de su existencia es que los cometas están siendo diseminados en el gran cinturón exterior por los planetas.

"Un sistema con tanto polvo caliente y frío como Eta Corvi es muy raro, y se puede comparar con los aspectos importantes de la formación de nuestro Sistema Solar", dijo Laura Churcher, una estudiante de doctorado en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge. Se cree que un proceso similar ocurrió en nuestro propio Sistema Solar, hace casi 4 mil millones años cuando aumentaron los impactos de cometas sobre la Tierra y la Luna.

Los temas de investigación que se presentaron en la Sociedad Astronómica Real son algunos puntos destacados de la investigación que tienen lugar a partir de datos de Herschel. El Dr. David Clemente, del Colegio Imperial de Londres, y co-organizador de la reunión, dijo que "es fantástico ver tantas cosas interesantes con los datos que proporciona Herschel. El Reino Unido es un verdadero líder mundial en este tipo de astronomía, de construcción de instrumentos para hacer ciencia con las observaciones y el trabajo teórico."
Jóvenes cúmulos estelares

18 Enero.- Una imagen de la región de estrellas jóvenes que se forman en Perseo, como se ha visto por las cámaras de infrarrojos a bordo del Telescopio Espacial Spitzer. Las estrellas jóvenes son vistas como puntos de color rosado. Aunque la población estelar aquí difiere de la observada en más cúmulos masivos, la nueva investigación indica que los procesos en el estudio de estos grupos modestos (y las propiedades como consecuencia de las estrellas) son un final de una gama de las situaciones normales que incluye tanto cúmulos masivos como más pequeños.

Cumulo estelar de Perseo
La mayoría de las estrellas se cree que se forman en grupos y no de forma aislada. El gas y el polvo en una nube molecular se une bajo la influencia de la gravedad hasta el desarrollo de grupos que son lo suficientemente densos como para convertirse en estrellas. La mayoría de las estrellas masivas se encuentran también en estas agrupaciones, en lugar de estar en forma aislada.

Hay algunas regiones de formación estelar cercanas, sin embargo, por alguna razón se desvían de esta norma: las estrellas de baja masa se encuentran en aislamiento, y no tienen estrellas masivas. No se entiende si es que las diferencias surgen porque hay dos contextos distintos para formar las estrellas, o porque la agrupación normal se produce a través de una serie continua de grandes propiedades de las nubes con las características del grupo.

Los astrónomos de la CfA, Helen Kirk y Phil Myers analizaron la masa y la distribución espacial de catorce grupos estelares jóvenes cercanos de tamaño intermedio en busca de evidencia de una clara distinción entre los modos y  el aislamiento agrupado en la formación de estrellas. Los grupos fueron escogidos porque son jóvenes (sus estrellas no se han movido muy lejos de sus lugares de nacimiento), pero lo suficientemente viejas para que la masa de cada estrella joven pueda determinarse con precisión a partir de su espectro. Además, las estrellas son espacialmente distintas, y la población estelar de cada grupo se ha determinado así.

Los astrónomos concluyen que al menos para los grupos que examinaron, las propiedades están a escala reducida de las características del gran grupo. Las masas de los grupos abarcan una amplia gama que es estadísticamente consistente con la distribución vista, y además existe una correlación entre la masa de la estrella más masiva en cada grupo y de todo el grupo.

Por último, se encuentraron con que el miembro más masivo tiende a ser encontrado cerca del centro del cúmulo, al igual que lo hace en más ejemplos masivos. Los resultados, además de cuantificar las propiedades de conjunto de estas regiones cercanas, se llegó a la conclusión que sólo hay un modo de formación de estrellas, tanto en los regímenes de formación de estrellas aisladas como en las agrupadas.

Para entender mejor el universo primitivo, se ha inventado la técnica de óptica adaptativa

18 Enero.- Las imágenes grabadas en las Islas Canarias en el infrarrojo cercano (1.65 micrones): a la izquierda, sin ningún tipo de corrección, a la derecha, con la corrección de la recuperación de MOAO límite de difracción del telescopio.

Observando hacia el universo primitivo
La óptica adaptativa permite eliminar las distorsiones causadas por la turbulencia de la atmósfera cuando se observa el cielo. Una innovación importante en este campo ha sido logrado por un equipo franco-británico, incluyendo los astrónomos del Observatorio de París, el CNRS y la Universidad Paris Diderot. Esta nueva técnica tiene por primera vez se ha probado y validado en condiciones reales utilizando el prototipo del telescopio de Canarias en La Palma (España). Permite a los científicos observar fuentes astronómicas muy débiles en un campo mucho más amplio de vista de lo que antes era posible. En el futuro, este innovador sistema se puede incluir en uno de los instrumentos que tendrá el Telescopio Europeo Extremadamente Grande de ESO en Chile. Esto hará posible el estudio de los inicios del universo y comprender mejor su evolución.

La observación de las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el Universo primitiivo, 800 millones de años después del Big Bang , requiere de un gran telescopio. Como el telescopio Muy Grande Europeo de la ESO (E-ELT), que tendrá un espejo de 42 metros de diámetro y será construido a una altitud de 3060 metros en el Desierto de Atacama en Chile. Sin embargo, al igual que todos sus homólogos basados en tierra, es inevitable que se someta a los efectos de la turbulencia atmosférica, que difumina las imágenes y reduce el contraste y la resolución. Para corregir estas distorsiones, tendrán que estar equipados con una tecnología conocida como óptica adaptativa. Esto funciona mediante el uso de un espejo deformable que compensa en tiempo real de la llegada temprana o tardía de los frentes de onda de la luz después de que se propague a través de la atmósfera. Pero esto sólo podría trabajar en un campo muy estrecho de vista. Sin embargo, con el fin de estudiar el universo primitivo en detalle, los astrónomos necesitan campos de vista que son de al menos diez veces mayor.
El telescopio William Herschel
El telescopio William Herschel en el Roque de Los Muchachos, La Palma (Islas Canarias).

Para lograr tales resultados  las imágenes del espectrómetro de varios objetos del Águila debería equiparse en el telescopio E-ELT, que se está desarrollando en Francia y el Reino Unido. Su objetivo es hacer que sea posible observar al mismo tiempo 20 galaxias distantes dentro de 5 minutos de arco (1 / 6 del diámetro de la Luna llena), cada uno de los cuales corregirá la distorsión atmosférica. Sin embargo, estas galaxias primordiales, presentes en los primeros momentos del Universo, son demasiado débiles para permitir una medición directa de las distorsiones.  Medidas de este tipo por lo tanto tienen que estar basadas en información de la luz de las estrellas que guiarán el campo de visión, junto con la generación de guía láser artificial cuando las estrellas guía naturales sean insuficientes. En estas condiciones, se compensarán las turbulencias con un espejo deformable ya que el espejo sólo no es tan eficiente como en la óptica adaptativa. Dado que las galaxias primordiales tienen un aparente tamaño muy pequeño (aproximadamente un segundo de arco), sólo es necesario corregir pequeñas partes de las imágenes que corresponden a las galaxias que se observan. Fue sobre esta base que los investigadores desarrollaron una tecnología de óptica adaptativa llamada Multi-Objeto Óptica Adaptativa (MOAO). Este innovador sistema utiliza un espejo deformable por galaxia de destino (20 en total). Para cada una de ellas, el espejo se deforma sobre la base de las mediciones realizadas en todas las estrellas guía en el campo de visión, por medio de un estudio tomográfico de la atmósfera.

Esta nueva técnica ha sido probada por primera vez en condiciones reales en el cielo con el telescopio William Herschel de La Palma, Islas Canarias, España de 4,2 metros de diámetro. Las mediciones se llevaron a cabo en tres estrellas guía situadas a una distancia considerable de la estrella de prueba para la que la degradación de la imagen según el modelo fuera corregida. Esta compensación se aplicó 150 veces por segundo para el espejo deformable colocado en el haz de luz de la estrella de prueba. el rendimiento en Canarias estuvo a la altura de las expectativas: la calidad de la imagen obtenida fue muy similar a la medida usando un método de adaptación óptica convencional en condiciones similares. Los astrónomos ahora se benefician de una técnica de óptica adaptativa que les permitirá medir un campo de visión de más de 10 veces mayor que las disponibles hasta ahora. El siguiente paso será repetir este experimento con el mismo prototipo, pero con una guía de estrellas artificiales generadas por láser. Si la tecnología cumple con las expectativas, se dotará también al telescopio ESO E-ELT.
Astronomía
La NASA invita a estudiantes para enviar experimentos a la frontera del espacio

18 Enero.- La NASA está invitando a equipos de estudiantes para diseñar y construir experimentos de la agencia para volar en la estratosfera, un entorno del espacio cercano, más de 100.000 pies sobre la Tierra.

La segunda edición del experimento "Balloonsat" de gran altitud de vuelo de la NASA está abierto para competir con equipos de estudiantes en los grados noveno a 12 de los Estados Unidos y sus territorios. Cada equipo de cuatro o más estudiantes deben presentar una propuesta del experimento de la NASA en el Centro Glenn en Cleveland el 11 de febrero. Los equipos de estudiantes pueden proponer experimentos en una amplia gama de temas, desde las bacterias a las observaciones de estudios meteorológicos.

Un grupo de ingenieros de la NASA y científicos evaluarán las propuestas, la planificación técnica y organización del equipo. Las ocho mejores propuestas serán anunciadas el 4 de marzo.

Los cuatro primeros equipos recibirán hasta $ 1.000 para desarrollar sus experimentos de vuelo y viajar a Centro de Investigaciones Glenn del 18 al 20 de mayo. Durante su visita, tendrán la oportunidad de recorrer el centro, ver el globo meteorogico de helio de la NASA realizar sus experimentos al borde del espacio, recuperar las experiencias y presentar sus resultados.

Los otros cuatro equipos también recibirán hasta $ 1.000 para desarrollar sus experimentos de vuelo y participarán a través de Internet, cuando los científicos e ingenieros de la NASA lancen y recuperen su carga durante la semana del 23 de mayo.



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