Menos de lo que dura una vida de un ser
humano, hace 60 años la humanidad abandonó los límites de la atmósfera de la Tierra.
El día 31 de enero de 1958, el Explorer 1,
oficialmente llamado 1958 Alpha 1, fue lanzado desde Cabo Cañaveral. Fue el
primer vehículo espacial que detecto los cinturones de radiación de Van Allen.
Permaneció en órbita hasta el 31 de marzo de 1970 cuando se produjo su reentrada en la atmósfera terrestre precipitándose en el Océano Pacífico. Fue el primer lanzamiento del
programa Explorer; y la respuesta estadounidense al lanzamiento soviético del Sputnik I y II, dandose así inicio a la carrera espacial.
La NASA celebra el 60° Aniversario de Explorer 1, del satélite que abrió el camino que luego le siguieron cientos de misiones, algunas de ellas, exploraciones de mayor ambición y otras que están por llegar.
Quién podría haber imaginado que 60 años
después estaríamos tocando la superficie del Sol; llegando al objeto más lejano
que los humanos alguna vez hayan explorado, y que pronto será lanzado el telescopio más poderoso del mundo
para tener una idea de las primeras galaxias nacidas después ¿del Big Bang?
Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard
de la NASA / LK Ward - Wikipedia
Crédito de la música: Stardust Circles en
julio Tourret
La luna adquiere un tono rojizo durante un eclipse
lunar. Crédito: Goddard Space Flight Center de la NASA
El eclipse lunar del 31 de enero dará a un
equipo de científicos una oportunidad especial para estudiar la Luna,
utilizando el equivalente del astrónomo de una cámara termo sensible o térmica.
Tres
eventos lunares se unirán en una superposición inusual, que se llama
juguetonamente una súper luna de sangre azul.
La
segunda luna llena en enero tendrá lugar el día 31, convirtiéndose en la
primera luna azul de 2018. También se considerará una súper luna, la cual
parece un poco más grande y más brillante de lo normal, porque ocurre cuando la
Luna está cerca de su perigeo, o el punto más cercano en su órbita en relación con
la Tierra.
Además, el
eclipse lunar que tendrá lugar en la mañana del 31 de enero, dará temporalmente
a la Luna un color rojizo conocido como luna de sangre.
Para los
investigadores, el eclipse ofrece la oportunidad de ver qué sucede cuando la
superficie de la Luna se enfría rápidamente. Esta información les ayudará
a comprender algunas de las características del regolito, la mezcla de tierra y
rocas sueltas en la superficie lunar, y cómo cambia con el tiempo.
"Durante un eclipse lunar, el
oscilación de la temperatura es tan dramático que es como si la superficie de
la Luna pasara de estar en un horno a estar en un congelador en unas pocas
horas", dijo Noah Petro, científico adjunto del proyecto para el Reconocimiento
Lunar de la NASA. Orbiter, o LRO, en el Goddard Space Flight Center en
Greenbelt, Maryland.
Normalmente,
las transiciones dentro y fuera de la oscuridad, y los cambios de temperatura
que las acompañan, se extienden a lo largo de un día lunar, que dura 29 días y
medio de la Tierra. Un eclipse lunar provoca estos cambios a gran
velocidad.
Desde el
Observatorio Haleakala en la isla de Maui en Hawái, el equipo llevará a cabo
sus investigaciones en longitudes de onda invisibles donde sólo se percibe el
calor.
Ya han
hecho este tipo de estudio varias veces, señalando ubicaciones lunares
individuales para ver qué tan bien retienen calor durante el eclipse.
"Todo el carácter de la Luna
cambia cuando observamos con una cámara térmica durante un eclipse", dijo Paul Hayne del
Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en
Boulder. "En la oscuridad,
muchos cráteres familiares y otras características no se pueden ver, y las
áreas normalmente no descriptas alrededor de algunos cráteres comienzan a
'brillar', porque las rocas todavía están calientes".
La
rapidez o la lentitud con que la superficie pierde calor depende del tamaño de
las rocas y de las características del material, incluida su composición, su
porosidad y su esponjosidad.
Las etapas del 31 de enero de 2018, como
será la "súper luna de sangre azul" (si el tiempo lo permite) se
muestran en Pacific Time con tiempos "lunares" para las principales
ciudades de EE. UU., que afectan la cantidad de espectadores que verán los
eventos. Mientras que los espectadores a lo largo de la costa Este solo
verán las etapas iniciales del eclipse antes de la puesta de la luna, aquellos
en el Oeste y en Hawái verán la mayoría o todas las fases del eclipse lunar
antes del amanecer. Crédito: NASA
Los
científicos lunares ya saben mucho sobre cómo cambia del día a la noche y los
cambios de las temperaturas estacionales obtenidos mediante los datos
recopilados por el instrumento Diviner de LRO desde 2009.
Esas
variaciones en el largo plazo revelan una información sobre las características
más grandes y las propiedades globales de las primeras pulgadas de regolitos. Los
cambios en el corto plazo debido al
eclipse obtendrán detalles del material fino y la capa superior del regolito.
Al
comparar los dos tipos de observaciones, el equipo puede observar variaciones
en áreas particulares, por ejemplo, los remolinos lunares en Reiner Gamma o un
cráter de impacto y los restos sueltos a su alrededor.
Este
tipo de información es útil para fines prácticos, como buscar sitios de alunizaje
adecuados. También ayuda a los investigadores a comprender la evolución de la
superficie de la Luna.
"Estos estudios nos ayudarán a
contar la historia de cómo los impactos grandes y pequeños están cambiando la
superficie de la Luna durante el tiempo geológico", dijo Petro.
Lanzado
el 18 de junio de 2009, LRO ha recopilado un tesoro de datos con sus siete
poderosos instrumentos, haciendo una contribución inestimable a nuestro
conocimiento sobre la Luna.
LRO es
administrado por el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt,
Maryland, para la Dirección de Misión Científica en la Sede de la NASA en
Washington, DC, y es parte del Programa Discovery administrado por el Centro
Marshall Space Flight de la NASA en Huntsville, Alabama.
Fuente: NASA – Elizabeth Zubritsky del Centro Goddard de Vuelos
Espaciales-Greenhelt Md. 23.enero.2018
Concepto artístico de IMAGE (Imager para Magnetopausa a la aurora de Exploración Global) la Nave Espacial
volando sobre el polo norte de la Tierra.
El astrónomo aficionado Scott Tilley
tiene un hobby: Cazar satélites espías.
Utilizando una antena de radio en la banda
S en Roberts Creek, Columbia Británica, escanea regularmente los cielos en
busca de señales de radio de objetos clasificados que orbitan alrededor de la
Tierra. Desde que comenzó hace 5 años, Tilley ha empaquetado docenas de
satélites secretos o no listados; "Es
muy divertido", confiesa.
A principios de este mes, Tilley estaba buscando a Zuma , un satélite secreto
del gobierno de los Estados Unidos perdido en un incidente de su lanzamiento el
8 de enero recién pasado, cuando apareció una curva en forma de J en la
pantalla de su computadora; "Fue la
firma de un satélite perdido", dice, "pero fue no Zuma."
En un golpe de buena suerte que ha
mareado a los científicos del espacio, Tilley encontró IMAGE, una nave espacial de la NASA que "murió" hace más de 10 años.
Señales de radio desde IMAGE detectadas
por Scott Tilley el 20 de enero de 2018
IMAGE es la abreviatura
de "Imager for Magnetopause-to-Aurora Global Exploration", IMAGE se lanzó en el año 2000 en una misión emblemática, para monitorear el clima espacial.
Al mapear el flujo y reflujo de
plasma alrededor de la Tierra, IMAGE pudo ver cómo la magnetosfera de nuestro
planeta respondía casi como un organismo vivo a ráfagas de actividad solar,
mientras sus cámaras ultravioletas tomaban preciosas imágenes de las auroras globales
de la Tierra.
"Tenía capacidades que ninguna otra nave espacial podía igualar, ni
antes ni después", dice. Patricia
Reiff, miembro del equipo original de ciencia de IMAGE en Rice
University.
IMAGE estaba en el quinto año de su misión extendida el 18 de diciembre de
2005, cuando la nave espacial se silenció de repente. Nadie sabe por
qué, aunque las sospechas se han centrado en un controlador de energía para el
transpondedor de la nave espacial, que podría haber fallado temporalmente.
La única esperanza era un reinicio:
cuando las baterías de IMAGE con energía solar se agotaron a cero durante un
eclipse por la Tierra, los sistemas a bordo podrían reiniciarse y comenzar a
transmitir nuevamente. "Si se
produce un avivamiento, la misión debería poder continuar como antes sin
limitaciones", señaló la Junta de Revisión de Fallas IMAGE de la NASA
en su informe de 2006 .
Un eclipse profundo en el año 2007,
sin embargo, no produjo el resultado deseado. "Después de eso, dejamos de escuchar", dice Reiff.Es
decir, hasta que Scott Tilley comenzó a buscar a Zuma.
"Cuando vi la firma de radio, ejecuté un programa llamado STRF para
identificarlo", dice. Desarrollado
por Cees
Bassa , un astrónomo profesional del Instituto Holandés de
Radio Astronomía, STRF trata a los satélites en órbita terrestre de forma muy
parecida a los púlsares binarios, deduciendo sus elementos orbitales de los
desplazamientos Doppler de sus señales de radio. "El programa coincidió inmediatamente con la órbita del satélite
que vi en IMAGE. Fue así de fácil", dice Tilley.
En algún momento entre 2007 y 2018,
nadie sabe cuándo, IMAGE se despertó y comenzó a hablar. Ahora, la NASA
tiene que encontrar una manera de responder.
"La buena noticia es que la NASA
está trabajando en un plan de recuperación", dice Reiff. "UC Berkeley todavía tiene una estación
terrestre que se usó para el seguimiento y control en tiempo real. Están
luchando para encontrar el viejo software y ver que pueden hacer que el pájaro
responda. Aparentemente hay lóbulos laterales de datos en la transmisión, por
lo que es un buena señal."
A los investigadores les encantaría
tener IMAGE de regreso. La nave espacial tiene una vista única de la Gran
Magia de la magnetosfera de la Tierra y "su
generador de imágenes auroras a escala mundial sería fantástico para emitir
ahora el clima espacial", dice Reiff. "¡¡Dedos cruzados!!"
Esta es una historia en desarrollo; estén
atentos para las actualizaciones.
La ionosfera es una región de partículas cargadas en el espacio cercano
a la Tierra que coexiste con los gases neutros en la atmósfera superior, que a
veces se forman por eventos climáticos en la atmósfera inferior. Image
Credit: GSFC/Duberstein
El jueves 25 de Enero de 2018 la NASA
pondrá en órbita la misión GOLD. El
lanzamiento tendrá lugar desde la Guayana Francesa y volará como un instrumento
alojado a bordo de un satélite de comunicaciones comerciales. La ventana de
lanzamiento se abrirá a las 22:20 GMT.
La misión GOLD está diseñada para
explorar los confines del espacio más cercanos. Capturando imágenes nunca antes
vistas de la atmósfera superior de la Tierra, GOLD explora con un detalle sin
precedentes nuestro entorno espacial, que es el hogar de astronautas, señales
de radio utilizadas para guiar aviones y barcos, así como satélites que
proporcionan comunicaciones y sistemas de GPS. Cuanto más sepamos sobre la
física fundamental de esta región del espacio, más podremos proteger nuestros
activos allí.
Recopilando observaciones de la órbita
geoestacionaria sobre el Hemisferio Occidental, GOLD medirá la temperatura y la
composición de los gases neutros en la termosfera de la Tierra. Esta parte de
la atmósfera se confunde con la ionosfera, que está compuesta de partículas
cargadas. Tanto el Sol desde arriba como el clima terrestre desde abajo pueden
cambiar los tipos, números y características de las partículas que se
encuentran aquí, y GOLD ayudará a rastrear esos cambios.
La actividad en esta región es responsable de una variedad de eventos
climáticos espaciales clave.
Los científicos de GOLD están
particularmente interesados en la causa de burbujas densas e impredecibles de
gas cargado que aparecen sobre el ecuador y los trópicos, a veces causando
problemas en las comunicaciones. A medida que descubramos la naturaleza misma
de la interacción Sol-Tierra en esta región, la misión podría conducir
finalmente a formas de mejorar las predicciones de dicho clima espacial y mitigar
sus efectos.
La misión GOLD, estará situada en una órbita geoestacionaria sobre el Hemisferio Occidental, y realizará
una exploración global de la ionosfera y la atmósfera superior cada media hora,
lo que permitirá a los científicos obtener una visión completa de la
temperatura y el clima de esa región, lo que nunca han tenido antes.
GOLD trabajará directamente en concierto con otra misión que se lanzará
este año: ICON, el Ionospheric Connection Explorer.
La misión GOLD
examinará la respuesta de la atmósfera superior al forzamiento desde el Sol, la
magnetosfera y la atmósfera inferior. Image Credit: NASA/GSFC
GOLD capturará la perspectiva global desde unos 35.000 kilómetros
sobre la superficie de la Tierra, mientras que ICON capturará una vista más
cercana desde dentro de la atmósfera superior, a 563 kilómetros sobre la
Tierra.
ICON también puede medir directamente las partículas y cómo se mueven.
Esta superposición en sus datos hace que sea más fácil identificar qué causó un
cierto cambio a la atmósfera superior en un momento dado.
Un objetivo compartido para las misiones es medir sistemáticamente los
cambios relacionados con el clima en la atmósfera superior. Por primera vez,
podremos ver cómo cambia la atmósfera superior en respuesta a huracanes y
tormentas geomagnéticas por igual.
El Asteroide
2002 AJ129 pasará cerca de la Tierra el 04 de Febrero de 2018 a las 21:30
GMT. En el momento del acercamiento más próximo, el asteroide estará a menos de
10 veces la distancia entre la Tierra y la Luna (aproximadamente 4.2 millones
de kilómetros). Su velocidad será de 107.826 km/h.
El Asteroide 2002 AJ129 es un asteroide
cercano a la Tierra de tamaño intermedio, entre 0,5 y 1,2 kilómetros de ancho.
Fue descubierto el 15 de Enero de 2002
por el proyecto de seguimiento de asteroides cercanos a la Tierra auspiciado
por la NASA en el sitio de vigilancia espacial Maui en Haleakala, Hawái.
La velocidad del asteroide en el
momento del máximo acercamiento, 34 kilómetros por segundo, es la más alta que
la mayoría de los objetos cercanos a la Tierra durante un sobrevuelo en la
Tierra.
La alta velocidad de sobrevuelo es el
resultado de la órbita del asteroide, que se acerca al Sol: 18 millones de
kilómetros. Aunque el asteroide 2002 AJ129 está categorizado como un asteroide
potencialmente peligroso, no representa una amenaza real de colisión con
nuestro planeta en el futuro previsible.
"Hemos estado siguiendo este asteroide durante más de 14 años y
conocemos su órbita con mucha precisión", dijo Paul Chodas, gerente del Centro de Estudios
de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a
Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Nuestros cálculos indican que el asteroide 2002 AJ129 no tiene
posibilidad de colisionar con la Tierra el 4 de Febrero ni en ningún momento
durante los próximos 100 años".
Titán con mares semejantes a la Tierra, está vinculado a Chile en su zona metropolitana, por cuando la NASA ha probado en la Laguna Negra del Cajón del Maipo, equipos submarinos desarrollados para ser enviados y lanzados en los mares de Titán, a fin de estudiar el comportamiento de sus océanos de metano.
Lo que sigue es lo último publicado por la NASA conforme antecedentes enviados en su momento por la Nave Espacial Cassini antes de su fin.
La imagen que se muestra, Ligeia
Mare, fue obtenida mediante los datos de la Nave Espacial Cassini, de la NASA, es
el segundo cuerpo líquido más grande
conocido en Titán, una de las lunas de Saturno. Está lleno de hidrocarburos líquidos,
como es el etano y el metano; y es uno de los muchos mares y lagos que se
encuentran en la región del polo norte de Titán, Crédito: NASA /
JPL-Caltech/AST/Cornell
La luna
de Saturno, Titán, puede estar a casi un billón de millas de distancia de la
Tierra (aprox. 1.600 billones de kilómetros), pero un documento recientemente
publicado basado en datos obtenidos por la Nave Espacial Cassini de la NASA
revela una nueva forma en que este mundo distante y el nuestro son
inquietantemente similares.
Así como
la superficie de los océanos en la Tierra se encuentra a una elevación promedio
que llamamos "nivel del mar",
los mares de Titán también se encuentran a una elevación promedio.
Este es el último hallazgo muestra
similitudes notables entre la Tierra y Titán, el único otro mundo que conocemos
en nuestro sistema solar que tiene líquido estable en su superficie.
El giro en Titán es que sus
lagos y mares están llenos de hidrocarburos en lugar de agua líquida, y el
hielo de agua cubierto por una capa de material orgánico sólido sirve como lecho
de roca que rodea estos lagos y mares.
El nuevo artículo, dirigido
por Alex Hayes en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y publicado
en la revista Geophysical Research Letters, encuentra que los mares de Titán
siguen una elevación constante en relación con la atracción gravitacional de
Titán, al igual que los océanos de la Tierra.
Parece que los lagos más
pequeños en Titán aparecen a elevaciones varios cientos de pies, o metros, más
altas que el nivel del mar de Titán.
Los lagos a gran altura se
encuentran comúnmente en la Tierra. El lago más alto navegable por grandes
barcos, el Lago Titicaca, está a más de 12,000 pies [3,700 metros] sobre el
nivel del mar.
El nuevo estudio sugiere
que la elevación es importante porque los cuerpos líquidos de Titán parecen
estar conectados por debajo de la superficie en algo parecido a un sistema
acuífero semejante a los de la Tierra.
Los hidrocarburos parecen
fluir por debajo de la superficie de Titán de forma similar a como el agua
fluye a través de roca o grava subterránea porosa en la Tierra, de modo que los
lagos cercanos se comunican entre sí y comparten un nivel de líquido común.
El documento se basó en
datos obtenidos por el instrumento de radar de Cassini meses antes de que la
nave se quemara en la atmósfera de Saturno el año pasado.
También utilizó un nuevo
mapa topográfico publicado en el mismo número de Geophysical Research Letters. Detalles sobre los dos documentos, visitar:
Adicionalmente, la Misión Cassini-Huygens indicó a los
investigadores, que en la luna Encelado
de Saturno existe la posibilidad que potencialmente podría proporcionar una fuente de energía
química para la vida, por cuanto el hidrogeno se vierte en el océano sub-superficial
de Encelado a partir de la actividad hidrotermal en el lecho marino.
La
presencia de abundante hidrógeno en el océano de la luna significa que los
microbios, si existen, podrían usarlo para obtener energía combinando el
hidrógeno con el dióxido de carbono disuelto en el agua.
Esta
reacción química, conocida como "metanogénesis"
porque produce metano como subproducto, está en la raíz del árbol de la vida
en la Tierra, e incluso podría haber sido crítica para el origen de la vida en
nuestro planeta.
La vida
tal como la conocemos requiere tres ingredientes principales: agua líquida; una
fuente de energía para el metabolismo; y los ingredientes químicos correctos,
principalmente carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.
"La confirmación de que existe la
energía química para la vida en el océano de una pequeña luna de Saturno es un
hito importante en nuestra búsqueda de mundos habitables más allá de la
Tierra", dijo Linda Spilker, científico del proyecto Cassini en el Jet
Propulsion Laboratory (JPL) en Pasadena, California.
Fuente: JPL-Caltech / NASA
/ Mision Cassini 17.enero.2018 // Cassini-Enceladus
13.abril.2017 Leer más: Que pasa con nuestra agua?
Una reducción en el área quemada
mundial en la década de 2000 tuvo un impacto inesperadamente grande en las
emisiones de metano.
La animación completa aquí./Crédito: NASA / GSFC / SVS.
Un nuevo estudio dirigido por la NASA
ha resuelto un rompecabezas que implica el reciente aumento de metano en la atmósfera, un gas de efecto invernadero, mediante
un nuevo cálculo de las emisiones de los
incendios globales.
El nuevo estudio resuelve lo que
parecían diferencias irreconciliables en explicaciones para entender el
aumento.
Las emisiones de metano se han incrementado drásticamente desde 2006.
Los diferentes equipos de
investigación han producido estimaciones viables por dos fuentes conocidas del
aumento: Las emisiones de la industria del petróleo y el gas, y la producción
microbiana en ambientes tropicales húmedas como pantanos y arrozales.
Sin embargo, cuando se añadieron
estas estimaciones con estimaciones de otras fuentes, la suma era
considerablemente más que el aumento observado. De hecho, cada nueva estimación
era lo suficientemente grande como para explicar todo el aumento por sí mismo.
El Científico John Worden del Jet
Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena, California, y sus colegas
se centraron en los incendios, ya que estos también están cambiando el mundo.
El área quemada cada año disminuyó un
12 por ciento entre la década de 2000 y el período más reciente del año 2007 a
2014, según el nuevo estudio que ha utilizado las observaciones obtenidas por
satélite mediante el Espectrómetro de Imágenes de Resolución Moderada de la
NASA.
La suposición lógica sería que las
emisiones de metano de los incendios han disminuido en aproximadamente el mismo
porcentaje.
Usando las mediciones efectuadas por
satélite del metano y monóxido de carbono, el equipo de Worden encontró que la
disminución real de las emisiones de metano era casi dos veces más que esa
suposición podría sugerir.
Cuando el equipo de investigación resta
esta gran disminución de la suma de todas las emisiones, el presupuesto de
metano queda correctamente equilibrado, con espacio para el aumento de ambos
combustibles fósiles y de humedales.
La investigación ha sidopublicada en la revista Nature Communications
La
mayoría de las moléculas de metano en la atmósfera no tienen características de
identificación que revelen su origen.
El
rastreo de sus fuentes es un trabajo de detective que involucra múltiples
líneas de evidencia: mediciones de otros gases, análisis químicos, firmas
isotópicas, observaciones del uso de la tierra y más.
"Una cosa divertida acerca de
este estudio fue combinar todas estas diferentes pruebas para armar este
rompecabezas", dijo Worden.
Los
isótopos de carbono en las moléculas de metano son una pista. De las tres
fuentes de metano examinadas en el nuevo estudio, las emisiones de los
incendios contienen el mayor porcentaje de isótopos pesados de
carbono, las emisiones microbianas son las más pequeñas y las emisiones de
combustibles fósiles están en el medio. Otra pista es el etano, que (como
el metano) es un componente del gas natural.
Un
aumento en el etano atmosférico indica el aumento de las fuentes de
combustibles fósiles. Los incendios emiten monóxido de carbono y metano, y
las mediciones de ese gas son una pista final.
El
equipo de Worden utilizó datos de monóxido de carbono y metano de las Mediciones
de Contaminantes en el instrumento Troposfera en el satélite Terra de la NASA y
el instrumento Espectrómetro de Emisión Troposférica en el Aura de la NASA para
cuantificar las emisiones de fuego de metano. Los resultados muestran que
estas emisiones han disminuido mucho más rápido de lo esperado.
Combinando
la evidencia isotópica de las mediciones de la superficie del suelo con las
emisiones de fuego recién calculadas, el equipo mostró que alrededor de 17
teragramos por año del aumento se debe a los combustibles fósiles, otros 12
provienen de humedales o arrozales, mientras que los incendios disminuyen en
alrededor de 4 teragramos año.
Los
tres números se combinan a 25 teragramos por año, lo mismo que el aumento
observado.
Los
coautores de Worden están en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica,
Boulder, Colorado; y el Instituto Holandés de Investigación Espacial y la
Universidad de Utrecht, ambos en Utrecht, Países Bajos.
Fuente: JPL Caltech NASA
02.enero.2018
Glosario: Teragramo
Las
concentraciones atmosféricas de metano vienen dadas por su peso en teragramos.
Un
teragrama equivale a alrededor de 1.1 millones de toneladas estadounidenses,
más que el peso de 200,000 elefantes.
Las
emisiones de metano aumentan en alrededor de 25 teragramos por año, con
emisiones totales actualmente de alrededor de 550 teragramos por año.
Imagen
artística de un agujero negro en el sistema binario NGC3201
Los
astrónomos que utilizan el instrumento MUSE de ESO en el Very Large Telescope (VLT)
en Chile han descubierto una estrella en el cúmulo NGC 3201 que se comporta de muy
extraña manera. Parece estar orbitando un agujero negro invisible de
aproximadamente cuatro veces la masa del Sol. Es el primer agujero negro de
masa estelar inactivo que se encuentra en un cúmulo globular y el primero que
se encuentra al detectar directamente su atracción gravitacional. Este
importante descubrimiento impacta en nuestra comprensión de la formación de
estos cúmulos de estrellas, agujeros negros y los orígenes de los eventos de
ondas gravitacionales.
Los
cúmulos de estrellas globulares son enormes esferas de decenas
de miles de estrellas que orbitan la mayoría de las galaxias. Se
encuentran entre los sistemas estelares más antiguos conocidos del Universo y
se remontan casi al comienzo del crecimiento y la evolución de las galaxias.
Actualmente,
se sabe que más de 150 pertenecen a la Vía Láctea.
Un
equipo internacional de astrónomos descubrió que una de las estrellas, se está apagando,
lo que significa que está al final de la fase de la secuencia
principal de su vida y que habiendo agotado su suministro
primario de hidrógeno, ahora está en camino de convertirse en una gigante
roja. Está ubicada en el Cumulo Estelar NGC 3201 y se comporta de
manera muy extraña: se lanza hacia adelante y hacia atrás a velocidades de
varios cientos de miles de kilómetros por hora, y el patrón se repite cada 167
días.
Actualmente
se está llevando a cabo una gran encuesta de 25 cúmulos globulares alrededor de
la Vía Láctea utilizando el instrumento MUSE de ESO con el apoyo del consorcio
MUSE. Proporcionará a los astrónomos los espectros de 600 a 27.000
estrellas en cada grupo. El estudio incluye el análisis de la
"velocidad radial" de estrellas individuales: la velocidad a la que
se alejan de y hacia la Tierra, a lo largo de la línea de visión del
observador. Con mediciones de la velocidad radial, se pueden determinar las
órbitas de las estrellas, así como las propiedades de cualquier objeto masivo
en el que puedan estar orbitando
El
autor principal Benjamin Giesers (Georg-August-Universität
Göttingen , Alemania) estaba intrigado por el comportamiento de
la estrella: "Estaba orbitando algo que era completamente invisible,
que tenía una masa de más de cuatro veces el Sol, ¡esto solo podía ser un
agujero negro! El primero encontrado en un cúmulo globular al observar
directamente su atracción gravitatoria".
La
relación entre los agujeros negros y los
cúmulos globulares es importante pero misteriosos. Debido
a sus grandes masas y grandes edades, se cree que estos cúmulos han producido
una gran cantidad de agujeros negros de masa estelar , creados cuando las
estrellas masivas dentro de ellos explotaron y colapsaron durante la larga vida
del cúmulo.
En
ausencia de una continua formación de estrellas, como es el caso de los cúmulos
globulares, los agujeros negros de masa estelar pronto se convierten en los
objetos más masivos actualmente presentes.
Generalmente,
los agujeros negros de masa estelar en cúmulos globulares son aproximadamente
cuatro veces más masivos que las estrellas circundantes de baja masa. Las
teorías recientes han concluido que los agujeros negros forman un núcleo denso
dentro del racimo, que luego se desprende del resto del material globular. Se
cree que los movimientos en el centro del cúmulo expulsan la mayoría de los
agujeros negros, lo que significa que solo unos pocos sobrevivirían después de unos
mil millones de años.
Los agujeros negros de masa estelar (o collapsars) se
forman cuando las estrellas masivas mueren, colapsando bajo su propia gravedad
y explotando como hipernovas. Atrás queda un agujero negro
con la mayor parte de la masa de la poderosa antigua estrella, que puede variar
desde unas pocas veces la masa de nuestro Sol hasta varias decenas de veces más
que la masa.
El
instrumento MUSE de ESO brinda a los astrónomos la capacidad única de medir los
movimientos de miles de estrellas lejanas al mismo tiempo. Con este nuevo
hallazgo, el equipo ha podido detectar por primera vez un agujero negro
inactivo en el corazón de un cúmulo globular, uno que actualmente no está
tragando materia y no está rodeado por un brillante disco de gas. Podrían
estimar la masa del agujero negro a través de los movimientos de una estrella
atrapada en su enorme atracción gravitacional.
Como de
los agujeros negros ninguna luz puede escapar debido a su tremenda gravedad, el
método principal para detectarlos es a través de observaciones de radio o emisiones
de rayos X proveniente del material caliente que los rodea.
Pero
cuando un agujero negro no interactúa con la materia caliente y por lo tanto no
acumula masa o emite radiación, como en este caso, el agujero negro es
"inactivo" e invisible, por lo que se requiere otro método de
detección.
A
partir de sus propiedades observadas, se determinó que la estrella era
aproximadamente 0,8 veces la masa de nuestro Sol, y la masa de su misteriosa
contraparte se calculó en alrededor de 4,36 veces la masa del Sol, casi con
certeza un agujero negro.
Constelación de la Vela
Debido
a que el objeto no es luminoso, en este sistema binario no se puede observar
directamente, hay explicaciones alternativas, aunque mucho menos persuasivas,
para lo que podría ser. Es quizás un sistema estelar triple compuesto por
dos estrellas de neutrones fuertemente unidas, con la estrella observada
orbitando a su alrededor. Este escenario requeriría que cada estrella
estrechamente unida sea al menos el doble de la masa de nuestro Sol, un sistema
binario que nunca antes se había observado.
Recientes
detecciones de radio y fuentes de rayos X en cúmulos globulares, así como la
detección de señales de ondas
gravitacionales en 2016 producidas por la fusión de dos agujeros negros de
masa estelar, sugieren que estos agujeros negros relativamente pequeños pueden
ser más comunes en cúmulos globulares de lo que se pensaba
Giesers
concluye: " Hasta hace poco, se suponía que casi todos los
agujeros negros desaparecerían de los cúmulos globulares después de un corto
tiempo y que sistemas como este ni siquiera deberían existir. Pero
claramente este no es el caso: nuestro descubrimiento es la primera
detección directa de los efectos gravitacionales de un agujero negro de masa
estelar en un cúmulo globular. Este hallazgo ayuda a comprender la formación
de cúmulos globulares y la evolución de los agujeros negros y los sistemas
binarios, algo vital en el contexto de la comprensión de las fuentes de ondas
gravitacionales. "
Esta
investigación fue presentada en un artículo titulado "Un candidato independiente de agujero negro de masa estelar en el
cúmulo globular NGC 3201", por B. Giesers et al., en la revista Monthly
Notices of the Royal Astronomical Society .
Esta imagen muestra las visualizaciones visibles e infrarrojas
de la Nebulosa de Orión.Créditos:
NASA, ESA, F. Summers, G. Bacon, Z. Levay, J. DePasquale, L. Frattare, M.
Robberto y M. Gennaro (STScI), y R. Hurt (Caltech / IPAC) > Imagen completa y
subtítulo
Astrónomos y especialistas en
visualización del programa Universo de aprendizaje de la NASA han combinado la
visión visible e infrarroja de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer para
crear una vista tridimensional sin precedentes de la pintoresca Nebulosa de
Orión, una región cercana de formación estelar.
Esta visualización explora la Nebulosa
de Orión usando luz visible e infrarroja.La secuencia comienza con una amplia
vista del cielo que muestra el plano de nuestra Vía Láctea, y luego se acerca,
a escala, e la Nebulosa de Orión.
La observación de la luz visible
(del Telescopio Espacial Hubble) y la observación de la luz infrarroja (del
Telescopio Espacial Spitzer) se comparan primero en imágenes bidimensionales y
luego en modelos tridimensionales.
Los
espectadores experimentan que esta guardería estelar cercana, "de cerca y
personal" a medida que la nueva visualización digital los transporta entre
las estrellas recién nacidas, nubes brillantes calentadas por radiación intensa
y sobres gaseosos en forma de renacuajo que rodean los discos protoplanetarios.
Utilizando
imágenes científicas reales y otros datos, combinados con técnicas Hollywoodense, un equipo del Instituto de
Ciencia del Telescopio Espacial de Baltimore y el Centro de Análisis y
Procesamiento de Caltech / Infrarrojos (IPAC) en Pasadena, California, han
creado las mejores y más detalladas visualización de longitud de onda aún de
esta nebulosa fotogénica. El recorrido permite a las personas experimentar
y aprender sobre el universo de una manera nueva y emocionante.
La
película de tres minutos, que muestra la Nebulosa de Orión tanto en luz visible
como infrarroja, fue lanzada al público hoy.
Está
disponible para planetarios y otros centros de aprendizaje informal en todo el
mundo para ayudar a las audiencias a explorar cuestiones fundamentales en la
ciencia, tales como: "¿Cómo llegamos aquí?"
"Poder volar a través del tapiz
de la nebulosa en tres dimensiones da a las personas una mejor idea de cómo es
realmente el universo", explicó Frank Summers, científico de
visualización del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, quien dirigió
el equipo que desarrolló la película. "Al
agregar profundidad y estructura a las imágenes increíbles, este vuelo directo
ayuda a dilucidar el universo para el público, tanto educando como
inspirador".
"Mirar el universo en luz
infrarroja brinda un contexto sorprendente para las vistas de luz visible más
familiares. Esta película ofrece una oportunidad única de inmersión para ver
cómo aparecen nuevas características a medida que cambiamos a longitudes de
onda de luz normalmente invisibles a nuestros ojos", dijo Robert Hurt principal
científico de visualización en IPAC.
Una de
las nebulosas más brillantes del cielo, la Nebulosa de Orión, es visible a
simple vista. Aparece como la "estrella" central en la espada de
la constelación de Orión, el Cazador, y se encuentra a unos 1.350 años luz de
distancia. Con solo 2 millones de años, la nebulosa es un laboratorio
ideal para estudiar estrellas jóvenes y estrellas que todavía se están
formando. Ofrece una idea de lo que podría haber sucedido cuando el Sol
nació hace 4.600 millones de años.
El
video tridimensional brinda una mirada a la fantástica topografía de la
nebulosa. Un torrente de radiación ultravioleta y vientos estelares de las
estrellas masivas y centrales del cúmulo de estrellas del Trapecio ha labrado
una cavidad parecida a un cuenco cavernoso en la pared de una nube gigante de
hidrógeno molecular frío mezclado con polvo.
Los
astrónomos y los visualizadores trabajaron juntos para hacer un modelo
tridimensional de las profundidades de esta región cavernosa, como trazar
montañas y valles en el fondo del océano. Las coloridas imágenes de Hubble
y Spitzer fueron superpuestas en el terreno.
La
visualización científica lleva al espectador en un vuelo impresionante a través
de la nebulosa, siguiendo los contornos del gas y el polvo.
Al
alternar entre las vistas de Hubble y Spitzer, la película muestra detalles
sorprendentemente diferentes de la Nebulosa de Orión.
Hubble
ve objetos que brillan con luz visible, que generalmente están en miles de
grados. Spitzer es sensible a objetos más fríos con temperaturas de solo
cientos de grados. La visión infrarroja de Spitzer atraviesa el polvo
oscurecido para ver estrellas incrustadas en las profundidades de la nebulosa,
así como estrellas más débiles y menos masivas, que son más brillantes en el
infrarrojo que en la luz visible. La nueva visualización ayuda a las
personas a experimentar cómo los dos telescopios proporcionan una imagen más
compleja y completa de la nebulosa.
La
visualización es de una nueva generación de productos y experiencias
desarrolladas por el programa Universo de aprendizaje de la NASA. El
esfuerzo combina una conexión directa con la ciencia y los científicos de las
misiones astrofísicas de la NASA con atención a las necesidades de la audiencia
para permitir a los jóvenes, familias y aprendices de por vida explorar
preguntas fundamentales en ciencia, experimentar cómo se hace la ciencia y
descubrir el universo por sí mismos.
La interpretación
tridimensional está guiada por el conocimiento científico y la intuición
científica. Comenzando con las imágenes bidimensionales de Hubble y
Spitzer, Summers y Hurt trabajaron con expertos para analizar la estructura
dentro de la nebulosa. Primero crearon una superficie de luz visible, y
luego una estructura subyacente de las características de infrarrojos.
Para
darle a la nebulosa su sensación etérea, Summers escribió un código de
representación especial para combinar eficientemente las decenas de millones de
elementos semitransparentes del gas. El código personalizado permite a
Summers ejecutar esta y otras visualizaciones en estaciones de trabajo de
escritorio, en lugar de en un clúster de supercomputación.
Los
otros componentes de la nebulosa se aislaron en capas de imagenes y se
modelaron por separado. Estos elementos incluyen estrellas, discos
protoplanetarios, golpes de arco y el gas delgado que se encuentra frente a la
nebulosa llamada "el velo". Después del renderizado, estas capas
y la nebulosa gaseosa se vuelven a juntar para crear la visualización.
Las
estructuras tridimensionales sirven como aproximaciones científicamente
razonables para imaginar la nebulosa. "Lo
principal es darle al espectador una comprensión de la experiencia, de modo que
tengan una forma de interpretar las imágenes desde los telescopios",
explicó Summers. "Es algo
realmente maravilloso cuando pueden construir un modelo mental en sus cabezas
para transformar la imagen bidimensional en una escena tridimensional".
Esta
película demuestra el poder de la astronomía de múltiples longitudes de onda. Ayuda
al público a comprender cómo se hace la ciencia: cómo y por qué los astrónomos
usan múltiples regiones del espectro electromagnético para explorar y aprender
sobre nuestro universo. También está despertando el apetito de los
astrónomos por lo que verán con el Telescopio Espacial James Webb de la NASA,
que mostrará detalles mucho más finos de las características infrarrojas más
profundas.
Se
pueden explorar más visualizaciones y conexiones entre la ciencia de las
nebulosas y los estudiantes a través de otros productos producidos por el
Universo de aprendizaje de la NASA, como View Space.
View Space
es una exhibición de video actualmente en casi 200 museos y planetarios en todo Estados Unidos. Los
visitantes pueden ir más allá del video para explorar las imágenes producidas
por los telescopios espaciales con herramientas interactivas ahora disponibles
para museos y planetarios.
Los
materiales del Universo de Aprendizaje de la NASA se basan en el trabajo
respaldado por la NASA bajo el número de premio NNX16AC65A para el Instituto de
Ciencia del Telescopio Espacial, trabajando en asociación con Caltech / IPAC,
Jet Propulsion Laboratory, Smithsonian Astrophysical Observatory y Sonoma State
University.
Fuente:
JPL Caltech – NASA 11.enero.2018
Medio de contacto
Laboratorio de propulsión a chorro
Elizabeth
Landau , Pasadena, California 818-354-6425