Apariencias:
CONFUSIÓN GALÁCTICA
Muchos fenómenos del cosmos pacen ser lo que no son y eso es lo que ocurre en este cúmulo galáctico.
(25 de Agosto, 2011 - NASA - CA) El cúmulo galáctico Arp 274 o NGC 5679, es un grupo de tres galaxias que parecen estar muy cerca, sin embargo la realidad es que una de ellas está más alejada y no se afectan unas a otras. Se puede ver que las formas espirales de las galaxias mayores están intactas mientras que la tercera, más compacta, muestra evidencias de intensa formación estelar.
Imagen: Cúmulo galáctico NGC 5679. Crédito: HST/NASA.
Dos de las tres galaxias están formando estrellas masivamente. Lo que se manifiesta en los nudos azules brillantes que se ven a lo largo de los brazos de la galaxia de la derecha y en la más pequeña.
Al medio está la galaxia mayor, una galaxia espiral aparentemente barrada. Las galaxias de los costados están a unos 243 millones de años luz en la dirección de la constelación de Virgo, sin embargo la galaxia central está unos 6,4 millones de años luz más lejos.
Las imágenes fueron tomadas cpn la Cámara de Campo Ámplio 2 del Hubble en abril 2011. Se combinaron filtros azul, visible e infrarrojo. Los colores en esta imagen reflejan el color intrínseco de las diferentes poblaciones estelares de las galaxias. Al centro de cada una pueden verse las estrellas amarillentas más antiguas. Un cúmulo de estrellas brillantes marca el centro de cada núcleo galáctico.
Las estrellas azules más jóvenes marcan los brazos espirales, a lo largo con las nebulosas más rosadas que son iluminadas por estrellas recién nacidas. El polvo interestelar se destaca en silueta contra la población estelar de cada galaxia.
El par de estrellas brillantes con cruces, son estrellas mucho más cercanas de nuestra propia galaxia Vía Láctea que aparecen en el campo visual.
Cúmulo galáctico NGC 5679
Constelación: Virgo
Coordinadas (2000.0):
Ascensión Recta : 14h 35m 06s
Declinación: +05° 21' 41,2"
Magnitud: 14,0 (Es visible con telescopios mayores de 10 pulgadas)
Nuevo tesoro:
MAGNÍFICA CAVIDAD CÓSMICA
Un nuevo tesoro cósmico ha sido rescatado por el aficionado argentino Manu Mejías, que ha realizado la imagen de abajo con los datos obtenidos por el telescopio VLT de Antofagasta, cuando científicos europeos exploraban la región en busca de otros objetivos.
(25 de Julio, 2011 - ESO - CA) El Very Large Telescope de ESO (VLT) captó esta impresionante imagen de la nebulosa N 44, alrededor del cúmulo de estrellas NGC 1929 en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. Esta región de formación estelar está dominada por una colosal superburbuja cósmica, esculpida por los vientos de brillantes estrellas jóvenes y las ondas expansivas de las explosiones de supernovas que ocurren en NGC 1929.
Imagen: La superburbuja N44 alrededor del cúmulo de estrellas NGC 1929. Crédito: ESO.
La Gran Nube de Magallanes es una pequeña galaxia vecina a la Vía Láctea. Contiene muchas regiones donde las nubes de gas y polvo están formando nuevas estrellas. Una de estas regiones, alrededor del cúmulo estelar NGC 1929, domina esta nueva imagen obtenida con Very Large Telescope de ESO, situado en la Región de Antofagasta en Chile. Esta nebulosa es conocida oficialmente como LHA 120-N 44, o simplemente N 44. Estrellas jóvenes y calientes en NGC 1929 emiten intensa luz ultravioleta que hace brillar el gas. Este efecto permite que resalte la llamada superburbuja, un inmenso globo de material de unos 325 por 250 años-luz de diámetro. Comparativamente, la estrella más cercana a nuestro Sol se encuentra a poco más de cuatro años-luz de distancia.
La superburbuja N 44 se produjo por la combinación de dos procesos. En primer lugar, los vientos estelares -flujos de partículas cargadas provenientes de estrellas muy calientes y masivas en el cúmulo - limpiaron la región central. Posteriormente, las estrellas masivas del cúmulo explotaron como supernovas creando ondas expansivas que empujaron el gas hacia afuera y formaron la brillante burbuja.
El Very Large Telescope de ESO (VLT) captó esta impresionante imagen de la nebulosa N 44, alrededor del cúmulo de estrellas NGC 1929 en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. Esta región de formación estelar está dominada por una colosal superburbuja cósmica, esculpida por los vientos de brillantes estrellas jóvenes y las ondas expansivas de las explosiones de supernovas que ocurren en NGC 1929.
Si bien la superburbuja nace de fuerzas destructivas, nuevas estrellas se están formando alrededor de los bordes, donde el gas está comprimido. Como un reciclaje a escala cósmica, esta nueva generación de estrellas traerá nuevos aires de vida a NGC 1929.
La imagen fue creada por ESO a partir de datos astronómicos encontrados por Manu Mejías, de Argentina [1], quien participó en el concurso de astrofotografía Tesoros Escondidos de ESO 2010 [2]. El concurso fue organizado por ESO en octubre-noviembre de 2010, para todos los que disfrutan creando bellas imágenes del cielo nocturno a partir de datos astronómicos obtenidos con telescopios profesionales.
Pero N 44 es conocida por los astrónomos de la ESO, como lo comprueba esta magnífica imagen tomada en 2003 con la Cámara de Campo Ámplio del telescopio MPG/ESO 2,2m de La Silla, en Coquimbo, Chile.
Imagen: La espectacular nebulosa N44, una region alrededor del cúmulo de estrellas NGC 1929, al sur de la Gran Nube de Magallanes. El color verde indica áreas particularmente calientes. El campo visual mide 27,5 x 26,5 arcominutos cuadrados, equivalentes a mil años luz de extensión. El Norte está arriba y el Este a la izquierda. Haga click en la imagen para agrandar. Crédito: ESO.
Izquierda:
Este mapa muestra la ubicación de la región de formación estelar y superburbuja LHA 120-N 44 alrededor del cúmulo de estrellas NGC 1929 en la constelación del Dorado. En el mapa se señalan la mayoría de las estrellas visibles a simple vista bajo buenas condiciones y la nebulosa corresponde al cuadrado verde enmarcado en un círculo rojo. A través de un telescopio de tamaño moderado este objeto se ve con un brillo tenue. El cuadrado verde más grande corresponde a la Nebulosa de la Tarántula, NGC 2070, otra inmensa región de formación de estrellas. La Gran Nube de Magallanes se ve mejor en Diciembre y Enero, cuando está más alta en el ciello. El Sur está arriba.
Notas
[1] Manu revisó minuciosamente el archivo astronómico de ESO e identificó un grupo de datos que finalmente utilizó para componer su imagen de NGC 1929, la que obtuvo el séptimo lugar en la competencia, entre casi 100 postulaciones.
Al inicio:
DESCUBREN EL CUASAR MÁS LEJANO
Utilizando la mejor tecnología del mundo, un grupo de astrónomos europeos logró detectar desde Chile, un cuasar aún más lejano que los descubiertos hasta ahora. Su luz comenzó a viajar hasta nosotros cuando el Universo tenía 770 millones de años de existencia.
(5 de Julio, 2011 - ESO - CA) Un equipo de astrónomos europeos logró descubrir y estudiar el quasar más distante encontrado hasta ahora con observaciones realizadas con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Cerro Paranal (Chile) y otros telescopios del hemisferio norte. Este brillante objeto, alimentado por un agujero negro que posee dos mil millones de veces la masa de nuestro Sol, es el más luminoso descubierto hasta ahora en el Universo temprano. Los resultados del estudio aparecieron en la edición del 30 de Junio de la revista Nature.
Imagen:
Impresión artística del cuasar ULAS J1120+0641, el más distante encontrado hasta ahora imaginado como era tan sólo 770 millones de años después del Big Bang. Este objeto es ampliamente el más brillante descubierto en el Universo primordial. Crédito: ESO.
Se cree que los quasares son galaxias distantes muy luminosas, alimentadas por un agujero negro súpermasivo en su centro. Su brillo, generado por la materia que se precipita al agujero negro y que es acelerada a altas velocidades, es emitido a lo largo de los ejes polares de la galaxia en forma de chorros. Casualmente algunos de estos chorros apunta hacia la Tierra y entonces podemos observarlos en longitudes de onda de luz visible o infrarroja. Esto los convierte en poderosas sondas que permiten investigar la época en que se formaron las primeras estrellas y galaxias.
El quasar recién descubierto, llamado ULAS J1120+0641 [1], está tan distante que su luz se generó durante la última etapa de la era de reionización [2]. Lo vemos como era tan sólo 770 millones de años después del Big Bang (con un desplazamiento al rojo de 7,1 [3]). Su luz tardó 12,9 mil millones de años en alcanzarnos y el objeto se encuentra a unos 28,85 mil millones de años luz de distancia.
“Este quasar es una evidencia vital del Universo primordial. Es un objeto muy raro que nos ayudará a entender cómo crecieron los agujeros negros súpermasivos unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang”, dice Stephen Warren, líder del equipo que realizó el estudio.
Imagen:
Al centro vemos al cuasar ULAS J1120+0641, como un débil punto rojo entre las estrellas de la constelación de Leo. Este objeto es en realidad invisible en luz visible, fue creada a partir de imágenes en infrarrojo tomadas para los catálogos Sloan Digital Sky Survey y el UKIRT Infrared Deep Sky Survey. Crédito: ESO.
Si bien se ha podido confirmar la existencia de objetos aún más distantes (como un estallido de rayos gamma con desplazamiento al rojo de 8,2 y una galaxia con desplazamiento al rojo de 8,6), el quasar recién descubierto es cientos de veces más brillante que éstos. Entre los objetos que son lo suficientemente brillantes como para ser estudiados en detalle, este es ampliamente el más distante.
El siguiente quasar más distante es visto como era 870 millones de años después del Big Bang (desplazamiento al rojo de 6,4). Objetos similares que se encuentran más distantes no pueden ser detectados mediante rastreos en luz visible debido a que su luz, estirada por la expansión del Universo, se ha desplazado casi por completo hacia la parte infrarroja del espectro al momento de llegar a la Tierra.
Detectamos en infrarrojo la luz que fue emitida por este objeto en ultravioleta y que el estiramiento del Universo, ocurrido en el tiempo que le tomó a su luz en llegar hasta nosotros ha estirado también estas ondas luminosas, arrastrándolas hasta el infrarrojo.
El proyecto europeo de Búsqueda en Infrarrojo del Cielo Profundo UKIRT (UKIDSS por su sigla en inglés), que utiliza de manera permanente el telescopio infrarrojo del Reino Unido [4] en Hawaii, fue diseñado para resolver este problema. El quipo de astrónomos se sumergió en los millones de objetos de la base de datos de UKIDSS en busca de los preciados quasares distantes.
“Tardamos 5 años en encontrar este objeto”, explica Bram Venemans, uno de los autores del estudio. “Estábamos buscando un quasar con desplazamiento al rojo mayor a 6,5. Encontrar uno que está incluso más lejos, con un desplazamiento al rojo mayor a 7, fue una excitante sorpresa. Al permitirnos mirar en profundidad la era de reionización, este quasar representa una oportunidad única para explorar una ventana de 100 millones de años en la historia del cosmos que hasta ahora no estaba a nuestro alcance”.
La distancia del quasar fue determinada gracias a observaciones realizadas con el instrumento FORS2 del Very Large Telescope (VLT) de ESO en Cerro Paranal, en la Región de Antofagasta en Chile, y con instrumentos del Telescopio Gemini Norte [5]. Gracias a que se trata de un quasar comparativamente brillante, fue posible tomar un espectro del objeto, es decir, descomponer su luz en los diferentes colores que la conforman. Esta técnica permitió a los astrónomos conocer más acerca del quasar.
Las observaciones mostraron que la masa del agujero negro, situado en el centro de ULAS J1120+0641, equivale a dos mil millones de veces la masa del Sol. Una masa tan grande es difícil de explicar en una etapa tan temprana después del Big Bang. Las actuales teorías sobre el crecimiento de agujeros negros súpermasivos predicen un lento incremento de la masa a medida que el compacto objeto atrae materia desde sus alrededores.
“Creemos que sólo hay unos 100 quasares brillantes con desplazamiento al rojo superior a 7 en todo el cielo”, concluye Daniel Mortlock, autor principal del estudio. “Encontrar este objeto implicó una búsqueda minuciosa, pero valió la pena el esfuerzo para poder develar algunos de los misterios del Universo primitivo”.
Imagen: Ilustración artística de cómo veríamos de cerca al cuasar J1120+0641. El cuasar extremadamente luminoso del centro de la imagen es muy brillante en el ultravioleta y la luz del quasar ioniza el gas a su alrededor produciendo el color rojo característico del hidrógeno ionizado. A su alrededor se pueden ver otras galaxias juveniles y compactas formándose cuya luz también ioniza sus alrededores pero son mucho menos luminosas que el cuasar, que ioniza un volumen mayor. El espectro de la línea Lya (Lyman Alfa) del J1120+0641 tiene el perfil característico predicho por las teorías de la reionización del Universo ocurrida tras la Edad Oscura, ocurrida 380 mil años después del Big Bang.
Notas
[1] El objeto fue encontrado con datos de la Búsqueda de Gran Área de UKIDSS, o ULAS por su sigla en inglés. Los números y los números tras el prefijo ‘J’ se refieren a la posición del quasar en el cielo, esto es: de AR 11:20 horas y Dec. +06:41 grados, ubicado en las cercanías de la estrella Sigma de Leo.
[2] Unos 380.000 años después del Big Bang –que ocurrió hace 13,7 mil millones de años– ocurrió la Era de la Recombinación, cuando el Universo se enfrió lo suficiente como para que electrones y protones y núcleos de helio, lograran combinarse en un hidrógeno y helio neutral (gas sin carga eléctrica). Este gas oscuro cubrió el Universo hasta que las primeras estrella comenzaron a formarse, unos 100 a 150 millones de años después. La intensa radiación ultravioleta de estas primeras estrellas separó nuevamente los átomos de hidrógeno en protones y electrones, en un proceso llamado reionización, tras el cual el Universo se volvió más transparente a la luz ultravioleta. Se cree que esta era ocurrió entre 150 y 800 millones de años después del Big Bang.
[3] Debido a que la luz viaja a una velocidad finita, los astrónomos pueden mirar más atrás en el tiempo a medida que miran más lejos en el Universo. La luz de ULAS J1120+0641 tardó 12,9 mil millones de años en llegar a los telescopios en la Tierra, por lo que el quasar es visto como era cuando el Universo tenía sólo 770 millones de años. En esos 12,9 mil millones de años, el Universo se expandió y, como resultado, la luz del objeto se estiró. El desplazamiento al rojo cosmológico, o simplemente desplazamiento al rojo, es una medida del estiramiento total del Universo ocurrido entre el momento en que la luz fue emitida y el momento en que fue recibida.
[4] UKIRT es el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido de 3,8 metros de diámetro y el más grande del mundo dedicado a la observación infrarroja del mundo (observa en las longitudes de onda de 1.000 a 30.000 nanómetros, la luz visible tiene longitudes de onda entre los 400 y 700 nanómetros). Este telescopio está ubicado en Hilo, Hawaii.
[5] FORS2 es el Reductor Focal y Espectrógrafo de baja dispersión del VLT. Otros instrumentos utilizados para descomponer la luz del objeto fueron el Espectrógrafo Multi-Objeto de Gemini (GMOS) y el Espectrógrafo en Infrarrojo-Cercano de Gemini (GNIRS). El Telescopio Liverpool, el Telescopio Isaac Newton y el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) también fueron utilizados para confirmar las mediciones.
Vecina:
GALAXIA ANDRÓMEDA EN DIFERENTES TIPOS DE LUZ
Como vemos sólo una pequeña parte de todas las ondas de luz, los astrónomos deben utilizar su ingenio para ampliar este rango. La ESA tiene tres telescopios espaciales para ello: Herschel, XM Newton y Planck.
(2 de Mayo, 2011 - ESA - CA) Vemos sólo una pequeña parte de todos los tipos de ondas de luz, que van desde los Rayos Gamma hasta las ondas de radio, por lo que los astrónomos deben utilizar su ingenio para ampliar este rango. La ESA tiene tres telescopios espaciales para ello: el Herschel que observa en diversos tipos de luz infrarroja; el XMM Newton, en Rayos X y el Planck, en microondas.
Imagen: La galaxia Andrómeda, M31, vista en Visible por telescopios basados en la superficie, y desde el espacio por el XMM-Newton en Rayos X y el Hershel en infrarrojo. Se puede ver que muchas estrellas se están formando. Crédito: ESA.
Durante la Navidad 2010, el Herschel y el XMM-Newton de la ESA apuntaron hacia la galaxia vecina M31 Andrómeda. Se trata de una enorme galaxia espiral similar a nuestra Vía Láctea – ambas contienen varios cientos de miles de millones de estrellas.
La flota de telescopios espaciales de la ESA nos permite observar la Galaxia de Andrómeda, también conocida como M31, en diferentes longitudes de onda. La mayor parte de estas bandas de frecuencia son invisibles para el ojo humano, pero cada una de ellas desvela diferentes aspectos de la naturaleza de esta cercana galaxia.
El telescopio espacial Herschel, sensible a la luz infrarroja lejana, ve las nubes de gas y polvo donde pueden nacer las estrellas, con la mayor calidad jamás lograda por un telescopio en esta frecuencia. Dentro de algunas de ellas ya han comenzado procesos de formación estelar, donde cada protoestrella atrae lentamente con su gravedad material desde los alrededores, en un proceso que puede durar cientos de millones de años. Una vez que la estrella alcanza la densidad suficiente, comenzará a brillar en el rango de la luz visible. Entonces, emergerá de la nube de gas y polvo que le dió origen y se hará visible a los telescopios comunes.
El telescopio espacial XMM-Newton nos muestra a estrellas moribundas brillando en Rayos X. Estas estrellas desaparecen con rapidez y las imágenes del Newton son diferentes de año en año.
Haga click aquí y vea este interesante documental sobre Andrómeda M 31, vista en diferentes longitudes de onda por los telescopios espaciales de la ESA.
Andrómeda M 31
Constelación: Andrómeda
Asención Recta: 00h 42m 44,3s
Declinación: +41° 16' 09"
Magnitud aparente (V): 4,36
Distancia: 2,56 millones de al
Tamaño aparente (V): 3,20º × 1,0º (Seis veces el tamaño aparente de la Luna Llena)
Velocidad radial: -300 km/s (Se dirige hacia nosotros)
En Sextante:
TITÁNICO TIRONEO GRAVITACIONAL
Dos galaxias prontas a un encuentro desgarrador, comienzan a sentir las perturbaciones gravitacionales. La imagen forma parte de los Tesoros Escondidos de ESO 2010.
(20 de Abril, 2011 - ESO - CA) En una de las imágenes premiadas entre los "secretos escondidos" del Observatorio Europeo Austral - ESO, vemos un desgarrador encuentro de galaxias, captadas por la cámara Wide Field Imager del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla en Chile. Se aprecia en la imagen como ambas están lo suficientemente cerca como para sentir la perturbadora influencia gravitacional de la otra. El tira y afloja gravitacional ha retorcido la forma espiral de una de las galaxias, NGC 3169 (a la izquierda), y ha fragmentado las líneas de polvo de su compañera, NGC 3166. En la parte inferior derecha, una tercera galaxia más pequeña, NGC 3165, parece observar desde primera fila el forcejeo gravitacional de sus vecinas mas grandes.
Imagen: El tira y afloja gravitacional ha retorcido la forma espiral de la galaxia NGC 3169 y ha fragmentado las líneas de polvo de su compañera NGC 3166. Imagen de Tesoros Escondidos de ESO 2010.
Esta agrupación galáctica, ubicada a unos 70 millones de años-luz en la constelación de Sextans al Sur de Leo, fue descubierta en 1783, por el astrónomo inglés William Herschel. Astrónomos modernos han calculado que la distancia entre NGC 3169 (izquierda) y NGC 3166 (derecha) es de unos 50.000 años luz, una separación que corresponde a la mitad del diámetro de nuestra Vía Láctea. En distancias tan cortas, la gravedad puede causar estragos en la estructura de una galaxia.
Las galaxias espirales como NGC 3169 y NGC 3166 suelen tener brazos de estrellas y polvo muy definidos girando alrededor de sus luminosos centros. Encuentros cercanos con otros objetos masivos pueden alterar esta configuración clásica, lo que suele ser el preludio de una fusión de galaxias que da origen a una nueva galaxia más grande. Por ahora, la interacción entre NGC 3169 y NGC 3166 ya ha demostrado cierto carácter. El brazo de NGC 3169, iluminado por estrellas grandes, jóvenes y azules, fue destruido y una gran cantidad de gas luminoso fue arrebatada de su disco. En el caso de NGC 3166, las líneas de polvo que comúnmente dibujan los brazos espirales fueron desordenadas. A diferencia de su compañera más azulada, en NGC 3166 no se están formando muchas estrellas nuevas.
NGC 3169 posee otra característica distintiva: el tenue punto amarillo que brilla a través del velo de polvo oscuro, visible al costado izquierdo y cerca del centro de la galaxia [1]. Este resplandor es el remanente de una supernova detectada en 2003 y conocida como SN2003cg. Se cree que estas supernovas, clasificada como Tipo Ia, ocurren cuando una estrella densa y caliente, llamada enana blanca –remanente de una estrella de tamaño intermedio como nuestro Sol-, gravitacionalmente absorbe gas de una estrella cercana. Este combustible adicional hace que la estrella explote a causa de las reacciones de fusión incontrolables.
Esta nueva imagen del extraordinario dúo dinámico de galaxias está basada en los datos seleccionados por Igor Chekalin para el concurso de astrofotografía "Tesoros Escondidos de ESO 2010". Chekalin ganó el primer lugar general y esta imagen recibió el segundo mayor puntaje entre las casi 100 postulaciones presentadas [2].
Notas
[1]: Otros puntos de luz mucho más notorios, como el que se observa al final izquierdo del brazo espiral que se despliega bajo el centro de NGC 3169, son estrella de nuestra Vía Láctea que se cruzaron por azar en la línea de visión entre el telescopio y la galaxia.
[2]: El concurso Tesoros Escondidos de ESO 2010 dio a los astrónomos aficionados una oportunidad de revisar los vastos archivos de información astronómica de ESO en busca de alguna joya cósmica bien guardada que necesitaba ser pulida por los participantes. Información adicional sobre Tesoros Escondidos disponible en inglés en http://www.eso.org/public/outreach/hiddentreasures/.
Galaxia NGC 3169
Constelación: Sextans
Asención Recta: 10h 14m 14.7s
Declinación: +03° 28' 01?
Magnitud aparente: 10,5
En Cygnis X:
MATERIA PUEDE ESCAPAR DE UN AGUJERO NEGRO
Satélite Integral de la ESA detectó partículas un milisegundo antes de que cayesen en un agujero negro y sugieren que sí tienen una oportunidad para escapar.
(28 marzo 2011 - ESA-CA) A nadie le gustaría estar cerca de un agujero negro. A cientos de kilómetros de su superficie, el espacio se convierte en una vorágine de partículas y radiación; torrentes de moléculas de gas caen hacia el interior del agujero a velocidades próximas a la de la luz, calentándose hasta alcanzar temperaturas de millones de grados.
Habitualmente, las partículas quedan atrapadas en esta trampa mortal en cuestión de milisegundos, pero una pequeña fracción podría tener la oportunidad de escapar.
Imagen: La impresión artística muestra a una galaxia joven, alrededor de dos mil millones de años después del Big Bang, absorviendo material desde el gas circundante compuesto por hidrógeno y helio, formando muchas estrellas nuevas.
Gracias a las nuevas observaciones realizadas por el observatorio espacial Integral de la ESA, los astrónomos tienen la certeza de que esta caótica región está surcada por una compleja red de campos magnéticos.
Esta es la primera vez que se identifica la presencia de campos magnéticos tan cerca de un agujero negro. Por si esto fuera poco, Integral ha demostrado que estos campos presentan una compleja estructura que forma una especie de túneles por los que algunas partículas logran huir del pozo gravitatorio.
Cygnus X-1 visto por el instrumento IBIS de Integral
Philippe Laurent, investigador del CEA en Saclay, Francia, y su equipo realizaron este descubrimiento estudiando el sistema binario de Cygnus X-1, en el que la gravedad del agujero negro está desmembrando la estrella que lo acompaña.
Todas las pruebas apuntan a que este campo magnético es suficientemente fuerte como para arrancar partículas del pozo gravitatorio y bombearlas hacia el exterior, proyectando un chorro de materia en el vacío del espacio. Las partículas que forman estos chorros ganan velocidad recorriendo trayectorias espirales, lo que afecta a una propiedad de la radiación conocida como polarización.
Los rayos gamma, al igual que la luz visible, son un tipo de onda electromagnética que puede oscilar en un plano determinado, cuya orientación se define mediante la ‘polarización’ de la onda. Cuando una partícula cargada describe una trayectoria curva a gran velocidad en el seno de un campo magnético, emite un tipo de radiación conocida como ‘sincrotrón’, que presenta un patrón de polarización muy característico. Esto es precisamente lo que el equipo de Laurent ha descubierto en los rayos gamma procedentes de Cygnus X-1.
“Hemos tenido que comparar prácticamente todas las observaciones de Cygnus X-1 realizadas por Integral para ser capaces de detectar este fenómeno”, explica Laurent.
Las observaciones realizadas a lo largo de siete años suman un total de cinco millones de segundos, lo que sería el equivalente a tomar una única imagen con un tiempo de exposición de más de dos meses. El equipo de Laurent ha combinado todas las observaciones realizadas por Integral para obtener esta exposición equivalente.
“Todavía no comprendemos exactamente cómo la materia que cae en el agujero negro termina siendo arrastrada por estos chorros; hay un gran debate entre los teóricos, pero sin duda estas observaciones les ayudarán a alcanzar un consenso”, explica Laurent.
Estos chorros de partículas se conocen desde hace tiempo gracias a las observaciones realizadas con radiotelescopios, pero la resolución de estos instrumentos no permite observar el agujero negro con el nivel de detalle necesario para determinar con precisión a qué distancia de su centro se generan. Esta limitación es lo que convierte a las observaciones realizadas por Integral en un descubrimiento sin precedentes.
“El descubrimiento de radiación polarizada en los chorros emitidos por un agujero negro es un gran avance que demuestra que Integral, la misión de la ESA encargada de observar las bandas de alta energía del espectro electromagnético, continúa generando resultados clave ocho años después de su lanzamiento”, concluye Christoph Winkler, Científico del Proyecto Integral para la ESA.
Crecían lentamente:
LAS GALAXIAS EN EL ORIGEN DE LOS TIEMPOS
Nuevos resultados del Very Large Telescope de ESO proveen de la primera evidencia directa que con sólo la acreción del gas prístino, y sin necesitar de grandes y violentas fusiones de galaxias, se pudo alimentar vigorosos períodos de formación estelar y el crecimiento de galaxias masivas en el Universo temprano.
(14 Octubre, 2010 ESO - CA) Nuevas observaciones del Very Large Telescope de ESO, ubicado en el norte de Chile, han proporcionado por primera vez evidencia directa de que las galaxias jóvenes pueden crecer succionando el gas frío que hay a su alrededor y usarlo como combustible para la formación de muchas estrellas nuevas. En los primeros miles de millones de años después del Big Bang, la masa de una galaxia típica aumentó espectacularmente. Comprender porqué sucedió esto es uno de los problemas cruciales en la astrofísica moderna. Los resultados aparecen en la edición del 14 de octubre de la revista Nature.
Imagen: La impresión artística muestra a una galaxia joven, alrededor de dos mil millones de años después del Big Bang, absorviendo material desde el gas circundante compuesto por hidrógeno y helio, formando muchas estrellas nuevas.
Las primeras galaxias se formaron cuando el Universo tenía menos de mil millones de años de edad y eran mucho más pequeñas que los sistemas gigantes – incluyendo la Vía Láctea – que vemos hoy en día. De modo que de alguna manera el tamaño de la galaxia promedio ha aumentado a medida que el Universo ha evolucionado. Las galaxias a menudo colisionan y luego se fusionan para formar sistemas más grandes y seguramente este proceso es un importante mecanismo de crecimiento. Sin embargo ahora se ha propuesto un otro modo, más apacible.
Un equipo de astrónomos europeos empleó el Very Large Telescope de ESO, ubicado en la Región de Antofagasta en Chile, para probar esta idea completamente diferente: que las galaxias jóvenes también pueden crecer succionando las corrientes frías del gas hidrógeno y helio que llenaba al Universo temprano, formando nuevas estrellas a partir de este material primitivo. Tal como una empresa comercial puede expandirse, ya sea fusionándose con otras empresas o contratando más personal, las galaxias jóvenes posiblemente también pudieron crecer de dos formas distintas: fusionándose con otras galaxias o alimentándose del gas que las rodeaba. Recordemos que en aquella época el Universo era mucho más pequeño que hoy día y su densidad de materia gaseosa era mucho mayor que en nuestra época.
El líder del equipo, Giovanni Cresci (Observatorio Astrofísico de Arcetri) dice: “Los nuevos resultados del VLT son la primera evidencia directa de que la acumulación de gas prístino realmente ocurrió y fue suficiente para alimentar una vigorosa formación de estrellas y el crecimiento de galaxias masivas en el Universo joven”. El descubrimiento tendrá un impacto importante sobre nuestra comprensión de la evolución del Universo, desde el Big Bang hasta nuestros días. Es posible que las teorías sobre formación y evolución de galaxias tengan que reescribirse.
El grupo empezó seleccionando tres galaxias muy distantes para ver si podían encontrar evidencia del flujo de gas prístino desde el espacio circundante y la formación de nuevas estrellas asociada a él. Fueron muy cuidadosos de asegurarse que sus galaxias de muestra no hubieran sido perturbadas por interacciones con otras galaxias. Las galaxias seleccionadas eran discos que rotaban tranquila y muy regularmente, similares a la Vía Láctea, y fueron vistos alrededor de dos mil millones de años después del Big Bang (en un corrimiento al rojo de alrededor de tres).
En las galaxias del Universo moderno, los elementos pesados [1] son más abundantes cerca del centro. Pero cuando el equipo de Cresci, empleando el espectrógrafo SINFONI en el VLT [2] , trazó el mapa de las galaxias distantes seleccionadas, se entusiasmaron al ver que en los tres casos había un área de la galaxia cercana al centro con menos elementos pesados que presentaba una vigorosa formación de estrellas, lo que sugiere que el material que alimenta la formación de estrellas venía del gas prístino circundante, que es bajo en elementos pesados. Este fue el hecho que proporcionó la mejor evidencia hasta el momento de galaxias jóvenes acumulando gas primitivo y usándolo para formar nuevas generaciones de estrellas.
Tal como Cresci concluye: “Este estudio sólo ha sido posible gracias al extraordinario desempeño del instrumento SINFONI en el VLT. Abrió una nueva ventana para estudiar las propiedades químicas de galaxias muy distantes. SINFONI proporciona información no sólo en dos dimensiones espaciales, sino también en una tercera dimensión espectral, que nos permite ver los movimientos internos dentro de las galaxias y estudiar la composición química del gas interestelar”.
Nota de CA: Debido a la expansión del Universo, las galaxias que existían en aquella época (hace unos 12 mil millones de años) no pueden ser observadas con los instrumentos comunes desde nuestra época, debido a que la luz visible que emitieron ha sido desplazada al infrarrojo. Por ello para detectarlas es necesario acudir a instrumentos, como el espectroscopio SINFONI capaces de ver, con gran resolución, en esa longitud de onda.
Notas
[1] El gas que llenaba el Universo temprano era casi sólo hidrógeno y helio. Las primeras generaciones de estrellas procesaban este material primitivo para crear elementos más pesados tales como oxígeno, nitrógeno y carbón a través de la fusión nuclear. Cuando este material era posteriormente arrojado de vuelta al espacio por intensos vientos de partículas desde jóvenes estrellas masivas y explosiones de supernovas, la cantidad de elementos pesados en la galaxia gradualmente aumentó. Los astrónomos se refieren a los elementos que no son hidrógeno y helio como “elementos pesados”.
[2] Al separar cuidadosamente la débil luz de una galaxia en los colores que la componen a través del uso de poderosos telescopios y espectrógrafos, los astrónomos pueden identificar las huellas digitales de diferentes sustancias químicas en galaxias remotas y medir las cantidades de elementos pesados existentes. Con el instrumento SINFONI en el VLT, los astrónomos pueden avanzar otro paso y obtener un espectro separado para cada parte de un objeto. Esto les permite hacer un mapa que muestra la cantidad de elementos pesados presentes en diferentes partes de una galaxia y también determinar en qué parte de la galaxia hay una formación de estrellas más vigorosa.
Información adicional
Esta investigación fue presentada en un artículo de la revista Nature, Acreción de gas en galaxias distantes como origen de gradientes de abundancia química, por Cresci y otros, que será publicada el 14 de Octubre de 2010.
Astrónomos chilenos:
LAS GALAXIAS SE ACOMODAN EN LOS CÚMULOS
Astrónomos chilenos descubren que las galaxias modifican su tamaño en los cúmulos galácticos.
El trabajo de los investigadores, publicado en The Astrophysical Journal, describe que las galaxias que residen en los cúmulos se modifican para no estorbar a las otras.
(29 Marzo, 2009 La Tercera - CA) Si bien las llamadas "galaxias de campo", constituyen la mayor parte de las galaxias, estas asociaciones de millones de estrellas y nubes de gases y polvo dispersas en el universo, hay otras que terminaron agrupadas en los cúmulos galácticas, donde se hace difícil estudiarlas individualmente y medir su tamaño.
Imagen: Cúmulo de galaxias Abell 1689, un compacto grupo de galaxias. Imagen: Telescopio Espacial Hubble, NASA.
Los astrónomos chilenos, Luis Felipe Barrientos y Sebastián López, astrónomo de las universidades de Chile y Católica de Santiago, asumieron el desafío y lo hicieron. Descubrieron que cuando las galaxias ingresan a un recinto más pequeño, reducen significativamente su tamaño y se acomodan con las demás. "Las galaxias son más pequeñas ahí, están más apretadas. Uno puede imaginarlas como una cebolla: cuando están en el campo tienen todas las capas, pero cuando entran en los cúmulos, pierden sus capas exteriores y se adaptan en tamaño", explica Felipe Barrientos, coautor del estudio y parte del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad Católica.
En nuestra galaxia, la Vía Láctea, este efecto no es importante, pues se ubica en la periferia de un cúmulo de galaxias, Virgo, a una distancia de 60 millones de años-luz de nosotros. Su tamaño oscila entre tres y 30 millones de años-luz y con masas de entre varios miles a millones de billones de veces la masa solar.
CUMULOS
Barrientos y López, investigador principal del proyecto, descubrieron que las galaxias de esos cúmulos tienen menor tamaño que las que existen fuera de estas comunidades atrapadas por la gravedad. Y a pesar que esta plasticidad galáctica se conocía en casos cercanos a nuestro entorno, los astrónomos chilenos la acaban de descubrir en galaxias que se encuentran a 7.000 millones de años-luz de la Tierra.
El equipo de López y Barrientos realizó las observaciones con los telescopios VLT de la ESO en Paranal, y Magallanes de Las Campanas.
El trabajo fue publicado en The Astrophysical Journal, una de las revistas donde los astrónomos de la comunidad internacional publican los resultados de sus investigaciones. Pero no cualquiera publica ahí: esta revista selecciona con estríctos árbitros los artículos a publicar.
Este trabajo se enmarca en un objetivo mayor. "Estamos tratando de investigar cómo se forman las galaxias, cómo evolucionan, cómo envejecen y este descubrimiento es un ladrillo más en esa línea de investigación", dice Barrientos.
El estudio utilizó las huellas provenientes de un cuásar ubicado detrás de un cúmulo de galaxias. "Como los cuásares son objetos muy brillantes, al pasar su luz por las galaxias dejan impresa esta señal y, de este modo, averiguamos las propiedades de las galaxias".
Los científicos establecieron, además, que estadísticamente el tamaño del halo de estas galaxias en cúmulos -el espacio periférico de una galaxia y donde reside gran parte de su masa- es bastante menor que en las galaxias solitarias, o de campo.
Desde Chajnantor:
RADIOTELESCOPIO APEX DESCUBRE AGUJERO NEGRO EN CEN A
El nuevo telescopio APEX, que observa el universo en ondas submilimétricas y que fuera instalado en el LLano de Chajnantor, en la Región de Antofagasta, ha descubierto chorros de materia y energía surguiendo desde un gigantesco agujero negro ubicado en el corazón de la galaxia Centaurus A (NGC 5128). Esta nueva información ha sido combinada con imágenes visibles y de rayos X para producir la impactante imagen que mostramos abajo.
(30 Enero, 2009
ESO - CA) Centaurus A, o NGC 5128, es nuestra galaxia gigante más cercana, ubicada a una distancia de cerca de 13 millones de años-luz en la constelación austral del Centauro. Es una galaxia elíptica que se fusiona actualmente con una galaxia espiral compañera, produciendo áreas de intensa formación de estrellas que lo convierten en uno de los objetos más espectaculares del cielo. Centaurus A alberga una región central muy activa y altamente luminosa, causada por la presencia de un agujero negro súper masivo, y que es fuente de intensas emisiones de radio y rayos-X.
Imagen: Imagen en colores falsos, que combina imágenes visibles, submilimétricas y de rayos X para producir esta impactante imagen.
En la imagen vemos el anillo de polvo rodeando la galaxia gigante, y los rápidos chorros de radio siendo expulsados desde el centro de la galaxia, señal de la presencia del agujero negro súper masivo en el corazón de Centaurus A. En luz submilimétrica vemos no sólo el brillo caliente del disco de polvo central, sino además la emisión desde la fuente de radio central y –por primera vez en submilimétrico- los lóbulos de radio interiores al norte y sur del disco.
Las mediciones de esta emisión, que ocurre cuando los electrones de movimientos rápidos giran en espiral alrededor de las líneas de un campo magnético, revelan que el material en el chorro está viajando a aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. En la emisión de rayos X, vemos los chorros emergiendo desde el centro de Centaurus A, y en la zona inferior derecha de la galaxia, el brillo donde el lóbulo en expansión colisiona con el gas circundante, creando una onda de choque.
La gran cámara bolométrica LABOCA, construida por el Instituto Max Planck para la Radio Astronomía (MPIfR, por su sigla en inglés), está instalada en APEX, una antena de longitudes de onda submilimétricas de 12 metros de diámetro, ubicada a 5.000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el Desierto de Atacama (Chile).
El radiotelescopio
APEX es una colaboración entre el MPIfR, el Observatorio Espacial Onsala (Suecia) y ESO. APEX se basa en un prototipo construido para la próxima generación de antenas del proyecto ALMA, el Gran Conjunto Milimétrico / submilimétrico de Atacama. La operación de APEX en Chajnantor, está encomendada a ESO.
Sepa más del APEX...
Sepa más de ALMA...
Es el mayor del mundo:
TELESCOPIO MAGIC DESCUBRE AGUJERO NEGRO
El Telescopio MAGIC descubre la emisión de rayos Gamma de muy alta energía más lejana hasta la fecha procedente de un agujero negro supermasivo. El descubrimiento ha sido publicado hoy en la revista Science.
(2 Julio, 2008 IAC)
El telescopio MAGIC (“Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov” o “Gran Telescopio de Imagen Cherenkov de Rayos Gamma”) ha descubierto una emisión en rayos gamma proveniente de la galaxia 3C 279, un quasar situado a más de cinco mil millones de años-luz de la Tierra, prácticamente la mitad del radio del Universo. El descubrimiento ha sido publicado en la edición de la revista Science del 27 de Junio de 2008.
Imagen arriba: Telescopio Magic. Canarias. Haga click en la imagen para ampliar.
3C279 es un miembro destacado de los llamados “quasares”, galaxias que contienen agujeros negros supermasivos con típicamente mil millones más masa que el Sol y que se alimentan de gas o estrellas cercanas. Los quasares emiten en todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Mientras que la mayor parte de esta emisión viaja a través del Universo sin encontrar obstáculos, parte de los rayos gamma se pierden en colisiones con fotones de la llamada “luz de fondo extragaláctica”. Esta luz de fondo es luz de estrellas y galaxias acumulada en toda la historia del Universo y es por tanto de sumo interés. Detectar rayos gamma de una galaxia tan lejana como 3C 279 representa un grave problema para las teorías actuales que explican la luz de fondo. Parece que el Universo es más transparente de lo que pensábamos, algo que impide, por ejemplo, que haya mucha luz de galaxias no observadas por los telescopios ópticos o infrarrojos actuales.
El descubrimiento de MAGIC confirma una vez más el interés de las observaciones en rayos gamma. Los rayos gamma son la luz de más alta energía que hemos observado. Son generados en los fenómenos más violentos del Universo, tales como supernovas, explosiones de rayos gamma o quasares, y nos transmiten una información preciosa sobre los procesos que los generan. Como además viajan distancias comparables al radio del Universo, nos sirven también para estudiar cuestiones de física fundamental y cosmología, en particular la evolución del Universo.
MAGIC es un telescopio de rayos gamma con un espejo de 17 m de diámetro, y una superficie colectora de 236 m2, el mayor espejo de telescopio del mundo. El telescopio observa la atmósfera, para captar la radiación Cherenkov emitida por la atmósfera cuando es impactada por los rayos Gamma, esta es luego amplificada en fotomultiplicadores de óptima eficiencia.
RADIACIÓN GAMMA
El cosmos y su evolución debe ser estudiado utilizando todo tipo de radiaciones, especialmente las ondas electromagnéticas de cuantas de luz. El expectro observable se extiende desde las ondas de radio (con longitudes de onda varias decenas de metros de extención con energías de unos 0,000 01 eV) a cuantas de energía ultra-alta de rayos gamma (con longitudes de onda de picómetros o energías del orden de 100 TeV).
Mientras que las observaciones en las ondas de la luz visible (0,5 a 1 micrómetros) tienen una historia de siglos, la astronomía de rayos gamma por satélites (keV a unos pocos GeV) y telescopios basados en tierra (sobre los 300 GeV) comenzó recien a fines del siglo XX. Los IACTs (Imaging atmospheric Cherenkov telescopes) son telescoios terrestres dedicados a la detección de "partículas electromagnéticas de muy alta energía (VHE), particularmente rayos gamma.
Como esta radiación no tiene carga eléctrica, los VHE gammas no son afectados por los campos magnéticos y actúan como mensajeros de eventos cósmicos muy distantes, permitiendo la extrapolación recta a la fuente.
Imagen: Mapa fotón gamma de Magic. Canarias. Haga click en la imagen para ampliar.
A pesar que los cuantas gamma de alta energía son absorbidas en la atmósfera, pueden ser observadas indirectamente, ya que el proceso de absorción genera una lluvia, o cascada, de partículas secundarias de alta energía que generan luminicencia cuando las partículas son aceleradas. El método Cherenkov aprovecha el hecho que las partículas secundarias emiten luz en un ángulo determinado, la radiación Cherenkov. Los fotones Cherenkov tienen energías en el rango visible y UV, que pasa a través de la atmósfera; por lo que pueden ser observados desde la superficie con instrumentos lo suficientemete sensibles.
El telescopio Magic fue construido entre el 2001 y el 2003 y está en operaciones desde el año 2004, siendo operado por una colaboración internacional de cerca de 150 investigadores de España, Alemania, Italia, Suiza, Polonia, Finlandia, Bulgaria y los Estados Unidos. Está localizado en el observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla canaria de La Palma. Detecta rayos gamma gracias a los destellos cortísimos de luz de Cherenkov que producen cuando cruzan nuestra atmósfera. Un segundo telescopio MAGIC está ahora mismo en construcción junto al primero y será inagurado en Septiembre de 2008.
Participan en MAGIC investigadores del Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), centro de investigación adscrito a la UAB, el Grupo de Física de las Radiaciones de la Universitat Autònoma de Barcelona, la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la Universitat de Barcelona, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Institut de Ciències de l'Espai (IEEC-CSIC), con sede en la UAB, y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). En el IFAE se construyó la cámara del telescopio MAGIC y trabajan dos de los investigadores que han estudiado el quasar 3C 279, Manel Errando y Daniel Mazin.
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