NOTICIAS DESDE LOS OBSERVATORIOS

REALIZAN LA MEDIDA MÁS PRECISA DEL UNIVERSO
 
Nuevos resultados precisan que la distancia a la galaxia vecina Gran Nube de Magallanes es de 163.000 años luz. Las medidas fueron tomadas por el Proyecto Araucaria, de Concepción.

(6 Marzo, 2013 ESO - CA) Uno de los mayores problemas con los que se enfrentan los atrónomos a la hora de estudiar el Cosmos, es el de las distancias astronómicas. El brillo de las estrellas no indica por si solo la distancia a la que estas se encuentran de nosotros, es preciso medir estas distancias mediante métodos más seguros. Como la triangulación, o paralaje, donde utilizando trigonometría se logra medir distancias a las estrellas más cercanas.

Imagen: La Gran Nube de Magallanes estaba a 163.000 años luz de distancia. Crédito: ESO/Araucaria.

Las dificultades crecen con las distancias. Durante casi una década, un equipo internacional de astrónomos con base en Concepción, Chile, realizó meticulosas observaciones para lograr la medición más precisa jamás realizada de una distancia cósmica: La distancia a la vecina galaxia la Gran Nube de Magallanes.

De esta medida depende nuestro conocimiento sobre la tasa de expansión del Universo — la constante de Hubble — y es un paso adelante crucial para entender la naturaleza de la misteriosa energía oscura que hace que la expansión se esté acelerando.

El equipo de astrónomos utilizó telescopios del Observatorio La Silla de ESO, en Chile, además de otros telescopios alrededor del mundo. Estos resultados aparecen en el número del 7 de marzo de 2013 de la revista Nature.

Para conocer con exactitud las distancias más alejadas en el cosmos, allí donde la paralaje no alcanza, los astrónomos utilizan como puntos de referencia las llamadas candelas estándar [1]. Estrellas que calibran con un método seguro para usarlo para medir distancias mayores.

Pero esta cadena solo es tan precisa como lo es su eslabón más débil. Hasta el momento, determinar la distancia precisa a la Gran Nube de Magallanes (Large Magellanic Cloud, LMC), una de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea, ha resultado ser difícil e impreciso. Y dado que las estrellas en esta galaxia se utilizan para fijar la escala de distancias para galaxias más remotas, esta medida es de crucial importancia.

Para abordar este problema fundamental, se formó el grupo del Proyecto Araucaria, que utilizó para realizar la medición, la minuciosa observación de un extraño tipo de estrella doble. Años de trabajo permitieron concluir que la distancia a la LMC es de 163.000 años luz.

“Estoy muy emocionado porque los astrónomos han estado intentando durante cien años medir con precisión la distancia a la Gran Nube de Magallanes, y se ha comprobado que esto es extremadamente difícil”, afirma Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) uno de los investigadores que lidera el equipo. “Ahora hemos resuelto este problema con un resultado demostrable y con una precisión de un 2%”.

La mejora en la medida de la distancia a la Gran Nube de Magallanes también nos facilita conocer mejor distancias a muchas estrellas variables Cefeidas [2]. Estas brillantes estrellas pulsantes se utilizan como estrellas de referencia para medir distancias a galaxias más remotas y para determinar la tasa de expansión del universo — la Constante de Hubble. A su vez, esta es la base para sondear el universo hasta las galaxias más distantes que pueden verse con los telescopios actuales. De manera que una distancia precisa a la Gran Nube de Magallanes reduce inmediatamente la inexactitud en las medidas actuales de distancias cosmológicas.

Los astrónomos obtuvieron la distancia a la Gran Nube de Magallanes observando una extraña pareja de estrellas cercanas, conocidas como binarias eclipsantes [3]. Dado que estas estrellas orbitan una alrededor de la otra, pasan la una delante de la otra. Cuando esto ocurre, visto desde la Tierra, el brillo total desciende, tanto cuando una estrella pasa delante de la otra como cuando pasa por detrás (aunque la cantidad es diferente) [4].

Haciendo un seguimiento muy preciso de estos cambios en el brillo, y midiendo las velocidades orbitales de las estrella, es posible saber el tamaño de las estrellas, sus masas y otras informaciones sobre sus órbitas. Cuando combinamos esto con medidas minuciosas del brillo total y del color de la estrella [5] se obtienen distancias notablemente precisas.

Este método ha sido utilizado anteriormente, pero con estrellas calientes. Sin embargo, en este caso deben asumirse ciertas hipótesis y estas distancias no resultan tan precisas como se desearía. Ahora, por primera vez, se han identificado ocho binarias eclipsantes extremadamente raras, en las que ambas estrellas son gigantes rojas frías [6]. Estas estrellas han sido cuidadosamente estudiadas y resultan en valores de distancias mucho más precisas — hasta alrededor de un 2%.

“ESO proporcionó el equipo perfecto de telescopios e instrumentos necesario para las observaciones de este proyecto: HARPS para obtener las velocidades radiales extremadamente precisas de estrella relativamente débiles, y SOFI para las medidas precisas de cuán brillantes son estas estrellas en el rango infrarrojo”, añade Grzegorz Pietrzynski (Universidad de Concepción, Chile, y Observatorio de la Universidad de Varsovia, Polonia), autor que lidera el nuevo artículo de Nature.

“Estamos trabajando para mejorar nuestro método aún más y esperamos tener una distancia a LMC de un 1% dentro de unos pocos años. Esto tiene consecuencias de amplio alcance no solo para la cosmología, sino para numerosos campos de la astrofísica”, concluye Dariusz Graczyk, el segundo autor del nuevo artículo de Nature.

Notas:
[1] Las candelas estándar son objetos de conocido brillo. Observando el brillo de este tipo de objetos los astrónomos puede deducir las distancias — los objetos más alejados parecen más débiles. Ejemplos de estas candelas estándar son las variables Cefeidas [2] y las supernovas Tipo Ia. La gran dificultad es calibrar la escala de distancias encontrando ejemplos relativamente cercanos de este tipo de objetos en donde puedan determinarse las distancias por otros medios.
[2] Las variables Cefeidas son estrellas brillantes inestables que pulsan y varían su brillo. Pero hay una relación muy clara entre la velocidad con la que cambian y su brillo. Las Cefeidas que pulsan más rápidamente son más débiles que las que pulsan más lentamente. Esta relación periodo-luminosidad permite que sean utilizadas como candelas estándar de referencia para medir la distancia a galaxias cercanas.
[3] Este trabajo forma parte del Proyecto Araucaria para la mejora de las medidas de las distancias a galaxias cercanas.
[4] Las variaciones exactas de la luz dependen de los tamaños relativos de las estrellas, de sus temperaturas y colores y de los detalles de las órbitas.
[5] Los colores se miden comparando los brillos de las estrellas en diferentes longitudes de onda del infrarrojo cercano.
[6] Estas estrellas se encontraron buscando entre los 35 millones de estrellas de LMC estudiadas con el proyecto OGLE.

Información adicional
Esta investigación fue presentada en el artículo “An eclipsing binary distance to the Large Magellanic Cloud accurate to 2 per cent”, por G. Pietrzynski et al., que aparece en el número del 7 de marzo de 2013 de la revista Nature.

ESPECTACULAR VIDEO:

Acercándonos a una binaria eclipsante en la Gran Nube de Magallanes:

Esta secuencia de zoom comienza con una amplia visión de los cielos del sur y se va a cercando a una de las galaxias más cercanas de la Vía Láctea — la Gran Nube de Magallanes. En esta galaxia se han identificado varias estrellas binarias eclipsantes frías muy raras y débiles. Cuando una de las estrella pasa delante de la otra, dado que se orbitan mutuamente, su brillo combinado, visto desde lejos, disminuye. Estudiando los cambios de la luz y otras propiedades del sistema, los astrónomos pueden medir las distancias a las binarias eclipsantes de un modo muy preciso. Una larga serie de observaciones de estrellas binarias eclipsantes frías, muy raras, ha llevado a la determinación más precisa realizada hasta el momento de la distancia a la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la Vía Láctea, dando un paso crucial en la determinación de distancias en el universo.

Crédito: ESO/Nick Risinger (skysurvey.org)/R. Gendler/L. Calçada. Music: movetwo

LA ESO PREMIA A SUS MEJORES FOTOS
 
La ESO abrió sus archivos para que los mejores procesadores de fotos del mundo aprovecharan sus "Tesoros Escondidos" en una competencia internacional.

(25 Enero, 2011 ESO - CA) Cuando los científicos exploran los diversos objetos astronómicos que estudian, no siempre ven la parte estética de la escena, se ocupan de la astrofísica buscando interpretar el fenómeno. Quedan así olvidados en los archivos de la ESO cientos de potenciales espectaculares imágenes que serían la delicia de los aficionados y el público.

Imagen: La nebulosa M 78, de Orión, a 1.600 años luz de distancia. Igor Chekalin - ESO."

Para darle la oportunidad a los artistas de la fotografía astronómica de rescatar esas imágenes la ESO realizó la competencia mundial de astrofotografía "Tesoros Escondidos 2010", que atrajo casi 100 postulaciones cuyos resultados se anunciaron recientemente.

La competencia 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. El aficionado a la astronomía Igor Chekalin de Rusia ganó el primer premio en este difícil pero gratificante desafío: un viaje inolvidable al Very Large Telescope de ESO en Paranal, II Región de Chile y la oportunidad de ser testigo de las observaciones de una noche.

Los siguientes premios incluían un iPod, libros y DVDs. Además, las mejores fotografías recibidas serán publicadas como Foto-Comunicados o Fotografías de la Semana con el crédito de los ganadores en www.eso.org, para que todo el mundo pueda disfrutarlas.

Las fotografías del Universo que se pueden ver en los comunicados de ESO son impresionantes. Sin embargo, se necesitan muchas horas de hábil trabajo para ordenar la información sin procesar en escala de grises obtenida por los telescopios y transformarla en estas coloridas fotografías, corrigiendo sus distorsiones y señales indeseadas del instrumento, y realzándolas para revelar los detalles contenidos en la información astronómica. ESO tiene un equipo profesional de procesadores de imágenes, pero para la competencia Tesoros Escondidos 2010 de ESO, los expertos decidieron darle a los fanáticos de la astronomía y la fotografía una oportunidad de mostrarle al mundo lo que son capaces de hacer con la gigantesca cantidad de información almacenada en los archivos de ESO.

Los apasionados que respondieron al llamado presentaron casi 100 postulaciones en total, excediendo ampliamente las expectativas iniciales, dada la difícil naturaleza del desafío. “Estamos completamente sorprendidos tanto por la cantidad como por la calidad de las fotografías que fueron presentadas. Este era un desafío para perseverantes, ya que requería tanto un conocimiento avanzado de procesamiento de datos como un ojo artístico. Estamos encantados de haber descubierto tantas personas talentosas”, dijo Lars Lindberg Christensen, Director del Departamento de Educación y Extensión Pública de ESO.

Navegando a través de millones de terabytes de información astronómica profesional, los concursantes tenían que identificar una serie de fotografías en diversas escalas de grises de un objeto celeste que revelaran la belleza escondida de nuestro Universo.

El jurado evaluó las postulaciones basándose en la calidad del procesamiento de datos, la originalidad de la fotografía y la sensación estética general. Como varias de las fotografías mejor evaluadas fueron presentadas por las mismas personas, el jurado decidió premiar a los diez participantes más talentosos, para darle a más personas la oportunidad de ganar un premio y recompensar su duro trabajo y talento.

La imagen ganadora es de la nebulosa M 78, de Orión, ubicada a 1.600 años luz de distancia en el sector norte del complejo nebular de Orión. Con un telescopio pequeño se ve una zona celeste brillante, cerca del Ecuador Celeste y a la misma altura de la estrella Mintaka, la más austral de las Tres Marías (Cinturón de Orión). M 78 está al norte de Alnitak, la estrella más oriental de este asterismo.

Fue realizada por el ruso Igor Chekalin, que tuvo a tres de sus producciones entre las ganadoras. Los frames originales fueron tomados por la cámara WFI del telescopio 2.2m de La Silla, en foco Cassegrain (F=8009mm).

Ver lista de los ganadores y las 20 fotos premiadas.