
La sonda Cassini se aproxima a su ‘Gran Final’ en Saturno
Se adentrará entre el planeta y sus anillos para acabar desintegrada en la atmósfera del gigante gaseoso
IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
Comments (0)
Fotografiada por el Hubble, es la primera vez que los astrónomos ven algo parecido a MACS2129-1
La ilustración muestra, a la derecha, la galaxia MACS2129-1 en comparación con nuestra Vía Láctea. | Vídeo: El telescopio Hubble llega a la «última frontera» – NASA, ESA, and Z. Levy (STScI)
Los investigadores, sencillamente, no se esperaban algo así. Una galaxia en forma de disco, compacta, masiva y en rápida rotación, pero que dejó de formar estrellas unos pocos miles de millones de años después del Big Bang. El hallazgo, que se acaba de publicar en Nature, se ha llevado a cabo con el telescopio espacial Hubble.
Es la primera vez que se consigue observar algo parecido, ya que ninguna de las galaxias “muertas” de esa época lejana muestra ese tipo de estructura. El descubrimiento de MACS2129-1 resulta importante porque su mera existencia es algo que desafía todo lo que sabemos, o creíamos saber, sobre cómo se forman las galaxias masivas que nos rodean en la actualidad.
De hecho, cuando el Hubble la fotografió, los investigadores esperaban encontrarse con una caótica esfera de estrellas en plena formación, alimentada por la energía de la colisión con otras galaxias cercanas. Pero en vez de eso, se encontraron con un disco aplanado, similar en forma a nuestra Vía Láctea y, lo que es más, completamente inactivo.
Se trata, pues, de la primera evidencia observacional directa de que al menos algunas de las galaxias “muertas” más tempranas, en las que la formación estelar se ha detenido, consiguen, de alguna manera que ignoramos, seguir evolucionando a partir de un disco similar al de la Vía Láctea hasta transformarse en las galaxias elípticas gigantes que vemos hoy.
Lo cual supone una enorme sorpresa, porque las galaxias elípticas contienen estrellas muy viejas, mientras que las galaxias espirales suelen contener un gran número de estrellas jóvenes y azules. Sin embargo, la evidencia no deja lugar a dudas: por lo menos algunos de estos discos galácticos muertos han conseguido transformarse y resurgir de sus cenizas. De hecho, no solo han cambiado su estructura, sino también las trayectorias de sus estrellas para adoptar la forma de galaxias elípticas.
“Esta nueva visión -explica Sune Toft, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague y director de la investigación- puede forzarnos a replantear por completo el contexto cosmológico de cómo las galaxias arden al principio y evolucionan después tomando las formas que vemos actualmente. Tal vez hallamos sido ciegos ante el hecho de que las primeras galaxias muertas podían ser discos, simplemente porque no hemos sido capaces de resolverlos”.
Estudios anteriores de lejanas galaxias muertas asumían, en efecto, que su estructura era similar a la de las galaxias elípticas cercanas en las que terminan evolucionando. Pero confirmar esta hipótesis, en principio, requiere de telescopios mucho más potentes de los que existen en estos momentos. Sin embargo, y gracias al fenómeno de “lente gravitacional”, que permite amplificar los objetos muy lejanos cuando su luz pasa a traves de cúmulos galácticos muy masivos, que actúan como un “zoom”, el telescopio espacial Hubble ha conseguido enfocar uno de estos primitivos y misteriosos objetos. Y los investigadores han sido capaces, por primer vez, de observar el centro de una galaxia muerta.
En concreto, MACS2129-1 es tres veces más masiva que la Vía Láctea y gira sobre sí misma al doble de velocidad, aunque solo tiene la mitad de su tamaño. Utilizando los instrumentos del telescopio, Toft y su equipo lograron, además, determinar la masa estelar, la tasa de formación de nuevas esttrellas y la edad de las estrellas existentes.
La razón por la que esta galaxia dejó tan pronto de fabricar estrellas se desconoce. Podría ser el resultado de un núcleo galáctico muy activo, con enormes cantidades de energía brotando del agujero negro supermasivo central. Energía que sería capaz de inhibir el proceso de formación estelar sobrecalentando el gas o, incluso, expulsándolo fuera de la propia galaxia. O también podría ser el resultado de una masa de gases fríos fluyendo sobre la galaxia y siendo rápidamente comprimidos y calentados, evitando así que se creen nubes de formación de estrellas.
Sea como fuere, los astrónomos se preguntan cómo es posible que estos discos tan jóvenes, masivos y compactos logren evolucionar en las galaxias elípticas que podemos observar en el Universo actual. Según Toft, “probablemente sea a través de fusiones con otras galaxias. Si estas galaxias crecen a través de fusiones con otros compañeros menores, y estas pequeñas galaxias acompañantes llegan en gran número y desde todos los ángulos, eso podría, eventualmente, volver aleatorias las órbitas de las estrellas dentro de la galaxia. También se podrían imaginar grandes fusiones, algo que sin duda también podría destruir el movimiento ordenado de las estrellas”.
Toft, ahora, solo espera poder usar el futuro telescopio James Webb, mucho más poderoso que el Hubble, para poder buscar más galaxias parecidas.
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
Comments (1)
Oviedo, 14 jun (EFE).- El astrofísico Álvaro Giménez Cañete ha considerado hoy “muy merecido” el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica otorgado a la Colaboración Científica LIGO y a tres de los físicos que la impulsaron porque “abre una nueva ventana para comprender el universo”.
Giménez Cañete ha formado parte del jurado que ha fallado hoy en Oviedo este galardón con el que se reconoce el éxito alcanzado hace un año con el experimento de ondas gravitacionales que consiguió ratificar la teoría de la relatividad que hace un siglo formuló Albert Einsten.
“Es un premio muy merecido a un hallazgo científico perseguido durante mucho tiempo y que ha tenido éxito muy recientemente”, ha señalado tras el fallo este investigador, que forma parte de la Academia Internacional de Astronáutica.
En su opinión, hay que reconocer los pasos “que aseguran cómo comprender el universo que nos rodea”, como en este caso, que abre una “ventana nueva para comprender el universo, que por primera vez no pasa por medir la luz que recibimos de los objetos sino por las variaciones del espacio-tiempo que antes no sabíamos que se podían medir”.
Vista de los gráficos de datos del proyecto LIGO durante la rueda de prensa sobre la demostración de la existencia de las ondas gravitacionales buscadas desde hace muchos años para confirmar la relatividad especial de Einsten, en otra de sus formas.
“Esta nueva tecnología permite poder explorar los fenómenos que se dan en el universo y puede ser trascendente para el mundo entero y nuestra historia”, ha subrayado.
El presidente del jurado, el físico Pedro Miguel Echenique, ha destacado la importancia que supone poder observar regiones del espacio-tiempo del universo inicial que otras ondas no permitían y que se haya podido ratificar la teoría de la relatividad, “uno de los grandes desafíos de la historia de la física”.
“Es un instrumento mágico en el que llevan años trabajando y que arroja una precisión espectacular”, ha subrayado.
Cazadas de nuevo: el observatorio LIGO capta por segunda vez ondas gravitacionales.
La Colaboración Científica LIGO y tres de los físicos que la impulsaron Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Barry C. Barish, han sido distinguidos con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica por sus aportaciones en la detección de directa de ondas gravitacionales, en las que se basa la nueva astronomía.
El Laboratorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO son sus siglas en inglés) cuenta con la colaboración de un millar de científicos de docenas de instituciones y universidades de veinte países que trabajan en la detección de ondas gravitacionales que puedan ser empleadas en la exploración de las leyes fundamentales de la gravedad.
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
Comments (0)
Con solo tres tipos de partículas diferentes: el electrón y los dos quarks que forman los protones y neutrones, tenemos los ladrillos necesarios para construir y describir toda la materia que nos rodea, desde las estrellas hasta los animales y plantas de la Tierra. Sin embargo, hay un cuarto tipo de partícula elemental con propiedades muy diferentes a las anteriores: el neutrino.
Su nombre viene del italiano “neutron bambino” y ya nos da idea de qué le distingue de las otras partículas elementales. Es neutro, sin carga eléctrica y con interacciones extremadamente débiles con el resto de la materia. También es increíblemente ligero. De hecho, la masa de los neutrinos es tan pequeña que no ha podido medirse directamente aún. Sólo sabemos que debe ser menor que una millonésima parte de la masa del electrón, la siguiente partícula más ligera que conocemos. Estas dos propiedades hacen que los neutrinos sean más de mil millones de veces más numerosos que todos los átomos del Universo pero que, al mismo tiempo, apenas podamos detectar su presencia.
El premio Nobel de física 2015 ha sido concedido a Takaaki Kajita y Arthur McDonald por “el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos que demuestran que los neutrinos tienen masa”.
Los neutrinos existen en tres “sabores” o especies que determinan sus interacciones con el resto de partículas. La “oscilación de neutrinos” es un fenómeno mediante el cual estos tres “sabores” de neutrino se transforman unos en otros simplemente en vuelo, “oscilando” entre los tres tipos. Los neutrinos, como el resto de las partículas en el contexto de la física cuántica, son descritos como ondas. Y como las ondas en el agua, se pueden superponer unas con otras, dando lugar a nuevas combinaciones. Pues bien, estos tres “sabores” de neutrinos corresponden a tres superposiciones diferentes de ondas.
Su nombre viene del italiano “neutron bambino” Diagrama del detector ALEPH mostrando la existencia de tres generaciones de neutrinos ligeros.
Si estas ondas viajaran todas igual, simultáneamente, la superposición nunca cambiaría y no habría oscilaciones. Pero si los neutrinos asociados a estas ondas tienen masa, y sus masas son diferentes, cada onda se propaga con velocidad diferente y la superposición entre ellas, el “sabor”, cambia con el vuelo del neutrino. Por eso, la observación de la oscilación de los sabores de neutrinos implica que éstos deben tener masa, aunque sea tan pequeña que aún no la hemos podido determinar de forma directa.
El simple hecho de que estas partículas tengan masa nos obliga a replantear nuestro entendimiento de la física con la que explicamos y describimos la materia, que solo predecía neutrinos sin masa. Aunque el resto de partículas también son masivas, y con masas mucho mayores, el carácter especial de los neutrinos de nuevo podría esconder sorpresas. Por ejemplo, su carácter neutro, hace que la línea que distingue partículas de antipartículas, materia de antimateria, se desdibuje para los neutrinos.
Las antipartículas son partículas producidas en laboratorios y de forma natural en la atmósfera terrestre, idénticas en todo a su partícula asociada, excepto en su carga, que es opuesta. Así el positrón, la antipartícula del electrón, es idéntica a éste pero con carga positiva en vez de negativa.
Los neutrinos son más de mil millones de veces más numerosos que todos los átomos del Universo pero, al mismo tiempo, apenas podemos detectar su presencia
Aún es un misterio el por qué nuestro Universo está formado por materia si partículas y antipartículas se producen y destruyen juntas en la mayoría de procesos conocidos. En algún momento se debió crear un exceso de materia sobre antimateria para poder crear galaxias, estrellas, planetas y personas. Pero quizá los neutrinos tengan la respuesta. Al no tener carga, sería posible que, igual que los neutrinos oscilan entre “sabores”, su masa también permitiera a neutrinos oscilar en antineutrinos, rompiendo la barrera entre partículas y antipartículas y plantando la semilla del exceso de materia en el Universo al que, a la postre, debemos nuestra existencia. ¿Quizá un futuro premio Nobel nos de la respuesta?
Enrique Fernández es investigador Ramón y Cajal del departamento de Física Teórica de la UAM y miembro del Instituto de Física Teórica UAM-CSIC.
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
Comments (0)
Desde que en octubre del año 1997 fuera lanzada la sonda Cassini, hasta que el 15 de septiembre de 2017 se destruya, habrán pasado 20 años. Durante ese tiempo ha sido la primera nave que ha orbitado en Saturno, ha retratado el planeta y sus anillos, las lunas Titán y Encélado, buscando la presencia de vida y ayudando a resolver innumerables misterios.
La nave no tripulada Cassini-Huygens fue lanzada por un cohete Titán 4B y con un peso de 5.670 kilogramos ha recorrido más de 3.500 millones de kilómetros. Cassini llegó a Saturno en el año 2004, y se convirtió en el primer satélite artificial tras una larga maniobra, enviando valiosa información desde que entró en órbita.
En noviembre de 2016 la sonda Cassini empezó a cambiar el rumbo, con el objetivo de sobrevolar el polo norte de Saturno y el anillo más alejado del planeta. A partir de abril de 2017, la nave se ha ido acercando a Titán para aprovechar su empuje gravitatorio y adentrarse en el espacio entre el anillo más interno y el planeta, una extensión de unos 2.400 kilómetros de ancho, realizando 22 órbitas, cada una con una duración de seis días, y acercándose como nunca se había llegado al sexto planeta del Sistema Solar. La información que consiga, según ha explicado la NASA, puede responder a grandes preguntas sobre Saturno, cuál es su estructura interna, cuánto dura un día en el planeta, a qué velocidad gira su núcleo, y cuándo se formaron sus anillos. Será la primera ocasión en la que se van a analizar partículas de hielo de los anillos principales y las capas externas de la atmósfera.
El próximo 11 de septiembre realizará su último sobrevuelo, que se ha dado en llamar el ‘beso de despedida’, y que servirá para encaminar a Cassini hacia su desintegración en la atmósfera de Saturno cuatro días más tarde. En estos momentos el combustible se está agotando, y se intenta evitar que sus restos contaminen los lagos de Titán o los mares de Encélado, porque se han descubierto géiseres con compuestos químicos esenciales para sustentar microbios.
Entre la información que ha enviado la sonda, destacan unas fotografías que muestran las vistas de la descomunal tormenta hexagonal que reina en el polo norte del planeta y las imágenes de mayor resolución que se hayan tomado de Pandora, la luna de 84 kilómetros de diámetro en el anillo exterior. También datos publicados sobre el lado nocturno de Titán presenta entre 10 y 200 veces más luz que su lado diurno, los científicos creen que podría deberse a la eficiente difusión frontal de la luz solar por la extensa neblina de su atmósfera, un comportamiento que en nuestro Sistema Solar solo presenta Titán.
Cassini llega al final de su viaje, pero hasta el momento de su desintegración nos seguirá transmitiendo lo que pasa tan lejos de la Tierra.
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
Comments (0)
Un nuevo estudio dirigido por la NASA muestra que los bosques tropicales pueden estar absorbiendo mucho más dióxido de carbono que lo que pensaban muchos científicos, en respuesta al aumento de los niveles atmosféricos de los gases de efecto invernadero. El estudio estima que los bosques tropicales absorben 1.400 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono de una absorción global total de 2.500 millones (más de lo que es absorbido por los bosques de Canadá, de Siberia y de otras regiones del norte, llamados bosques boreales).
“Esta es una buena noticia, porque la absorción en los bosques boreales ya se está frenando, mientras que los bosques tropicales pueden seguir absorbiendo carbono durante muchos años más”, dijo David Schimel, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, ubicado en Pasadena, California. Schimel es el autor principal de un trabajo sobre la nueva investigación, que aparece en línea en Proceedings of the National Academy of Sciences (Registros de la Academia Nacional de Ciencias).
Los bosques y otra vegetación en tierra actualmente eliminan hasta el 30 por ciento de las emisiones humanas de dióxido de carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis. Si la tasa de absorción fuera más lenta, la tasa de calentamiento global a su vez se aceleraría.
El nuevo estudio es el primero en idear una forma de hacer comparaciones del tipo “manzanas con manzanas” respecto de los cálculos de dióxido de carbono de muchas fuentes en diferentes escalas: modelos informáticos de procesos del ecosistema, modelos atmosféricos llevados hacia atrás en el tiempo para deducir las fuentes de las concentraciones actuales (llamados modelos inversos), imágenes satelitales, datos de parcelas de bosque experimental y mucho más. Los investigadores conciliaron todos los tipos de análisis y evaluaron la exactitud de los resultados tomando como base cuán bien reprodujeron las mediciones independientes hechas en tierra. Obtuvieron así su nueva estimación de la absorción del carbono tropical de los modelos que ellos determinaron eran los más confiables y verificados.
“Hasta nuestro análisis, no se había llevado a cabo con éxito una conciliación global de la información sobre los efectos del dióxido de carbono de las comunidades relacionadas con la atmósfera, la silvicultura y los modelos”, dijo el coautor Joshua Fisher, del JPL. “Es increíble que todos estos tipos de orígenes de datos independientes empiecen a converger en una respuesta”.
La pregunta sobre qué tipo de bosque es el que absorbe la mayor cantidad de carbono “no es sólo una curiosidad contable”, señaló el coautor Britton Stephens, del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (National Center for Atmospheric Research, en idioma inglés), ubicado en Boulder, Colorado. “Tiene grandes implicaciones para poder comprender si los ecosistemas terrestres globales podrían seguir compensando nuestras emisiones de dióxido de carbono o podrían comenzar a agravar el cambio climático”.
A medida que las emisiones causadas por los seres humanos agregan más dióxido de carbono a la atmósfera, los bosques en todo el mundo lo utilizan para crecer más rápidamente, reduciendo así la cantidad que permanece en el aire. Este efecto se denomina fertilización carbónica. “En igualdad de condiciones, el efecto es más fuerte a temperaturas más altas, lo que significa que será mayor en los trópicos que en los bosques boreales”, expresó Schimel.
Pero el cambio climático también disminuye la disponibilidad de agua en algunas regiones y hace que la Tierra se caliente, lo que da lugar a incendios forestales más frecuentes y más grandes. En los trópicos, los seres humanos agravan el problema con la quema de madera durante la deforestación. Los incendios no sólo detienen la absorción del carbono al matar los árboles, sino que también arrojan grandes cantidades de carbono a la atmósfera mientras la madera se quema.
Durante alrededor de 25 años, la mayoría los modelos climáticos informáticos han mostrado que los bosques de latitudes medias del hemisferio norte absorben más carbono que los bosques tropicales. Ese resultado se basó inicialmente en lo que se conocía sobre los flujos globales de aire y en los datos limitados que sugerían que la deforestación hacía que los bosques tropicales liberaran más dióxido de carbono que el que estaban absorbiendo.
A mediados de la década de 2000, Stephens utilizó mediciones del dióxido de carbono llevadas a cabo desde algunas aeronaves con el fin de mostrar que muchos modelos climáticos no representaban de manera correcta los flujos de carbono por encima del nivel del suelo. Los modelos que coincidían con las mediciones hechas por los aviones fueron los que mejor mostraron la mayor absorción de carbono en los bosques tropicales. Sin embargo, aún no había suficientes conjuntos de datos globales como para validar la idea de una gran absorción por parte de los bosques tropicales. Schimel dijo que su nuevo estudio sacó ventaja de una gran cantidad de trabajo que otros científicos han realizado desde el trabajo de Stephens para reunir datos nacionales y regionales de varios tipos con el propósito de formar conjuntos de datos y convertirlos en datos contundentes y globales.
Schimel señaló que su trabajo concilia los resultados en todas las escalas, desde los poros de una sola hoja, donde la fotosíntesis se lleva a cabo, hasta todo el planeta Tierra, a medida que el aire mueve el dióxido de carbono alrededor del globo. “Lo que habíamos tenido hasta este trabajo era una teoría de la fertilización con dióxido de carbono basada en fenómenos a escala microscópica y observaciones a escala mundial que parecían contradecir esos fenómenos. Aquí, al menos, hay una hipótesis que proporciona una explicación coherente que incluye lo que conocemos del funcionamiento de la fotosíntesis y lo que está pasando a escala planetaria”.