¿Qué intriga a los astrónomos?

En el último encuentro de la Sociedad Española de Astronomía (SEA) más de 300 expertos debatieron sobre estrellas, galaxias y planetas. ¿Pero qué inquieta realmente a los astrofísicos? ¿Qué misterio del Universo ronda en sus cabezas? SINC lo ha preguntado y éstas han sido las sugerentes respuestas.

Abell 315. Crédito: ESO/J. Dietrich

Las atmósferas de posibles planetas habitables

Mercedes López Morales
Institución Carnegie de Washington (EE UU)

Mercedes López Morales y recreación del planeta gigante GJ 436b.

Imagen: Autora/Nasa

El campo de investigación que despierta el interés de Mercedes López Morales es el estudio de atmósferas en planetas extrasolares. A través de técnicas de análisis de datos e instrumentos de última generación en telescopios terrestres, intenta detectar las atmósferas de planetas descubiertos alrededor de otras estrellas y determinar su composición química y sus condiciones climáticas (temperatura, presencia o no de nubes y vientos…).

La mayoría de los planetas con atmósferas descubiertos hasta hoy (unos 10) son gigantes gaseosos tipo Júpiter, unas 300 veces más masivos que la Tierra. También se ha detectado la atmósfera de un planeta similar a Neptuno, llamado GJ 436b, unas 23 veces más masivo que la Tierra, con el telescopio Spitzer. Para la astrónoma, la detección de esta atmósfera es sólo la punta del iceberg de lo que está por venir en los próximos diez años.

“Además la misión estadounidense Kepler ya tiene unos 140 candidatos a planetas tipo terrestre. En los próximos tres años se confirmará cuántos de esos candidatos son planetas tipo Tierra”, adelanta López Morales.

De forma paralela, la última generación de telescopios en tierra, como el Gran Telescopio de Canarias (GTC), se está preparando para detectar las atmósferas de esos planetas. Desde el espacio, se planea, además, proponer una misión en colaboración entre la ESA y la NASA, llamada THESIS, que estará completamente dedicada a medir las atmósferas de esas nuevas tierras y determinar si muestran señales de estar habitadas.

“Me atrevo a decir que, al paso que vamos, en la próxima década el público podrá apuntar a una estrella en el cielo y decir que los astrofísicos acaban de descubrir que alrededor de esa estrella hay un planeta que parece ser habitable”, confiesa.

La transformación de las galaxias

Alfonso Aragón-Salamanca
Universidad de Nottingham (Reino Unido)

Alfonso Aragón-Salamanca y evolución de galaxias.

Imagen: autor/Nottinghm's Astronomy Gr.

Uno de los temas que más atrae a Alfonso Aragón-Salamanca es conocer cómo se producen las transformaciones de las galaxias según pasa el tiempo. ¿Por qué la masa, el tamaño, la estructura, la dinámica y la formación estelar de las galaxias cambian con su “edad” y su situación en el cosmos?

Para responder a esta pregunta las observaciones con telescopios son esenciales. Su grupo trabaja con los datos del Telescopio Espacial Hubble, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, y los telescopios GEMINI, situados también en Chile y en Hawaii.

“Hemos comprobado que en los cúmulos de hasta hace cuatro o cinco mil millones de años eran muy abundantes las galaxias espirales y muy raras las galaxias lenticulares. Sin embargo, en los cúmulos de hoy en día ocurre justo al revés, lo que sugiere que las galaxias espirales se transforman con el tiempo en lenticulares. Además las primeras están formando estrellas nuevas constantemente y las segundas casi lo han dejado de hacer”, describe.

Existen varios modelos para tratar de explicar esto, pero el reto es entender la física que está detrás de la formación estelar y comprender mejor cómo la formación estelar actual afecta a la futura. Además también hay temas específicos. Por ejemplo: Todas las galaxias contienen un agujero negro supermasivo en su centro, pero ¿cómo influye este agujero negro en el resto de las galaxias y en su evolución?

Encontrar vida en otro planeta

Benjamín Montesinos
Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)

Benjamín Montesinos y recreación planeta 'tipo Tierra'.

Imagen:autor /Nasa

Por el área de trabajo que investiga, la pregunta que más inspira a Benjamín Montesinos es la siguiente: ¿Cuándo podremos descubrir indicios de vida alrededor de un planeta extrasolar? En 1995 se descubrió el primer planeta alrededor de una estrella distinta del Sol y hoy la lista asciende a casi 500 planetas.

La gran mayoría de esos ‘exoplanetas’ o ‘planetas extrasolares’ detectados hasta ahora son gaseosos, con masas del orden de la de Júpiter, y muchos de ellos son muy calientes, ya que están cerca de la estrella en torno a la que orbitan.

Según el astrónomo, poco a poco nos estamos acercando a descubrir planetas rocosos, de los llamados ‘tipo Tierra’. “Esto quizás suceda en un plazo de unos pocos años. Y seguro que más pronto o más tarde descubriremos planetas en la llamada ‘zona de habitabilidad’, es decir, en una órbita donde si el planeta tiene agua, ésta puede estar en estado líquido”.

El siguiente paso, más complejo, es analizar las atmósferas de esos planetas y determinar si los compuestos que hay en ellas pueden tener un origen biológico o si por el contrario, los procesos que los originan son de pura química inorgánica.

“Está claro que una noticia que anuncie la existencia de vida en otro planeta tendría un impacto no solo en la física sino en toda la sociedad”, subraya Montesinos.

Un eslabón entre galaxias diferentes

Isabel Márquez
Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)

Isabel Márquez y galaxia sombrero M104.

Imagen: autora/ HST/Nasa/Esa

Isabel Márquez trabaja en el campo de las llamadas ‘galaxias activas’. Son aquéllas cuyos núcleos presentan un brillo excepcionalmente alto y variable, además de otras propiedades indicativas de la presencia de procesos físicos muy energéticos que no son debidos a las componentes "normales" de una galaxia (estrellas, polvo y gas interestelar).

Según el modelo más aceptado, esto se debe a la caída de materia hacia el agujero negro supermasivo (con masas entre cientos y miles de millones de veces la del Sol) que reside en el centro de la galaxia. Los procesos físicos que tienen lugar se manifiestan en todas las frecuencias, desde los rayos gamma a las ondas radio, con mayor o menor intensidad.

El campo de las galaxias activas es bastante amplio, y dentro de él la astrónoma se centra en un tipo especial de galaxias cuyo núcleo presenta uno de los niveles de actividad más bajos, los núcleos tipo LINER (Low Ionization Nuclear Emission-line Region).

“Podría representar el eslabón entre las galaxias activas y las que no lo son”, destaca la astrofísica, quien reconoce que el tema que más le intriga en astrofísica es conocer qué son exactamente y qué representan las galaxias con núcleos LINER.

“Con nuestras investigaciones pretendemos averiguar si efectivamente el bajo nivel de actividad puede explicarse por mecanismos diferentes de los que tienen lugar en otras galaxias activas más potentes, o si puede tratarse de núcleos especialmente oscurecidos”, plantea la investigadora.

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Más información:

Sociedad Española de Astronomía (SEA).

Seguimiento de la IX Reunión Científica.

Vía: SINC

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El telescopio espacial Planck descubre un nuevo supercúmulo de galaxias

El telescopio espacial Planck ha obtenido las primeras imágenes de cúmulos de galaxias obtenidas mediante el efecto Sunyaev-Zel'dovich (SZ), resultado de la interacción de la radiación de fondo de microondas con la materia en esos cúmulos. Investigadores del Grupo de Cosmología Observacional del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad de Cantabria), que trabajan en el proyecto Planck, valoraron el resultado como “de gran relevancia”, ya que es la primera vez que se realizan este tipo de observaciones.

Planck. Fuente: ESA

Los cúmulos contienen cientos de galaxias y son los objetos más grandes del Universo. A través de su estudio se puede inferir la cantidad de materia del Universo, su edad y las propiedades de la materia oscura, la cual es aún un misterio para la ciencia. El descubrimiento “abre una ventana totalmente nueva sobre los supercúmulos”, explica José María Diego, investigador del IFCA y uno de los miembros del grupo que investiga los cúmulos con el efecto SZ. Según el científico, Planck permitirá responder a preguntas clave sobre la localización de la materia bariónica perdida alrededor de cúmulos de galaxias y sobre la formación de estas estructuras.

La detección de este supercúmulo es un avance a los nuevos descubrimientos que aportara Planck en este campo. Los datos de Planck muestran una gran concentración de plasma caliente entre los tres cúmulos (los cuales se pueden observar en rayos-X) que forman el supercúmulo. La presencia de este gas podría explicarse con fenómenos muy energéticos en el interior de los cúmulos o con una colisión entre los cúmulos que dejaría una gran concentración de plasma en el espacio existente entre los mismos.

Cazador de cúmulos

Lanzado el 14 de mayo de 2009 para estudiar la luz más antigua del cosmos, el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), el telescopio espacial cuenta con un conjunto de nueve canales de frecuencia que cubren todo el rango espectral desde 30 a 857 GHz, lo que le convierte en un excelente cazador de cúmulos de galaxias. De hecho, los canales fueron seleccionados cuidadosamente por el equipo de Planck para el estudio del efecto SZ. Planck seguirá observando el Universo desde el espacio hasta el año 2013.

El Instituto de Física de Cantabria y el Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la UC han trabajado en el diseño y la calibración del Instrumento de Baja Frecuencia (LFI, en inglés Low Frecuency Instrument) de Planck. El IFCA también participa en la fase de explotación científica de los datos, con especial dedicación a la separación de las distintas componentes presentes en las imágenes.

http://max.ifca.unican.es/webcmb/

Fuente: Universidad de Cantabria / Instituto de Física de Cantabria (IFCA)

Vía: SINC

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Los telescopios MAGIC observan una nueva galaxia y un agujero negro supermasivo

Además de la nueva galaxia del cúmulo de Perseo y el agujero negro supermasivo a 4,5 mil millones de años luz, han observado una tercera fuente de naturaleza aún desconocida.

Los dos telescopios gigantes de 17 metros de diámetro MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) preparados para la siguiente noche de observación en el Observatorio del Roque de los Muchachos, La Palma, Islas Canarias, España.
Fuente: R. Wagner, del Instituto Max Planck de Física Werner Heisenberg..

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha participado de forma directa en el hallazgo de dos de estos objetos extragalácticos.

El sistema estéreo MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov), con los mayores telescopios del mundo de rayos gamma de Muy Alta Energía (VHE, por sus siglas en inglés), situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla canaria de La Palma, ha observado rayos gamma procedentes de tres nuevos objetos fuera de la Vía Láctea: una galaxia, un agujero negro supermasivo y una fuente aún desconocida. Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han tenido una participación directa en el descubrimiento de los dos últimos junto con investigadores de otras instituciones que conforman la colaboración MAGIC.

La primera de las fuentes es IC 310, una galaxia situada en la parte externa de la región del cúmulo de galaxias de Perseo. La segunda, el quásar 4C+21.35, alberga un agujero negro supermasivo situado a una distancia de unos 4,5 mil millones de años luz (una tercera parte del radio del universo), lo que la convierte en la tercera fuente de rayos gamma VHE más distante encontrada hasta el momento. Por último, ha sido detectada la misteriosa fuente 1FGL J2001+435, cuya distancia y naturaleza son aún desconocidas.

Los rayos gamma VHE proceden de los fenómenos más violentos del universo: la explosión de estrellas masivas en forma de supernovas, las estrellas de neutrones que quedan como residuos de muchas de estas explosiones, la materia que cae en los agujeros negros estelares o supermasivos, los núcleos activos de las galaxias, los estallidos de rayos gamma, que se cree que son producidos por el colapso de una estrella gigante rotando muy rápidamente o por el choque de dos estrellas que orbiten una alrededor de la otra, etc.

Un agujero negro difícil de cazar

El IAC ha estado involucrado en el descubrimiento de 4C +21.35 y de 1FGL J2001+435, los dos hallazgos más recientes. Las observaciones de la primera fuente comenzaron el pasado 3 de mayo y se realizó un seguimiento hasta el 17 de junio, día en el que por fin se detectó el agujero negro supermasivo. Este hallazgo supone un avance en los modelos teóricos que tratan de describir los procesos que tienen lugar en este tipo de objetos.

Por otro lado, la observación de la fuente 1FGL J2001+435 se realizó como parte de una campaña de observación multifrecuencia en la que participaban telescopios ópticos, telescopios ultravioleta, de infrarrojos, de rayos X y radio, que cubría la mayor parte del espectro electromagnético. Se trata de una fuente no identificada y de la que no se sabe prácticamente nada, ni la distancia ni el tipo de fuente...Teniendo en cuenta las observaciones de MAGIC y los datos en rayos X, podría tratarse de una galaxia con núcleo activo. La cantidad de rayos gamma medidos y su espectro de energía podrían proporcionar una medida de la distancia.

Colaboración MAGIC

La Colaboración MAGIC, un esfuerzo común de 150 físicos europeos, inauguró en 2003 el mayor telescopio de rayos gamma de Muy Alta Energía del mundo: el telescopio de 17 metros MAGIC-I. En 2008, un segundo telescopio mejorado fue construido a una distancia de 85 metros de MAGIC-I, en el que se consiguió duplicar su sensibilidad con respecto a su 'gemelo'. MAGIC-II se hizo realidad en gran medida gracias al esfuerzo del responsable del proyecto, Florian Goebel, del Instituto Max Planck de Física, en Múnich, quien lamentablemente murió días antes de la primera luz del telescopio. El segundo telescopio ha convertido a MAGIC en la herramienta con mayor capacidad para cubrir el hueco observacional existente entre satélites y telescopios terrestres.

Los investigadores españoles constituyen casi una tercera parte de este contingente científico y han construido partes decisivas de los dos telescopios, como la cámara de MAGIC-I o el sistema de electrónica de lectura de MAGIC-II. En España está también localizado el centro de tratamiento y almacenamiento de datos de ambos telescopios. Siete instituciones españolas son miembros de MAGIC: el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), el Instituto de Astrofísica de Canarias, el Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC/CSIC), el Instituto de Física de Altas Energías, la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Barcelona y la Universidad Complutense de Madrid. Los grupos españoles de este joven campo de investigación reciben el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación y de los proyectos Consolider-Ingenio CPAN y MULTIDARK.

Enlaces relacionados:
Página web del proyecto MAGIC en inglés
Página web de MAGIC en castellano

Fuente: IAC

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Encontrados anillos ultravioletas alrededor de galaxias

Astrónomos han localizado gigantescos y misteriosos anillos de luz ultravioleta en antiguas galaxias, lo cual aparenta ser una "segunda oportunidad" en la vida de estas galaxias.

De alguna manera, estas galaxias han logrado acumular gas fresco para la formación de nuevas estrellas en estos anillos gigantescos, algunos de los cuales podrían rodear varias veces la Vía Láctea.

El descubrimiento de estos anillos implica que estas galaxias hinchadas, presuntamente "muertas", es decir, que han agotado todo su gas para la formación de estrellas, pueden ser reavivadas con el nacimiento de nuevos astros.

"En la vida de una galaxia, debe haber una transición entre una galaxia activa con una alta tasa de formación estelar, y entre una galaxia en la que apenas se de la creación de nuevas estrellas", dijo Samir Salim, autor principal de un reciente estudio y científico investigador en el departamento de astronomía de la Universidad de Indiana, Bloomington. "Pero es posible que este proceso se pueda invertir, y que galaxias poco activas puedan rejuvenecer".

Doble golpe observacional.

Los resultados de esta investigación se han obtenido gracias a una combinación de los datos aportados por el Telescopio Espacial Hubble, y por el Galaxy Evolution Explores de la NASA.

En primer lugar,el Galaxy Evolution Explorer está realizando una encuesta en luz ultravioleta de una vasta región del cielo. Este satélite ha elegido a 30 galaxias lenticulares tempranas con emisiones ultravioletas particularmente fuertes, pero sin signos visibles de formación estelar. Las galaxias tempranas de este tipo, según las teorías con las que se trabaja en la actualidad, ya han agotado todo su gas frío para la formación de nuevas estrellas.

El Galaxy Evolution Explorer no pudo distinguir los finos detalles de estos discos que rodean a las galaxias, así que los investigadores utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para obtener unas imágenes más nítidas. Y lo que vieron les sorprendió: tres cuartas partes de las galaxias que estudiaron se encontraban rodeadas de anillos ultravioletas, algunos de ellos con unas dimensiones de 250.000 años luz. Y unas pocas galaxias también mostraban marcas ultravioletas de forma espiral.

"Es la primera vez que vemos algo similar", dijo Michael Rich, co-autor del estudio y astrónomo de la UCLA. "Estos objetos hermosos e inusuales podrían revelar cuestiones muy importantes sobre la evolución de las galaxias".

Colores de la Edad.

Los astrónomos pueden conocer la edad aproximada de una galaxia viendo tan sólo el color de su luz estelar colectiva. Las jóvenes galaxias llenas de vida emergente tienen una tonalidad azul, producida por las nuevas estrellas. Las galaxias más evolucionadas presentan un color rojizo procedente de las estrellas más envejecidas. Por ello, midiendo el color de estas galaxias, los astrónomos han llegado a la conclusión de que la edad de estos universos-isla ronda los 10.000 millones de años.

Pero esta forma de medir la edad puede ser engañosa. Todos sabemos que si pasamos un día bajo los rayos ultravioletas invisibles del Sol conseguiremos una quemadura rojiza. Por ello, cuando observamos en la parte ultravioleta del espectro, podemos descubrir más cosas de las que muestra el visible.

La luz ultravioleta de algunas galaxias observadas podría haber quedado sólo en un estallido inicial de formación estelar. Pero en la mayoría de los casos, los nuevos episodios de formación estelar están detrás de los anillos resplandecientes, lo que significa que el gas ha sido introducido de alguna manera en estas galaxias aparentemente antiguas. Otros signos reveladores de formación estelar en curso, pueden ser ardientes nubes de gas de hidrógeno, pero hasta la fecha, no ha sido posible su detección.

El Señor de los anillos del ultravioleta.

Pero no sólo es desconcertante el origen de este nuevo gas, sino que también sigue siendo un misterio la formación de estos anillos galácticos. Una posibilidad podría ser la colisión entre dos galaxias, una de las cuales aporta el gas fresco. Se sabe que en raros casos, las colisiones galácticas pueden generar la formación de anillos.

Pero los investigadores tienen sus dudas respecto al origen de estas estructuras. "Para crear una onda de hoque que de como resultado un anillo como los que hemos visto, una galaxia pequeña tiene que cruzar una más grande más o menos por su centro en línea recta, y esto es poco común", dijo Salim.

Otra teoría más aceptada supone que el origen del gas es el propio gas que se encuentra en el medio intergaláctico, entre las galaxias. Este gas externo podría generar los anillos,especialmente en presencia de estructuras en forma de barras que atraviesan los centros de algunas galaxias.

Pero serán necesarios más estudios para determinar el verdadero origen de estos anillos y del gas que contienen. Salim se está centrando en buscar las barras precursoras de estas estructuras.

Más información en el enlace.

Vía: Astrofísica y Física

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Las galaxias Antennae en colisión

Una nueva y bella imagen de la colisión de dos galaxias acaba de ser publicada por la NASA. Las galaxias Antennae, situadas a alrededor de 62 millones de años luz de la Tierra,se muestran en esta composición realizada con datos tomados por el Observatorio Espacial Chandra en rayos X (azul), el Telescopio Espacial Hubble (en oro), y el Telescopio Espacial Spitzer (en rojo).

La colisión comenzó hace más de 100 millones de años y continúa en la actualidad, dando lugar a la formación de millones de estrellas en las nubes de polvo y gas de las galaxias. Algunas de las estrellas nacidas como fruto de esta fusión eran tan masivas que agotaron su combustible rápidamente, explotando como supernovas a los pocos millones de años de existencia.

La imagen de rayos X del Chandra muestra enormes nubes de gas interestelar caliente, que han sido enriquecido con los elementos inyectados por las supernovas. Este gas enriquecido, que incluye elementos como el oxígeno,hierro,magnesio y sicilio, se incorporarán a las nuevas generaciones de estrellas y planetas. Las fuentes luminosas de la imagen, similares a pequeños puntos, son producidas por el material que cae en los agujeros negros, y en las estrellas de neutrones. Algunos de estos agujeros negros pueden tener masas que superen a las cien masas solares.

Los datos del Spitzer muestran la luz infrarroja proveniente de las nubes de polvo calientes que son calentadas por las estrellas recién nacidas, siendo más abundante la cantidad de estas nubes en la región de superposición de las dos galaxias en colisión.

Los datos del Hubble revelan estrellas viejas de color rojo, filamentos de polvo en marrón, y regiones de formación estelar en amarillo y blanco. Muchos de los objetos que se presentan más tenues en la imagen óptica corresponden a grupos que contienen miles de estrellas.

Las galaxias Antennae toman su nombre de las características antenas vistas en las imágenes de gran angular del sistema. Estas "antenas" fueron producidas por las fuerzas de marea generadas en la colisión.

Más información en el enlace.

Vía: Astrofísica y Física

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La caída de nubes resuelven el rompecabezas de un quasar

El misterio detrás del origen de los quásares -los centros brillantes de lejanas galaxias- puede haber sido resuelto por un grupo de astrónomos de Nueva York, los que sugieren que gigantescas nubes de hidrógeno que caen en el centro de las galaxias están siendo consumidas por los agujeros negros supermasivos que acechan en su interior.

Impresión artística de un quásar en el Universo temprano, con nubes de gas gigantes que caen sobre él y la creación de explosiones de formación estelar.

Crédito: Wolfram Freudling et al (STECF)/ESA/ESA/NASA.

La mayoría de los quásares (también llamados núcleos galácticos activos o AGN) se sabe que han existido durante los primeros cuatro o cinco mil millones de años de la historia del Universo, en una época en la que las galaxias se estaban formando por las nubes gigantes de gas. Ahora Barry McKernan y K E Saavik Ford, del Museo Americano de Historia Natural y la Universidad de Nueva York, y Ariyeh Maller también de la Universidad de Nueva York, han reunido dos ideas.

"Durante un tiempo se ha sabido que las nubes de gas están cayendo en las galaxias, y también que los núcleos activos de las galaxias son alimentados por gas que cae hacia un agujero negro supermasivo", dice McKernan. "Pero nadie había juntado estas dos ideas hasta ahora y dijo: 'Hey, ¡tal vez una provoca la otra!'"

Estas nubes de gas son enormes, millones de veces más masivas que el Sol. Al caer en una galaxia generan un montón de formación estelar, pero también son el mecanismo idóneo para conseguir que el gas de los centros galácticos provoquen la actividad del quásar. Las teorías anteriores habían sugerido que las barras de la galaxia podrían canalizar el gas hacia el centro para alimentar al agujero negro, o que los efectos gravitatorios de las fusiones podrían desviar grandes cantidades de gas hacia el agujero negro. Sin embargo, si las fusiones fueran el principal desencadenante veríamos quásares en cualquier galaxia que se fusione con otra, y si las barras fueran las responsables veríamos quásares sólo en espirales barradas, pero también los vemos en otros tipos de galaxias. El nuevo modelo tiene la ventaja, dice McKernan, de saber lo que sucede y ser capaz de suministrar gas suficiente. Por ejemplo, un quásar muy masivo engulle miles de masas solares por año. Y durante la época de construcción galáctica había un montón de estas nubes de gas alrededor, que están estrechamente vinculadas a las tasas de formación estelar.

"Suponemos que el índice de impacto de nubes es como la tasa de formación estelar", dice McKernan a Astronomy Now. "En otras palabras, en un corrimiento al rojo de 1 [alrededor de siete mil millones de años], es de esperar alrededor de diez veces el número de impacto de nubes que en la época actual. En un corrimiento al rojo de 2 [hace unos diez mil millones años, cuando la formación de estrellas alcanzó su valor máximo] lo que se espera es tal vez 100 veces el número de impacto de nubes". Como se cree que todas las galaxias se han construido en el mismo proceso, incluida nuestra Vía Láctea, luego en todas las galaxias habrán quásares.

Imagen del quásar PKS 2349.

Crédito: John Bahcall (Institute for Advanced Study, Princeton)/Mike Disney (University of Wales)/NASA/ESA.

Algunas de estas nubes todavía existen, restos flotantes y objetos desechados de la época de los quásares. "Las nubes sobrantes todavía bombardean las galaxias, incluida la nuestra, de vez en cuando", dice McKernan. "De vez en cuando una de estas nubes golpea el centro y lo enciende".

Sin embargo, esto no daría lugar a un quásar en la era moderna. Las galaxias Seyfert, que tienen un bajo poder AGN, consumen una cantidad de gas equivalente a cerca de la mitad de la masa del Sol al año. Un nivel incluso más bajo de actividad AGN se ha visto en algunas galaxias, donde el agujero negro central engulle, como máximo, el equivalente a sólo el 1% de la masa del Sol al año. McKernan cree que este bajo nivel se puede atribuir a las nubes individuales que golpean al azar.

"Sin embargo, en raras ocasiones, nuestro mecanismo podría producir una serie de impactos de nubes (algo así como el impacto de Shoemaker-Levy 9 contra Júpiter), lo que podría ser suficiente para promover la actividad de un quásar", sugiere McKernan. Pero si pasan más de diez millones de años entre las galaxias que son golpeadas, sus centros parecen normales, por lo que dicha actividad es relativamente rara en el universo local".

Fuente

Vía: Cosmo Noticias

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Astrónomos descubren una lente cósmica inusual

Los astrónomos del Instituto  Tecnológico de California (Caltech) y de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han descubierto el primer caso conocido de una galaxia distante magnificada por un cuásar que actúa como lente gravitacional. El descubrimiento, basado en parte en observaciones realizadas en el Observatorio WM Keck, en Mauna Kea, está siendo publicado el 16 de julio de 2010, en la revista Astronomy & Astrophysics.

Crédito: Courbin, Meylan, Djorgovski, et al., EPFL/ Caltech/ WMKO

Los cuásares, que son objetos luminosos extraordinarios del Universo distante, se cree que son alimentados por agujeros negros en los núcleos de las galaxias. Un cuásar único podría ser mil veces más brillante que una galaxia entera de cien mil millones de estrellas, lo que hace que los estudios de sus galaxias anfitrionas sean extremadamente difíciles. La importancia del descubrimiento, dicen los investigadores, es que proporciona una nueva manera de entender estas galaxias anfitrionas.

“Es un poco como fijar la mirada en los faros de los coches brillantes y tratar de discernir el color de sus bordes”, dice Frédéric Courbin, de la EPFL, autor principal del artículo. Usando lentes gravitacionales, dice, “ahora podemos medir las masas de las galaxias anfitrionas de estos cuásares y superar esta dificultad”.

Según la teoría general de la relatividad de Einstein, si una masa grande (como una galaxia grande o un cúmulo de galaxias) se coloca a lo largo de la línea de visión de una galaxia distante, la parte de la luz que proviene de la galaxia será dividida. Debido a esto, un observador en la Tierra verá dos o más imágenes próximas de la galaxia de fondo, ahora magnificada.

La primera lente gravitacional se descubrió en 1979, y produjo una imagen de un cuásar distante que estaba aumentada y dividida por una galaxia de primer plano. Cientos de casos de cuásares con lentes gravitacionales son ahora conocidos. Pero, hasta el trabajo actual, el proceso inverso - una galaxia de fondo siendo aumentada por la galaxia masiva de un cuásar en primer plano-no había sido detectada.

El uso de lentes gravitacionales para medir las masas de las galaxias distantes con independencia de su brillo fue sugerido, en 1936, por el astrofísico Fritz Zwicky, de Caltech, y la técnica se ha utilizado eficazmente para este fin en los últimos años. Hasta ahora, nunca había sido aplicado para medir las masas de las anfitrionas de los cuásares en sí mismas.

Para encontrar la lente cósmica, los astrónomos buscaron en una gran base de datos de espectros de cuásares obtenidos por el Relevamiento Digital del Cielo Sloan, SDSS, para seleccionar los candidatos para “revertir” la lente gravitatoria cuásar-galaxia. Las observaciones de seguimiento del mejor candidato,  SDSS J0013+1523, que se encuentra a alrededor de 1.600 millones de años luz de distancia, utilizando el telescopio del Observatorio WM Keck de 10 metros, confirmó que el cuásar está efectivamente  aumentando una galaxia distante, que se encuentra a alrededor de 7.500 millones de años luz de distancia.

“Estamos encantados de ver que esta idea realmente funciona”, dice Georges Meylan, profesor de física y líder del equipo de la EPFL. “Este descubrimiento demuestra la utilidad continua de la  lente gravitatoria como una herramienta astrofísica”.

“Los cuásares son las sondas valiosas de la formación de galaxias y su evolución”, dice el profesor de astronomía George S. Djorgovski, líder del equipo de Caltech. Además, añade, “el descubrimiento de más de  estos sistemas nos ayudará a entender mejor la relación entre los cuásares y las galaxias que los contienen, y su coevolución”.

Otros coautores del artículo en Astronomy & Astrophysics, intitulado “First case of strong gravitational lensing by a QSO: SDSS J0013+1523 at z = 0.120″, son Malte Tewes y François Rerat del EPFL, Ashish Mahabal de Caltech, y Dominique Sluse de la Instituto de Investigación Astronómica en Heidelberg, Alemania. El trabajo realizado en Caltech fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Ajax.

Más información en:

http://media.caltech.edu/

Vía: El mensajero de los astros

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Planck desvela la estructura del Universo de hoy y del pasado

La ESA acaba de publicar la primera imagen de toda la bóveda celeste obtenida por su misión Planck, que aporta nuevas evidencias sobre el proceso de formación de las estrellas y de las galaxias y, sobre todo, permite estudiar las primeras fases de formación del Universo.

El cielo en microondas, observado por Planck. Crédito: ESA/ LFI & HFI Consortia

“Este es el momento para el que se creó la misión Planck”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA. “Con estos resultados no estamos dando una respuesta, sino abriendo la puerta a través de la que los científicos podrán buscar los eslabones perdidos que permitirán comprender cómo se formó el Universo y cómo ha evolucionado desde entonces. Tanto la imagen en sí como su altísima calidad rinden un tributo a los ingenieros que diseñaron, construyeron y operan esta misión de alta tecnología. Ahora ha llegado el momento de empezar a aprovechar su altísimo potencial científico.

Desde las regiones más cercanas de la Vía Láctea hasta los límites del espacio y del tiempo, la primera imagen del cielo completo obtenida por Planck constituye un extraordinario tesoro, repleto de datos inéditos para los astrónomos.

El disco de nuestra Galaxia se extiende a lo largo del centro de la imagen. Lo primero que llama la atención son los filamentos de polvo y de gas que se extienden por encima y por debajo de la Vía Láctea. Esta ‘maraña’ es donde se están formando las nuevas estrellas; Planck ha observado múltiples casos de astros a punto de nacer o comenzando las primeras etapas de su desarrollo.

Menos espectacular pero sin duda más intrigante es el fondo moteado de la imagen. Se trata de la ‘radiación cósmica de fondo en microondas’, CMBR en su acrónimo inglés. Es la luz más antigua del Cosmos, los restos de la explosión que ocurrió hace 13 700 millones de años que dio origen a nuestro Universo.

Si bien la Vía Láctea nos muestra el aspecto actual del Universo cercano, estas microondas permiten observar cómo era el Universo instantes después de su creación, antes de que se formasen las primeras estrellas o galaxias. Este es el principal objetivo de la misión Planck: decodificar este patrón de manchas para inferir cómo fue la infancia de nuestro Universo.

El patrón de microondas es la huella digital de lo que hoy conforma los cúmulos y los supercúmulos de galaxias. Los distintos colores representan ínfimas diferencias en la temperatura y en la densidad de la materia que se extiende por todo el cosmos. Por algún motivo, estas pequeñas irregularidades evolucionaron en regiones más densas a partir de las que se formaron las galaxias que podemos observar hoy en día.

El CMBR se extiende por todo el cielo, pero una gran parte aparece oculta tras la radiación procedente de la Vía Láctea. En el post-procesado de los datos, se eliminará la contribución de nuestra Galaxia para poder observar la radiación cósmica de fondo en su totalidad.

Cuando termine esta labor, Planck será capaz de mostrarnos la imagen más precisa de la radiación cósmica de fondo jamás obtenida. La gran cuestión ahora es si los datos podrán desvelar las huellas del periodo primigenio conocido como inflación cósmica. Las hipótesis postulan que durante esta época, que tuvo lugar justo después del Big Bang, el Universo se expandió de forma exponencial en un periodo de tiempo muy corto.

Planck continúa analizando el Universo. Al final de su misión, previsto para 2012, habrá completado cuatro imágenes del cielo completo. La primera publicación del CMBR depurado tendrá lugar en 2012. En paralelo, Planck continuará elaborando un catálogo de objetos individuales, tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias lejanas, que será publicado en Enero de 2011.

“Esta imagen es sólo un pequeño avance de todo lo que podrá observar Planck”, concluye Jan Tauber, Científico del Proyecto Planck para la ESA.

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Fuente: ESA

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El Hubble capta una colosal “burbuja” de formación estelar

El telescopio espacial Hubble ha capturado una compleja red de nubes de gas y cúmulos de estrellas en nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Esta región de nacimiento energético de estrellas es una de los más activas en el Universo cercano .

La Gran Nube de Magallanes contiene muchas burbujas brillantes de gas resplandeciente. Una de los mayores y más espectacular es LHA 120-N 11, según el catálogo elaborado en 1956 por el astronauta y astrónomo Karl Henize. Informalmente es conocida como N11.

De cerca, las ondulantes nubes de gas resplandeciente de color rosa de N11 se asemejan a un remolino hinchado de algodón de azúcar. Desde más lejos, su forma general distintiva ha llevado a algunos observadores a ponerle el apodo de ‘nebulosa de la judía’. Las características dramáticas y coloridas de la nebulosa son los signos reveladores del nacimiento de estrellas.

N11 es una región bien estudiada que se extiende a lo largo de 1.000 años luz. Es la segunda mayor región de formación estelar dentro de la Gran Nube de Magallanes y ha producido algunas de las estrellas más masivas conocidas .

Es el proceso de nacimiento de estrellas el que le da su aspecto distintivo N11 . Tres generaciones sucesivas de estrellas, cada una de las cuales se formó más lejos del centro de la nebulosa, han creado conchas de gas y polvo. Estas conchas fueron impulsadas lejos de las estrellas recién nacidas en el torbellino de su nacimiento y primeros años de vida energética, creando el anillo de formas tan prominentes que aparece en esta imagen.

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Fuente: Blog de astronomía

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VISTA fotografía la Galaxia Escultor

Una nueva y espectacular imagen de la Galaxia Escultor (Sculptor o NGC 253) fue obtenida con VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) en el Observatorio Paranal en Chile, como parte de una de sus primeras grandes campañas de observación. Al estudiar en luz infrarroja, la imagen de VISTA es menos afectada por el polvo y revela una multitud de estrellas más frías, así como una destacada franja de estrellas a lo largo de la región central. La imagen de VISTA entrega mucha información nueva acerca de la historia y desarrollo de la galaxia.

Crédito: ESO/J. Emerson/VISTA
Agradecimientos a: Unidad de Sondeo Astronómico de Cambridge

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La Galaxia Escultor (NGC 253) está en la constelación del mismo nombre y es una de las galaxias más grandes en el cielo. Es suficientemente destacada como para ser vista con buenos binoculares. Fue descubierta por Caroline Herschel de Inglaterra en 1783. NGC 253 es una galaxia espiral que se encuentra a unos 13 millones de años-luz de distancia. Es el miembro más luminoso de una pequeña colección de galaxias llamadas el Grupo Escultor, una de las agrupaciones más cercanas a nuestro propio Grupo Local de galaxias. Parte de su prominencia visual proviene de su estatus de galaxia de intensa formación estelar. NGC 253 tiene además mucho polvo, lo que oscurece la vista de muchas áreas de la galaxia (ver comunicado de ESO). Al observarla desde la Tierra, la galaxia está casi de costado, con brazos espirales claramente visibles en sus partes exteriores, junto con un centro brillante.

VISTA, la última incorporación del Observatorio Paranal de ESO en el Desierto de Atacama en Chile, es el telescopio de sondeo más grande del mundo. Después de haber sido entregado a ESO a fines de 2009 (Ver comunicado de ESO), el telescopio fue utilizado para realizar dos detallados estudios de pequeñas secciones del cielo antes de embarcarse en sondeos mayores que están ahora en desarrollo. Uno de estos “mini sondeos” fue un estudio detallado de NGC 253 y su ambiente.

Como VISTA trabaja en longitudes de onda infrarrojas puede observar a través del polvo, característica dominante de la Galaxia Escultor. Enormes cantidades de estrellas más frías que son casi indetectables con telescopios en luz visible ahora se pueden observar. La observación en infrarrojo de VISTA revela la mayor parte de lo que está escondido por la gruesa nube de polvo en en el centro del disco y permite alcanzar una clara visión de una destacada franja de estrellas a lo largo de la zona nuclear, una característica que no se ve en las imágenes en luz visible. Ahora los majestuosos brazos espirales se expanden sobre todo el disco de la galaxia.

Las espectaculares condiciones de observación que VISTA comparte con el Very Large Telescope (VLT) de ESO ubicado en un cerro cercano, permiten también a VISTA obtener imágenes excepcionalmente precisas para un telescopio terrestre.

Con este instrumento poderoso a su comando, los astrónomos quieren desentrañar algunos de los misterios de la Galaxia Escultor. Están estudiando las frías estrellas rojas gigantes ubicadas en el halo que circunda a la galaxia, midiendo la composición de algunas de las pequeñas galaxias enanas satélites de NGC 253, y buscando nuevos objetos tales como cúmulos globulares y galaxias enanas ultra compactas que serían invisibles sin las imágenes infrarrojas profundas de VISTA. Usando la información única de VISTA planean mapear la forma como se formó y desarrolló la galaxia.

Enlaces
• Enlaces de VISTA
• NGC 253 en lo visible

Enlace original: http://www.eso.cl/publicos/noticia_2010jun16.php

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Los agujeros negros supermasivos resultan de las colisiones entre galaxias

La colisión de galaxias se traduce en la aparición de un agujero negro supermasivo, según se descubrió recientemente. Estos agujeros negros sería las fuentes más poderosas de radiación en el universo. El hecho de que estos agujeros negros gigantes emitan grandes cantidades de energía podría explicar por qué los núcleos de una décima parte de todas las galaxias generan más energía que todas las estrellas juntas podrían proporcionar.

Las fusiones galácticas (como la que vemos aquí en el sistema de galaxias NGC 2207 en la constelación de Canis Major) es la razón más probable de que se produzcan núcleos activos de galaxias. Crédito: ESO

Algunos de estos "núcleos galácticos activos" son capaces de irradiar más energía que la Vía Láctea entera, sin embargo, los investigadores afirman que todo procede de un espacio más pequeño que nuestro sistema solar. Los agujeros negros antes mencionados de hasta miles de millones de veces la masa de nuestro Sol en el núcleo de estas galaxias, ofrecen una explicación para la energía radiada.

"Estos monstruosos agujeros negros evolucionan de una manera que está fuertemente relacionada con la cantidad de materia oscura que los rodea y que está íntimamente relacionada con la probabilidad de que las galaxias se fusionen", explicó el "autor principal del estudio Nico Cappelluti, astrofísico del Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre en Garching, Alemania, en un reciente artículo. Los científicos tendrían explicación para sus descubrimientos en la próxima edición de The Astrophysical Journal.

Según el nuevo estudio, estos núcleos galácticos activos son estimulados a veces cuando dos galaxias se fusionan debido a su atracción gravitatoria mutua. La materia es sacudida durante el proceso, y el material es empujado hacia el centro de la nueva galaxia, creando así las condiciones perfectas para la formación de un agujero negro masivo. Si bien el concepto no es nuevo, el estudio aporta más evidencias observacionales que lo refuerzan.

"Nos parece muy interesante cómo los resultados de nuestro análisis de datos coinciden con la predicción de las simulaciones por computadora que asumen que el agujero negro se activa por las fusiones de galaxias", señaló Cappelluti. Según este científico, estos núcleos galácticos activos parecen haber sido encendidos unos 700 millones de años después de la colisión de dos galaxias. El siguiente paso en la investigación sería el hallazgo de una relación entre la producción de energía de un núcleo galáctico activo y la masa de materia oscura que contiene.

Fuente original 
Vía: Odisea Cósmica

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Miles de galaxias compactadas en cúmulos cósmicos

Una alucinante nueva imagen de una zona del espacio compactando miles de diminutos de puntos de color, cada uno una lejana galaxia, demuestra a los astrónomos que las galaxias más brillantes tienden a estar en las partes más concurridas del universo.

Durante una década, los astrónomos han quedado desconcertados por algunas extrañas y brillantes galaxias del universo lejano que parecen estar formando estrellas a ritmos fenomenales, haciendo que sea muy difícil explicarlas mediante las teorías convencionales de formación galáctica. La nueva y crucial imagen del Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europeo puede ayudar a los astrónomos a afianzar sus teorías de formación galáctica.

Entre las cuestiones importantes están: ¿Qué alimentó la formación de estas extrañas galaxias, y en qué tipo de entorno están localizadas? La respuesta a parte de las preguntas radica en cómo de cerca están las galaxias entre sí. Aquí es donde aparece Herschel. Con su capacidad para cartografiar muy sensiblemente grandes áreas, el telescopio orbital logró ver miles de estas galaxias e identificar su posición, demostrando por primera vez que están compactadas en el centro de grandes cúmulos galácticos.

Herschel ve material que no puede observarse en longitudes de onda visible, el gas y polvo frío que hay entre las estrellas y que brilla en luz infrarroja.

El instrumento SPIRE a bordo de Herschel ha estado estudiando grandes áreas del cielo, actualmente sumando 15 grados cuadrados – alrededor de 60 veces el tamaño aparente de la Luna llena. Las dos regiones cartografiadas están en las regiones de Ursa Major y Draco.

Las galaxias que parecen más brillantes en las longitudes de onda infrarrojas que observa Herschel se ven normalmente como si tuviesen unos 10 000 millones de años – la cantidad de tiempo que llevó a la luz alcanzar la Tierra.

En las nuevas imágenes de Herschel de una de esas regiones – una visión en falso color de una pequeña porción del cielo – el telescopio encontró miles de puntos de luz de colores, cada uno siendo una galaxia completa que a su vez contiene miles de millones de estrellas.

Los colores representan las longitudes de onda del infrarrojo lejano medidas por Herschel, con las galaxias más rojas estando más lejos o conteniendo polvo más frío, mientras que las más brillantes están formando estrellas más vigorosamente.

La imagen muestra que las galaxias no están dispersas aleatoriamente – hay regiones que tienen más galaxias, y regiones con menos. Esta acumulación de galaxias a través del espacio proporciona información sobre la forma en la que interactúan a lo largo de la historia del universo.

Estos resultados demuestran que las brillantes galaxias detectadas con el instrumento SPIRE preferentemente ocupan regiones del universo que contienen más materia oscura, la invisible materia misteriosa que compone las tres cuartas partes de la materia del universo. Esta preferencia parece ser especialmente cierta hace unos 10 000 millones de años, cuando esas galaxias estaban formando estrellas a un ritmo mucho mayor que las galaxias actuales.

La cercanía de las galaxias en los inicios del universo indica que era más probable que colisionaran entre sí. En estas colisiones se removería el gas y polvo de las galaxias provocando rápidos estallidos de formación estelar.

“Todos los indicadores apuntan a unas galaxias muy activas. Están impactando, fusionándose y probablemente tranquilizándose en los centros de grandes halos de materia oscura”, dice Asantha Cooray, de la Universidad de California y uno de los miembros del equipo que hizo las nuevas observaciones.

El trabajo, que se presentó durante el Simposio de los Primeros Resultados de Herschel en los Países Bajos, se detallará en un próximo ejemplar especial de la revista Astronomy & Astrophysics dedicado a los primeros resultados científicos de Herschel.

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Autor: Plantilla de SPACE.com
Fecha Original: 01 de junio de 2010
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Nuevo retrato de una espiral clásica

ESO dio a conocer uno de los retratos más precisos y detallados obtenidos hasta ahora de la galaxia cercana Messier 83. La imagen, captada con el instrumento HAWK-I del Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal (Chile), muestra a la galaxia en luz infrarroja y demuestra el increíble poder de esta cámara.

La clásica espiral Messier 83 en  infrarrojo con HAWK-I. Crédito: ESO/M.Gieles

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La galaxia Messier 83 (ver comunicado de ESO) está ubicada a unos 15 millones de años-luz de distancia, en la constelación de Hydra. Su extensión alcanza más de 40 mil años-luz, sólo un 40 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero en muchos sentidos es similar a nuestro hogar galáctico, tanto por su forma espiral como por la presencia de una franja de estrellas que atraviesa su centro. Messier 83 es famosa entre los astrónomos por su gran número de supernovas: las vastas explosiones con que mueren algunas estrellas. En el siglo pasado, seis supernovas fueron observadas en Messier 83, un número récord que ha sido alcanzado sólo por una galaxia más. Incluso sin supernovas, Messier 83 es una de las galaxias cercanas más brillantes que se pueden ver usando binoculares.

Messier 83 ha sido observada en la parte infrarroja del espectro usando HAWK-I [1], una poderosa cámara instalada en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Al ser observado en luz infrarroja, la mayor parte del polvo que oscurece a Messier 83 se vuelve transparente. El gas brillante alrededor de estrellas jóvenes y calientes, presente en los brazos espirales, también resalta menos en las imágenes infrarrojas. Como resultado, se puede observar mucho mejor la estructura de la galaxia, así como las vastas hordas de estrellas que la constituyen. Para los astrónomos que buscan cúmulos de estrellas jóvenes es importante contar con una visión clara, especialmente de aquellas estrellas escondidas en áreas de la galaxia donde hay polvo. Estudiar cada cúmulo de estrellas era una de las principales metas científicas de estas observaciones [2]. Al comparar con imágenes previas, la aguda visión de HAWK-I revela muchas más estrellas al interior de la galaxia.

La combinación del enorme espejo del VLT, el gran campo de visión y sensibilidad de la cámara, y las magníficas condiciones de observación del Observatorio Paranal de ESO, hacen de HAWK-I uno de las cámaras más poderosas del mundo en infrarrojo cercano. Los astrónomos esperan con entusiasmo su turno para usar esta cámara -que comenzó sus operaciones en 2007 (ver comunicado de ESO)- y poder obtener algunas de las mejores imágenes en infrarrojo tomadas desde la Tierra al cielo nocturno.

Notas

[1] HAWK-I es la sigla de High-Acuity Wide-field K-band Imager o Cámara de alta agudeza, campo amplio y banda K. Más detalles técnicos sobre la cámara pueden encontrarse en un comunicado de prensa previo (ver comunicado de ESO).

[2] Los datos usados para preparar esta imagen fueron reunidos por un equipo liderado por Mark Gieles (Universidad de Cambridge) y Yuri Beletsky (ESO). Mirna Schirmer (Universidad de Bonn) realizó el complejo procesamiento de datos.

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Vía: ESO

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El agujero negro supermasivo de M87 se encuentra desplazado con respecto al núcleo de la galaxia

La galaxia elíptica M87 es conocida por el jet que emite el agujero negro supermasivo localizado en su interior. Esta emanación, que es visible a través de telescopios de gran apertura, podría haber generado un empuje que habría causado que el agujero negro se desplazara del centro de la galaxia.

Crédito: NASA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. A. Biretta, W. B. Sparks, F. D. Macchetto, E. S. Perlman

Investigadores del Instituto Tecnológico de Rochester y de Florida, y de la Universidad de Sussex, en el Reino Unido, han realizado una serie de observaciones de esta galaxia utilizando el telescopio espacial Hubble. Sus resultados indican que el agujero negro central de M87 se encuentra desplazado con respecto al centro galáctico unos 22,82 años luz. Esto contradice la teoría largamente sostenida de que los agujeros negros supermasivos residen en el centro de las galaxias que habitan. El análisis de este desplazamiento puede dar a los astrónomos pistas de la evolución de la galaxia a través de las fusiones que sufrió en el pasado.

¿Qué causó que el agujero negro de M87 se desplazara tan lejos de la galaxia?

La causa más probable es la fusión entre dos agujeros negros supermasivos más pequeños en algún momento de la historia de la galaxia. Esta fusión podría haber generado ondas gravitacionales que impulsaron al agujero negro central fuera del núcleo de la galaxia.

Pero otra teoría, ahora en auge, consiste en afirmar que la propia radiación que emite el agujero negro podría haber generado un empuje que lo habría desplazado desde el centro hacia las afueras de la galaxia. Para que esta teoría sea la correcta, según han calculado los astrónomos,el jet tendría que haber sido más potente en el pasado. Además, este jet también emerge por el lado contrario lo que dificulta mucho la demostración de esta idea, por lo que el escenario más probable sigue siendo que este desplazamiento ha sido generado por la fusión de dos agujeros negros. Estudiar la asimetría o simetría de estos dos jets puede aclarar cuál de las dos teorías es la correcta.

David Axon, decano de ciencias matemáticas y físicas de Sussex, dijo en un comunicado de prensa, que este estudio forma parte de un proyecto de mayor embergadura que busca analizar la ubicación de los agujeros negros centrales en las galaxias activas. Se supone que estas galaxias han sufrido fusiones mayores con otras galaxias, por lo que sus agujeros negros centrales también se habrían podido fusionar. Esto es precisamente lo que buscan estos astrónomos: agujeros negros binarios.

Los astrónomos creen que los agujeros negros binarios son comunes en el Universo y que su presencia puede producir el desplazamiento de los agujeros negros centrales de las galaxias activas.

Más información en el enlace.

Vía: Astrofísica y Física

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Estudian el discreto agujero negro supermasivo de la galaxia de Andrómeda

La galaxia de Andrómeda, la galaxia espiral más cercana a la nuestra Vía Láctea, Tiene una agujero negro supermasivo en su centro como las demás las galaxias. Debido a su proximidad a nosotros, Andrómeda o M31, es un excelente lugar para estudiar cómo el agujero supermasivo agujero negro del centro de las galaxias consume material para crecer, e interactuar gravitacionalmente con el material circundante.

La galaxia de Andrómeda tal y como se ve en luz visible, los recuadros fueron obtenidos por el Telescopio Chandra de rayos-X, en ellos vemos la evolución del agujero negro supermasivo en el corazón de Andrómeda. Crédito de la imagen: NASA X-Ray/CXC/SAO/Li et al.), Óptico (DSS)

A lo largo de los últimos diez años, el observatorio de rayos-X Chandra ha seguido el agujero negro supermasivo del núcleo de Andrómeda. Estos datos obtenidos a largo plazo establecido proporcionan a los astrónomos una imagen muy matizada sobre cómo estos monstruos cambian en el transcurso del tiempo. Zhiyuan Li, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) presentó los resultados de estas observaciones de una década de este agujero negro en la 216 reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Miami, Florida esta semana.

Desde 1999 a 2006, el centro de M31 estuvo relativamente tranquilo. Pero en enero de 2006, el agujero negro de su centro repentinamente se iluminó aumentando su brillo más de 100 veces, y desde entonces ha permanecido 10 veces más brillante. Esto sugiere que el agujero negro se ha estado tragado algo masivo, pero los detalles de la explosión de 2006 siguen sin estar claros.

El agujero negro de M31 probablemente sigue alimentándose de los vientos estelares de las estrellas de las inmediaciones o del material de una gran nube de gas que cae hacia el agujero negro. Cuando el material se consume, se genera un chorro de rayos-X relativista que sale del agujero, y que luego es captado por el Telescopio Chandra de rayos-X.

El agujero negro de M31 es entre 10 a 100.000 veces más tenue de lo esperado, teniendo en cuenta la gran reserva de gas que lo rodea.

"Los agujeros negros supermasivos de Andrómeda y de la Vía Láctea son increíblemente débiles. Estos dos 'anti-cuásares' nos aportan dos laboratorios especiales para que podamos estudiar algunos de las más débiles tipos de acreción vistos incluso en agujeros negros supermasivos", explicó Li.

Es importante estudiar la acreción de materia en un agujero negro supermasivo puesto que la evolución de las galaxias se ve influida por este proceso, añadió Li. La interacción gravitatoria del agujero negro con el material que lo rodea en una galaxia, así como la energía liberada cuando estos agujeros negro supermasivos consume material en sus discos de acreción alrededor, cambian la estructura de cómo se forma la galaxia. Comprender mejor la forma en la que actúan en las etapas posteriores de la vida galaxia espiral puede aportar información sobre lo que los astrónomos pueden esperar ver en otras galaxias.

M31 es fácilmente visible a simple vista en la constelación de Andrómeda, y es impresionante verla a través de un telescopio o unos prismáticos. Sin embargo, no podrás ver el agujero negro en su centro.

Fuente original
Publicado en Odisea cósmica

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Agujero negro supermasivo es arrojado fuera de la galaxia

La estudiante de la Universidad de Utrecht Marianne Heida ha encontrado lo que parece ser un agujero negro supermasivo abandonando su galaxia hogar a gran velocidad. Como parte de un equipo internacional de astrónomos, este extraordinario descubrimiento aparece en un artículo de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El círculo blanco marca el centro de la galaxia y el círculo rojo la posición del agujero negro que se sospecha que escapa.

Crédito: STScI / NASA

Para su proyecto de último año, Marianne trabajó en el Instituto Holandés SRON para Investigación Espacial, usó el Catálogo de Fuentes de Chandra (haciendo uso del Observatorio de rayos-X Chandra) para comparar cientos de miles de fuentes de rayos-X con las posiciones de millones de galaxias. Normalmente cada galaxia contiene un agujero negro supermasivo en su centro. El material que cae en los agujeros negros se calienta drásticamente en su viaje final y a menudo es el medio en el que los agujeros negros se convierten en potentes fuentes de rayos-X.

Los rayos-X son capaces de penetrar en el gas y el polvo que oscurece el centro de una galaxia, dando a los astrónomos una clara visión alrededor del agujero negro, con la fuente brillante apareciendo como un punto similar a una estrella. Observando una galaxia del catálogo, Marianne notó que el punto de luz estaba desplazado del centro y que era tan brillante que podría perfectamente asociarse con un agujero negro supermasivo.

El agujero negro parece estar en el proceso de ser expulsado de su galaxia a una alta velocidad. Dado que estos objetos tienen una masa equivalente a la de 1000 millones de soles, se necesitan unas condiciones especiales para que esto suceda.

El nuevo objeto descubierto por Marianne probablemente es el resultado de la fusión de dos agujeros negros menores. Los modelos de supercomputador sugieren que el agujero negro mayor que sale como resultado es disparado a una alta velocidad, dependiendo de la velocidad y dirección en la que giraban los dos agujeros negros antes de su colisión. En cualquier caso, proporciona una fascinante visión de la forma en que se desarrollan los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias.

La investigación de Marianne – que se llevó a cabo bajo la supervisión del investigador de SRON Peter Jonker – sugiere que este descubrimiento puede ser sólo la punta del iceberg, habiendo otros objetos sujetos a futura confirmación usando el Observatorio Chandra. Comenta que: “Hemos encontrado muchos más objetos en esta extraña clase de fuentes de rayos-X. Con Chandra deberíamos ser capaces de hacer las medidas precisas que necesitamos para fijarlos con precisión e identificar su naturaleza”.

Encontrar más agujeros negros en desplazamiento proporcionará una mejor comprensión de las características de los agujeros negros antes de su fusión. En el futuro, incluso podría ser posible observar este proceso con el planificado satélite LISA, un instrumento capaz de medir las ondas gravitatorias que emiten los dos agujeros negros en fusión. Finalmente esta información permitirá a los científicos saber si los agujeros negros supermasivos en los núcleos de las galaxias son realmente el resultado de muchos agujeros negros más ligeros fusionándose entre sí.

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Autor: Robert Massey
Fecha Original: 11 de mayo de 2010
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Los rayos cósmicos ayudan a invisibilizar las pequeñas galaxias

Los rayos cósmicos pueden ayudar a esterilizar galaxias pequeñas, impidiendo que se formen nuevas estrellas, sugieren unas nuevas simulaciones. El efecto podría ayudar a explicar por qué vemos menos galaxias enanas de lo esperado orbitando alrededor de la Vía Láctea.

Las teorías estándar de la materia oscura y la evolución galáctica predicen que, con el tiempo, las galaxias pequeñas se fusionan para formar otras más grandes, y que cientos o incluso miles de éstas pequeñas galaxias sin combinar aún deben estar moviéndose en espiral alrededor de la Vía Láctea en la actualidad. Pero en las observaciones sólo han aparecido 35, una diferencia que se conoce como el "problema de las satélites faltantes".

Una posibilidad es que muchas de las galaxias satélite faltantes sean mucho más tenues de lo esperado, lo que los hizo casi invisibles a los rastreos anteriores; algunos objetos extremadamente débiles detectados recientemente parecen apuntar en esa dirección.

Pero eso plantea una nueva pregunta: ¿por qué estas galaxias contienen tan pocas estrellas?

Apagado

Algunos científicos han sugerido que las galaxias más pequeñas nunca formaron muchas estrellas porque fueron barridas por la radiación que bañó los inicios del universo en un proceso llamado reionización. Según esta idea, la calentó y expandió el gas en las galaxias pequeñas hasta que su gravedad ya no podía sostenerlo junto a ellas.

Pero la investigación reciente sugiere que la reionización no inhibe la formación de estrellas lo suficiente para explicar todas las galaxias. faltantes.

“Esto no suprime la formación de las galaxias satélite en la medida que pensábamos”, dice Andrew Benson , de Caltech.

Ahora, las simulaciones hechas por Markus Wadepuhl y Volker Springel del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching, Alemania, podrían explicar la desconcertante escasez de galaxias satélite.

Escape de presión

Utilizando 600.000 horas de tiempo de cálculo, se realizaron simulaciones detalladas de la formación de galaxias de ltipo de la Vía Láctea. “Las simulaciones anteriores siguienron solamete a la materia oscura y no incluyeron los detalles más enmarañados de las estrellas y el gas”, comenta Marla Geha de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut.

El equipo encontró que la reionización hizo que algunas de las galaxias más pequeñas perdieran su gas al principio. Otros conservaron su gas y formaron algunas estrellas, pero aún así terminaron siendo muy débiles.

Esto se debe a que las estrellas que se formaron explotaron pronto en supernovas, lanzando partículas cargadas, llamadas rayos cósmicos. Las partículas se permearon en el gas circundante, creando una presión hacia afuera que impidió que el gas colapsara para formar estrellas.

Este gas no colapsado quedó vulnerable entonces a ser soplado por el empuje del viento cuando las galaxias pequeñas se movieron a través del medio gaseoso existente entre ellas y galaxias más grandes.

Soplado

Las simulaciones también muestran que aun cuando las galaxias pequeñas lograron formar estrellas, tuvieron tendencia a perder algunas de ellas al acercarse a galaxias más grandes. La fuerza gravitacional de las gigantes atrajo estrellas alejándolas de los objetos más pequeños, disminuyendo su brillo.

“Nuestros resultados muestran que incluso las satélites que en un principio son más masivas y ricas en gas pueden terminar como objetos oscuros” que no tienen ninguna posibilidad de ser observados, le dijo Wadepuhl a New Scientist.

“Esto demuestra la complejidad del proceso de formación de galaxias y cómo debemos que considerar muchos procesos físicos distintos para llegar a la respuesta correcta”, dice Benson.

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Fuente: New Scientist.

Vía: AXXON

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El alimento de los agujeros negros supermasivos

En teoría los agujeros negros pueden tener cualquier masa. En la práctica sabemos de sólo dos categorías de masas de agujeros negros: los agujeros negros de masa estelar (que tienen una masa un par de veces la de nuestro Sol), o la variedad supermasiva que se esconde en los centros de (tal vez todas) las galaxias, y que posee millones o miles de millones de masas solares. Pero, ¿existe una conexión entre los dos?

Crédito: Inserción: X-ray: NASA / CXC / Univ Tsinghua. / H. Feng et al.; Full campo: rayos-X: NASA / CXC / JHU / D.Strickland; óptico: NASA / ESA / STScI / AURA / El equipo de Hubble Heritage; IR: NASA / JPL-Caltech / Univ. de AZ / C. Engelbracht.

Los astrónomos están debatiendo acaloradamente la existencia de agujeros negros de "masa intermedia", es decir, agujeros negros con masa de unos pocos cientos a unos miles de masas solares.

La imagen superior muestra una imagen compuesta de la galaxia de estallido estelar M82 que quizás revela nueva evidencia sobre esta cuestión. Una imagen óptica del Telescopio Espacial Hubble se muestra en verde y naranja, los datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer en rojo, y los datos de rayos X del Observatorio Chandra de rayos X en azul. El recuadro muestra una imagen de rayos X del centro de M82 y revela dos fuentes luminosas de rayos X cerca del centro de la imagen insertada. Los astrónomos creen que estas dos fuentes son probablemente los agujeros negros de masa intermedia con masas de entre unos pocos cientos y decenas de miles de masas solares. La ubicación de estos agujeros negros de masa intermedia cerca del centro de M82 sugiere que pueden haber sido supervivientes que evitaron ser tragados por el bestial agujero negro supermasivo central de M82. O tal vez estos objetos semi masivos (y otros similares) son en realidad las semillas de las que un agujero negro supermasivo crece a su enorme grosor.

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Fuente:
Seeds of the Supermassive? (HEASARC, Picture of the week)

Vía: Universo a la vista

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Un cúmulo y un mar de galaxias

Una nueva imagen de campo amplio dada a conocer hoy por ESO, muestra varias miles de galaxias distantes y, en particular, un grupo enorme de ellas ubicadas en el masivo cúmulo de galaxias conocido como Abell 315. Pese a lo densa que puede parecer, esta multitud de galaxias es sólo “la punta del iceberg”, ya que Abell 315, al igual que muchos cúmulos de galaxias, está dominado por la presencia de materia oscura. La enorme masa de este cúmulo desvía la luz de las galaxias que hay detrás, distorsionando ligeramente sus formas observadas.

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Crédito: ESO/J. Dietrich

Cuando se observa el cielo a simple vista, generalmente solo vemos las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y aquellas que se encuentran en galaxias muy vecinas. Las galaxias más lejanas simplemente son demasiado tenues para ser percibidas por el ojo humano, pero si pudiéramos verlas, literalmente cubrirían el cielo. Esta nueva imagen de campo amplio y larga exposición dada a conocer por ESO, revela miles de galaxias condensadas en un área del cielo casi tan grande como la Luna llena.

Estas galaxias abarcan un amplio rango de distancias desde nosotros. Algunas están relativamente cerca, por lo que es posible distinguir sus brazos espirales o halos elípticos, especialmente en la parte superior de la imagen. Las más distantes aparecen simplemente como manchas muy tenues -su luz ha viajado a través del Universo durante ocho mil millones de años o más antes de alcanzar la Tierra.

Comenzando en el centro de la imagen y extendiéndose hacia abajo y a la izquierda, una concentración de unas cien galaxias amarillentas corresponde a un masivo cúmulo de galaxias, designado con el número 315 en el catálogo compilado por el Astrónomo George Abell en 1958 [1]. El cúmulo está ubicado entre las tenues galaxias rojas y azules y la Tierra, a unos dos mil millones de años-luz de nosotros, en la constelación de Cetus (la Ballena).

Los cúmulos de galaxias son unas de las estructuras más grandes en el Universo y se mantienen unidos debido a la gravedad. Sin embargo, hay más en estas estructuras que las cientos de galaxias que podemos ver. Las galaxias constituyen sólo el diez por ciento de la masa total de estos gigantes, mientras que el gas caliente entre las galaxias suma otro diez por ciento [2]. El 80 por ciento restante corresponde a un ingrediente invisible y totalmente desconocido llamado materia oscura, que se encuentra entre las galaxias.

La presencia de materia oscura se revela a través de su efecto gravitacional: la enorme masa de un cúmulo de galaxias actúa como un cristal amplificador cósmico sobre la luz de las galaxias que se encuentran detrás, curvando la trayectoria de su luz y haciendo que luzcan levemente distorsionadas [3]. Mediante la observación y el análisis de las formas torcidas de estas galaxias del fondo, los astrónomos pueden inferir la masa total del cúmulo responsable de la distorsión, aún cuando esta masa es en gran parte invisible. Sin embargo, este efecto es usualmente diminuto y es necesario medir un gran número de galaxias para obtener resultados significativos: en el caso de Abell 315, se estudiaron las formas de casi 10.000 galaxias tenues de esta imagen con el propósito de estimar la masa total del cúmulo, que suma más de cien billones de veces la masa de nuestro Sols [4].

Como complemento al enorme rango de distancias y tamaños cósmicos estudiados en esta imagen, un puñado de objetos mucho más cercanos a la Tierra y más pequeños que las galaxias y que los cúmulos de galaxias, se esparcen a través del campo: junto a varias estrellas pertenecientes a nuestra galaxia, se pueden apreciar numerosos asteroides visibles como marcas azules, verdes o rojas [5]. Estos objetos pertenecen al principal cinturón de asteroides ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter, y sus dimensiones van desde varias decenas de kilómetros en el caso de los más brillantes, hasta sólo unos pocos kilómetros en el caso de los más tenues.

Esta imagen fue tomada con el Wide Field Imager del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros de diámetro, ubicado en el Observatorio La Silla de ESO en Chile. Esta composición fue realizada a partir de varias exposiciones obtenidas con tres filtros de ancho de banda diferentes, para un total de casi una hora en el filtro B y cerca de una hora y media en los filtros V y R. El campo de visión es de 34 x 33 minutos de arco.

Notas
[1] El catálogo Abell de 1958 comprende 2.721 cúmulos de galaxias, y adicionalmente fueron incorporados otros 1.361 cúmulos en 1989. Abell elaboró esta impresionante colección mediante una inspección visual de placas fotográficas del cielo, buscando aquellas áreas donde se encontraron más galaxias que el promedio, aproximadamente a la misma distancia de nosotros.

[2] El diez por ciento de la masa de un cúmulo de galaxias consiste en una mezcla muy caliente de protones y electrones (un plasma), con temperaturas que llegan a los diez millones de grados o más, lo que resulta visible a telescopios de rayos X.

[3] Los astrónomos se refieren a estas leves distorsiones como efecto de lente gravitatorio débil, al contrario del efecto de lente gravitatorio fuerte, que se caracteriza por fenómenos espectaculares como arcos y anillos gigantes e imágenes múltiples.

[4] Un estudio de efecto de lente débil del cúmulo de galaxias Abell 35 se publicó en un artículo que apareció en Astronomy & Astrophysics en 2009 (“ Weak lensing observations of potentially X-ray underluminous galaxy clusters” por J. Dietrich y colaboradores)

[5] Las marcas azul, verde o rojo indican que cada asteroide ha sido detectado a través de uno de estos tres filtros, respectivamente. Cada marca se compone de varias sub-marcas más pequeñas que reflejan la secuencia de varias exposiciones realizadas en cada uno de los filtros; a partir de la longitud de estas sub-marcas se puede calcular la distancia de un asteroide.

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Fuente: ESO

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