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17 ene. 2018

Resuelven el misterio de la extraña danza de una estrella

El extraño movimiento del astro revela la existencia de un agujero negro oculto


A 16.300 años luz de la Tierra, en las profundidades de un cúmulo estelar que orbita en torno a la Vía Láctea, una estrella anciana traza un baile imposible. Se mueve hacia delante y hacia atrás a cientos de miles de kilómetros por hora, en una coreografía vertiginosa que repite con precisión cada 167 días, y que sólo se puede explicar si tiene una pareja de danza que la impulse. Un compañero totalmente invisible a los ojos de los telescopios, ya que ninguno ha sido capaz de detectarlo. ¿La explicación más plausible? Un agujero negro inactivo.

Es lo que concluye un equipo internacional de astrónomos tras escrutar el cúmulo globular NGC 3201 con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés) desde Paranal (Chile), según ha anunciado hoy la institución en un comunicado.

La estrella detectada por los científicos tiene una masa un 20% más pequeña que la de nuestro sol y está en camino de convertirse en una gigante roja. Habita en un cúmulo globular, una agrupación de entre 100.000 y un millón de astros que data de los orígenes de la Vía Láctea y que orbita alrededor de la galaxia. Ya que en estos cúmulos no suelen nacer estrellas nuevas, los forman mayoritariamente estrellas ancianas y cadáveres estelares, como agujeros negros.

Según los astrónomos, que publican su análisis en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, la pareja de baile de la estrella observada sería un agujero negro de cuatro veces la masa del sol. Así pues, son los restos mortales de otra estrella antigua que, al llegar al fin de sus días, colapsó sobre sí misma hasta que la gravedad no dejó escapar ni su luz.

La única forma de observar directamente la actividad de un agujero negro es a través de rayos X o radio, y sólo si está tragando material de su alrededor, ya que el proceso de absorción emite este tipo de radiación. El agujero negro del cúmulo NGC 3201, sin embargo, es inactivo, por lo que es totalmente invisible a los telescopios.

“Hasta hace poco, se asumía que casi todos los agujeros negros desaparecían de los cúmulos globulares después de un corto tiempo y que los sistemas como este ni siquiera deberían existir”, declara en el comunicado del ESO Benjamin Giesers, astrónomo de la Universidad Georg-August de Göttingen (Alemania) y líder del estudio. “Nuestro hallazgo es la primera detección de los efectos gravitacionales de un agujero negro de masa estelar en un cúmulo globular. Este descubrimiento ayuda a entender la formación de los cúmulos globulares y la evolución de los agujeros negros y los sistemas binarios, vitales para comprender las fuentes de ondas gravitacionales”.

24 oct. 2012

El centro de la Vía Láctea al descubierto

El Observatorio Europeo Austral (ESO) ha utilizado los nueve gigapíxeles de su telescopio VISTA para crear el mapa más preciso del centro de la Vía Láctea que se ha llevado a cabo hasta ahora. Según han señalado los expertos, ya son 84 millones las estrellas censadas por el telescopio.


El ESO ha indicado que este conjunto de datos contiene más de diez veces más estrellas que estudios previos y es "un importante avance para el conocimiento de la galaxia a la que pertenece la Tierra". La imagen obtenida es "tan grande" que si se quisiera imprimir con la resolución típica de un libro, mediría 9 metros de largo por 7 de ancho.

El investigador principal de este estudio, Roberto Saito, ha señalado que "observando en detalle los millares de estrellas que rodean el centro de la Vía Láctea se puede aprender mucho más sobre la formación y evolución, no solo de la propia galaxia, sino también sobre la de las galaxias espirales en general".

Según ha apuntado, muchas galaxias espirales, incluyendo la Vía Láctea, tienen una alta concentración de estrellas viejas rodeando el centro, lo que los astrónomos denominan 'núcleo'. Comprender la formación y evolución del núcleo de la Vía Láctea "es vital" para el conocimiento de la galaxia como un todo, ha indicado Saito, quien ha apuntado que, sin embargo, conseguir observaciones detalladas de esta región "no es una tarea sencilla".

Rango infrarrojo

"Observar el núcleo de la Vía Láctea es muy difícil, ya que está oscurecido por el polvo", ha explicado el coautor, Dante Minniti. Según ha señalado para penetrar en el corazón de la galaxia se necesita observar en el rango infrarrojo de la luz, el cual se ve menos afectado por el polvo. Para ello, ESO cuenta con el telescopio de sondeo VISTA, que tiene un espejo de gran tamaño (4,1 metros de diámetro), un amplio campo de visión y detectores infrarrojos muy sensibles.

Ahora, los expertos comenzarán el análisis de este enorme catálogo, para lo cual crearán un diagrama color-magnitud. "Cada estrella ocupa un punto particular en este diagrama en cualquier momento de su vida. El lugar en el que caiga depende de cuán brillante y caliente sea", ha señalado el investigador. "Dado que los nuevos datos ofrecen instantánea de todas las estrellas de una vez, se puede hacer un censo de todas las estrellas en esta parte de la Vía Láctea", ha conclido.

12 jul. 2010

El agujero negro más poderoso del Universo

De su centro nace un chorro de gas tan descomunal que ha formado una enorme burbuja de 1.000 años luz de extensión.

Si el agujero negro fuera del tamaño de una pelota de fútbol, cada chorro se extendería desde la Tierra hasta más allá de Plutón. Foto: ESO

Gracias a la acción conjunta de dos telescopios de última generación, los astrónomos han podido descubrir un enorme chorro de gas proyectado por un agujero negro que bate todos los récords. Hasta ahora se pensaba que la mayor parte de la energía que irradian estos oscuros monstruos cósmicos se hacía en forma de rayos X pero las observaciones han demostrado que existen agujeros negros que proyectan colosales burbujas de gas caliente que pueden alcanzar dimensiones siderales nunca vistas.

La astronomía avanza otro paso gracias a la precisión de los dos modernos telescopios que tanto la NASA como la ESO han prestado a la ciencia. El Chandra americano y el Very Large europeo, instalado en Chile, han aportado imágenes claras de lo que se podría denominar un descubrimiento interesante relacionado con el comportamiento de los misteriosos agujeros negros. Se trata de un descomunal chorro de energía lanzado desde el centro del disco oscuro estelar que ha formado una enorme burbuja de gas caliente de 1.000 años luz de extensión. El hallazgo, publicado en la revista Nature, destaca especialmente porque el objeto descubierto, también conocido como un micro quasar, es el doble de grande y decenas de veces más poderoso que otros del mismo tipo conocidos hasta ahora.
Una burbuja increíble

"Hemos quedado asombrados por cuánta energía es inyectada en el gas por el agujero negro. Este agujero negro tiene sólo unas pocas masas solares, pero es una versión en miniatura de los más poderosos quásares y radio galaxias, que contienen agujeros negros con masas millones de veces más grandes que la del Sol", detalló Manfred Pakull, el principal investigador de este estudio. Hasta ahora se pensaba que la forma predominante de energía que los agujeros negros proyectan cuando se tragan materia estelar era en forma de rayos X pero se ha visto en las imágenes que pueden liberar la misma cantidad de energía, y quizás aún más, en forma de chorros colimados de partículas de alta velocidad. Los rápidos chorros chocan con el gas interestelar que los rodea, calentándolo y forzándolo a expandirse. La burbuja se infla a una velocidad de 1 millón de kilómetros por hora.

Este temible evento cósmico se encuentra a 12 millones de años luz en los alrededores de la galaxia espiral NGC 7793. A partir del tamaño y expansión de la burbuja, los astrónomos han descubierto que la actividad de los chorros debe haber sido continua durante al menos 200.000 años. “La longitud de estos chorros en NGC 7793 es increíble, comparado con el tamaño del agujero negro del cual provienen", explica el coautor Robert Soria. "Si el agujero negro se hubiese reducido al tamaño de una pelota de fútbol, cada chorro se extendería desde la Tierra hasta más allá de la órbita de Plutón". La buena noticia es que este destructivo chorro de gas incandescente no llegará a la Tierra en muchos millones de años, suponiendo que estuviera enfocado en nuestra dirección, claro.

3 dic. 2009

Asombroso retrato de una familia estelar de 500.000 años

Nunca antes se había fotografiado un área tan grande de cielo empleando la técnica de la óptica adaptativa.

Foto: Trumpler 14 (ESO)

El joven cúmulo de estrellas Trumpler 14 es revelado en una asombrosa fotografía del Observatorio Europeo Austral (ESO), mostrando detalles de esta familia de estrellas que tiene menos de un millón de años de edad y que está ubicado a unos 8.000 años-luz de distancia hacia la constelación de Carina (la Quilla).

La imagen fue captada utilizando el Multi-conjugate Adaptativa optics Demostrator (MAD) en el Very Large Telescope ubicado en cerro Paranal, en el norte de Chile.

Gracias a MAD, los astrónomos pudieron eliminar la mayor parte del efecto de distorsión de la atmósfera obteniendo imágenes muy precisas. MAD realiza esta corrección sobre una superficie mucho mayor del cielo que lo alcanzado por ningún otro instrumento actual de óptica adaptativa, permitiendo a los astrónomos tomar fotografías más amplias y nítidas.

Gracias a la alta calidad de las imágenes obtenidas, el equipo de astrónomos -equipo encabezado por Hugues Sana-, pudo obtener este retrato familiar. Así descubrieron que Trumpler 14 no es sólo el más joven -con una edad recién estimada en sólo 500.000 años- sino que también es uno de los cúmulos estelares más populosos de la nebulosa.

Los astrónomos contaron alrededor de 2.000 estrellas en su fotografía, abarcando todo el rango que va desde menos de un décimo hasta un factor de varias decenas de veces la masa de nuestro propio Sol.

LA DESTACADA

La estrella más sobresaliente es la súper gigante HD 93129A, una de las estrellas más luminosas en la Galaxia. Este titán tiene una masa estimada en 80 veces la del Sol y es aproximadamente dos millones y medio de veces más brillante.

Fuente: La Tercera

1 dic. 2009

Descubren un agujero negro creador de su propia 'galaxia madre'

Un equipo de astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) ha descubierto un agujero negro creador de su propia 'galaxia madre', un escenario totalmente nuevo según los expertos y que ha surgido a partir de una serie de recientes observaciones.

Así, este estudio demuestra por primera vez que los agujeros negros pueden estar "construyendo" su propia galaxia madre. A juicio de los expertos, podría ser el eslabón perdido que se buscaba hace mucho tiempo para comprender por qué las masas de agujeros negros son mayores en galaxias que contienen más estrellas.

"La pregunta del 'huevo o la gallina' aplicada en el sentido de si acaso viene primero la galaxia o su agujero negro es uno de los temas más debatidos hoy en astrofísica", afirmó el autor principal del hallazgo, David Elbaz.

"Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros súper masivos pueden desencadenar la formación de estrellas y así, construir sus propias galaxias madres. Este eslabón también puede explicar por qué las galaxias que albergan agujeros negros más grandes tienen más estrellas", explicó.

Para llegar a esta conclusión, el equipo de astrónomos observó a un objeto peculiar, el cercano quásar 'HE0450-2958', ubicado a unos cinco mil millones de años-luz de distancia, y al único que no se le ha detectado una 'galaxia madre'.

Los agujeros negros súper masivos se encuentran en el centro de la mayoría de las grandes galaxias; a diferencia del inactivo y famélico que está ubicado en el centro de la Vía Láctea, se dice que una fracción de éstos está activo ya que engulle enormes cantidades de materia.

Estas acciones producen una copiosa liberación de energía a través de todo el espectro electromagnético; el caso de los quásares es especialmente espectacular, apunta la ESO, pues el centro activo es tan brillante que eclipsa la luminosidad de su 'galaxia madre'.

Hasta ahora se había especulado que la 'galaxia madre' de este quásar estaba escondida detrás de grandes cantidades de polvo, entonces los astrónomos emplearon para las observaciones un instrumento de infrarrojo mediano en el 'Very Large Telescope de ESO'.

Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente perspectiva del sistema. Mientras que alrededor del agujero negro no se revela ningún indicio de estrellas, la galaxia que la acompaña es extremadamente rica en estrellas muy jóvenes y brillantes. Está formando estrellas a una velocidad equivalente a unos 350 'soles por año', cien veces más que las velocidades de galaxias típicas en el Universo local.

Observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia que la acompaña está, de hecho, bajo fuego: el quásar está arrojando un chorro de partículas altamente energéticas hacia su compañera, además de una corriente de gas que se desplaza rápidamente. La inyección de materia y energía hacia la galaxia indica que el mismo quásar podría estar induciendo la formación de estrellas y de esta forma, creando su propia galaxia madre; en tal escenario, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los energéticos chorros que emergen de los quásares.

FUTURA FUSIÓN

"Los dos objetos tendrán que fusionarse en el futuro: el quásar se está moviendo a una velocidad de sólo unas pocas decenas de miles de kilómetros/hora con respecto a la galaxia que la acompaña y su separación es de sólo unos 22.000 años luz", dice Elbaz.

"A pesar de que el quásar aún está 'desnudo', eventualmente estará 'vestido' cuando se fusione con su compañera rica en estrellas. Entonces finalmente residirá dentro de una galaxia madre como todos los demás quásares", apostilló.

De ahí que el equipo haya identificado a los chorros del agujero negro como posible conductor de la formación de galaxias, lo que también puede constituir el eslabón perdido y que se buscaba hace tanto tiempo para comprender por qué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas.

Los futuros instrumentos, tales como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, el European Extremely Large Telescope y el Telescopio Espacial James Webb de la NASA serán capaces de buscar tales objetos a distancias aún más grandes de la Tierra, investigando la conexión entre agujeros negros y la formación de galaxias en el Universo más distante.

La mayoría de las galaxias en el Universo local contiene un agujero negro súper masivo con una masa alrededor de 700 veces menor a la masa del bulbo estelar. El origen de la relación entre la masa de este agujero negro versus la masa estelar es uno de los temas más debatidos en la astrofísica moderna.

Fuente: Europa Press

17 nov. 2009

La 'estrella vampiro'

Gracias al Very Large Telescope del ESO (European Southern Observatory) y su habilidad para obtener fotografías tan precisas como si fuesen tomadas desde el espacio, los astrónomos han hecho la primera película con lapsos de tiempo de una eyección de masa bastante inusual desde una "estrella vampiro", la que en noviembre del año 2000 sufrió una explosión tras engullir parte de la materia de su compañera. Esto permitió a los astrónomos determinar la distancia y el brillo intrínseco del objeto que explotó.

Aparentemente, esta pareja de estrellas es el principal candidato para ser uno de los progenitores largamente buscados de las explosiones estelares, conocidas como supernovas de tipo Ia, cruciales para el estudio de la energía oscura."Uno de los principales problemas de la astrofísica moderna es el hecho de que aún no sabemos exactamente qué tipos de sistemas estelares explotan como supernova de tipo Ia", dice Patrick Woudt de la Universidad de Ciudad del Cabo y autor principal del artículo que informa estos resultados. "Resulta bastante vergonzoso, ya que estas supernovas tienen un rol crucial en mostrar que la expansión del Universo está actualmente acelerándose, empujada por una misteriosa energía oscura".

Los astrónomos estudiaron en detalle el objeto conocido como V445 en la constelación de Puppis ("la Popa"). V445 Puppis es la primera -y hasta ahora la única- nova que no muestra evidencia alguna de hidrógeno. Proporciona la primera evidencia de una explosión en la superficie de una enana blanca dominada por helio. "Esto es crucial ya que sabemos que las supernovas de tipo Ia carecen de hidrógeno", dice el co-autor Danny Steeghs, de la Universidad de Warwick, Reino Unido, "y la estrella compañera en V445 Pup encaja muy bien ya que también carece de hidrógeno, vertiendo en cambio helio sobre la enana blanca".

En noviembre del año 2000 este sistema sufrió un estallido de nova, haciéndose 250 veces más brillante que antes y eyectando una gran cantidad de materia hacia el espacio.

El equipo de astrónomos usó el instrumento de óptica adaptativa NACO en el Very Large Telescope (VLT) de ESO para obtener imágenes muy precisas de V445 Puppis durante un lapso de dos años. Las imágenes muestran una capa bipolar, con una cintura inicialmente muy angosta, con lóbulos en cada lado. También se ven dos nudos en ambos extremos de la capa, que parecen moverse a unos 30 millones de kilómetros por hora. La propia capa -a diferencia de cualquier nova previamente observada- se está moviendo a unos 24 millones de kilómetros por hora. Un grueso disco de polvo, que debe haber sido producido durante la última explosión, oscurece las dos estrellas centrales.

"El increíble detalle que podemos ver a escalas tan pequeñas -alrededor de cien milésima de arcosegundo, equivalente al tamaño aparente de una moneda de un euro vista desde unos cuarenta kilómetros de distancia- sólo es posible gracias a la tecnología de óptica adaptativa disponible en telescopios terrestres tales como el VLT de ESO", dice Steeghs.

Una supernova es una de las formas en que una estrella puede terminar su vida, explotando en un despliegue de grandiosos fuegos artificiales. Una familia de supernovas, llamada supernovas de tipo Ia, es de particular interés en cosmología ya que puede ser empleada para medir distancias en el Universo y de esta forma usarse para calibrar la expansión acelerada empujada por la energía oscura.

Una característica que define a las supernovas de tipo Ia es la falta de hidrógeno en su espectro. Pero el hidrógeno es el elemento químico más común en el Universo. Tales supernovas probablemente surgen en sistemas compuestos por dos estrellas, en que una de éstas es el producto final de la vida de estrellas similares al sol, o de enanas blancas. Cuando tales enanas blancas, actuando cual vampiros estelares que tragan la materia de su compañera, llegan a ser más pesadas que un determinado límite, se vuelven inestables y explotan.

El aumento no es un proceso simple. A medida que la enana blanca canibaliza a su presa, la materia se acumula en su superficie. Si esta capa se torna demasiado densa, se hace inestable y erupciona como nova. Estas mini-explosiones controladas eyectan parte de la materia acumulada de vuelta al espacio. La pregunta crucial es, entonces, saber acaso la enana blanca puede ganar peso a pesar de la explosión, es decir, si algo de la materia quitada al compañera se queda en la enana blanca para que eventualmente llegue a ser suficientemente pesada para explotar como supernova.

Combinando las imágenes de NACO con información obtenida con varios otros telescopios los astrónomos pudieron determinar la distancia del sistema (unos 25.000 años-luz del Sol) y su brillo intrínseco (más de 10.000 veces más brillante que el Sol). Esto implica que la enana blanca vampiro de este sistema tiene una alta masa que está cerca de su límite fatal y sigue siendo alimentada por su compañera a un ritmo vertiginoso. "Si V445 Puppis finalmente explotará como una supernova o si la actual explosión de la nova se ha adelantado a ese camino al eyectar demasiada materia de vuelta al espacio aún es incierto", dice Woudt. "Pero aquí tenemos a un sospechoso bastante bueno para una futura supernova de tipo Ia", informó el ESO.

19 oct. 2009

Descubren 32 nuevos planetas fuera del Sistema Solar

La Organización Europea para la Investigación Astronómica (ESO) ha anunciado el descubrimiento de 32 nuevos planetas fuera de Sistema Solar. El responsable del hallazgo es el espectógrafo HARPS (siglas en inglés del Buscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisión), que se confirma como el mayor cazador de Galaxias del mundo.

Un grupo internacional de investigadores ha descubierto 32 nuevos exoplanetas (planetas que se encuentran fuera de los límites del Sistema Solar) desde el observatorio de La Silla, al norte de Chile. El increíble hallazgo ha sido dado a conocer en un congreso en Madrid por el mayor «buscador de exoplanetas» del mundo y primer descubridor de estos cuerpos en 1995, el científico suizo Michel Mayor. Con estos nuevos exoplanetas en el mapa del cielo, ya son 400 los conocidos hasta el momento.

El descubrimiento, que también se ha hecho público hoy en Oporto (Portugal) durante un congreso internacional, ha sido posible gracias a las observaciones del espectrógrafo HARPS, del Observatorio Europeo del Sur (ESO, por sus siglas en inglés), que cuenta con un diámetro de 3, 6 metros, uno de los más grandes operativos en la actualidad y el único instrumento de muy alta precisión, «ideal para descubrir mundos ajenos».

En busca de otra Tierra

Mayor, que participa en las jornadas «Herederos de Galileo: fronteras de la Astronomía», organizadas por la Fundación Ramón Areces, ha explicado que en el Universo se registra una «extrema diversidad» de planetas y que una de las razones fundamentales por la que los científicos centran sus investigaciones en formaciones ajenas al Sistema Solar es conocer el propio proceso de formación del mismo, así como avanzar en el conocimiento de otros sistemas solares.

Además, ha señalado que el equipo de investigación «está cerca» de encontrar un planeta similar a la Tierra, aunque fuera del Sistema Solar, ya que los últimos hallazgos han sido planetas con una masa muy cercana a la terrestre, tan sólo el doble de la de la Tierra, a diferencia de otros cuerpos encontrados con masas muy superiores. Igualmente, ha subrayado que dentro de pocos años se llegará a componer un catálogo de planetas situados en la zona de habitabilidad del Universo.

El reconocimiento de nuevas «tierras» o planetas similares, en su opinión, dependerá de los futuros telescopios espaciales, que además, permitirán obtener imágenes más claras que las actuales de los exoplanetas (hasta el momento no son muy claras ni tampoco muy grandes).

De momento, HARPS supone el mejor arma para apuntar al espacio. Este instrumento ha permitido encontrar más de 75 planetas en 30 sistemas planetarios diferentes. En particular, gracias a su asombrosa precisión, el hallazgo de planetas pequeños, aquellos con una masa un par de veces superior a la de la Tierra -conocidos como súper-Tierras- ha dado un impulso espectacular.
 

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