La reonización, por sí sola, no es suficiente para impedir la formación de estrellas en las galaxias enanas

Un equipo de astrónomos ha obtenido evidencias que sugieren que la reonización, por sí sola, no es suficiente para detener la formación de estrellas en galaxias enanas, como se esperaba.

Los resultados se presentaron duratne la European Week of Astronomy and Space Sciences.

Galaxia Cetu dSph

El modelo del Big Bang predice que el Universo comenzó lleno de plasma ionizado, que posteriormente se enfrió y permitió que todos los átomos se recombinasen para formar átomos neutros. La primera generación de estrellas y galaxias se formó a partir de este material neutro y produjo gran cantidad de radiación energética que posteriormente “reionizó” el universo. Este período de reionización duró aproximadamente mil millones de años tras el Big Bang.

El proyecto Local Cosmology from Isolated Dwarfs (LCID), liderado por Carme Gallart del Instituto de Astrofísica de Canarias, utilizó más de 100 órbitas del Telescopio Hubble con la cámara ACS para obtener historiales detallados sobre la formación de estrellas de seis grupos locales de galaxias enanas, que incluyen detalles sobre la formación estelar temprana.

“Todas las galaxias de la muestra, incluyendo esas que terminaron la formación estelar muy pronto, como la Cetus dSph, formaron la mayoría de sus estrellas después de que la reionización se completase. Esto prueba que la reionización por sí sola no puede detener la formación estelar en las galaxias más pequeñas, como se esperaba”, comentó Gallart, que ha estado trabajando con otras 12 personas durante 5 años en este proyecto.

Las galaxias más pequeñas representan condiciones similares a las del universo inicial, dado que en ellas la formación de estrellas puede estar influída por la reionización cósmica. La predicción más común de los modelos de evolución de las galaxias enanas es que la ionización temprana del gas en estas galaxias debida a la radiación ultravioleta de fondo debería haber evitado cualquier formación estelar hace unos 12.5 millones de años.

Más información: The ACS LCID Project. III. The Star Formation History of the Cetus dSph Galaxy: A Post-reionization Fossil. Astrophysical Journal, 2010; DOI: 10.1088/0004-637X/720/2/1225

Este artículo ha sido traducido de Science Daily y publicado bajo licencia CC by-sa
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Según un nuevo estudio, las leyes de la física podrían variar a lo largo del Universo

El artículo no ha sido aceptado para su publicación aún pero puede consultarse en Arxiv. Aun así, lo he considerado interesante. Puedes leer comentarios sobre él en reddit. También puedes leer opiniones de otros científicos en Science News.

 

Un equipo de astrofísicos con base en Australia e Inglaterra ha descubierto indicios de que las leyes de la física son diferentes en otras partes del Universo.

El equipo -de la Universidad de Nueva Gales del Sur, la Universidad de Swinburne y la Universidad de Cambridge- ha enviado un artículo sobre el descubrimiento para ser publicado en Physical Review Letters. Una versión preliminar está siendo aun revisada por pares.

El informe describe cómo una de las constantes supuestamente universales de la naturaleza parece no ser tan constante. En vez de eso, este “número mágico” conocido como la constante de estructura fina (α), parece variar a lo largo del Universo.

Ilustración de la variación de la constante. UNSW.

“Tras medir alfa en unas 300 galaxias lejanas, vimos un patrón constante: este número, que nos dice la fuerza del electromagnetismo, no es igual en otras partes que en la Tierra, y parecer variar de forma continua a lo largo de un eje”, comentó John Webb de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

“Las implicaciones de nuestra comprensión actual de la ciencia son profundas. Si las leyes de la física resultan ser meramente “locales”, podría ser que mientras nuestra parte observable del Universo favorece la existencia de la vida y de los seres humanos, otra parte alejada podría tener leyes que la impidan, al menos tal y como nosotros la conocemos”.

“Si nuestros resultados son correctos, claramente necesitaríamos nuevas teorías físicas que las describan de forma satisfactoria”. Las conclusiones de los investigadores están basadas en nuevas mediciones tomadas con el VLT (Very Large Telescope) de Chile, junto con mediciones previas de telescopios ópticos mayores, los Keck en Hawaii.

Julian King de la Universidad de Nueva Gales del Sur, explicó cómo, tras combinar dos conjuntos de medidas, los nuevos resultados les “impresionaron”. Los telescopios hawaianos y el VLT están en diferentes hemisferios -observan diferentes direcciones del universo. Mirando al norte con Keck vemos, en media, un alfa más pequeño en galaxias distantes, pero cuando miramos al sur con el VLT vemos un alfa mayor”.

“Varia una cantidad muy pequeña -una parte de 100.000- en la mayoría del universo observable, pero es posible que variaciones mucho más largas puedan ocurrir más allá de nuestro universo observable”, comentó King.

El descubrimiento forzará a los científicos a pensar de nuevo si comprenden bien las leyes de la naturalize. “La constante de estructura fina y otras constantes, son centrales a nuestras actuales teorías de la física. Si realmente varian, necesitaremos una teoría mejor, más profunda”, explicó Michael Murphy de Swinburne.

“Dado que una ‘constante’ variable cambiaría por completo nuestra comprensión del universo se necesitarían pruebas extraordinarias. Lo que hemos encontrado es extraordinario, eso está claro”.

“Es una de las preguntas más grandes de la ciencia moderna: ¿han sido las leyes de la física siempre iguales en todo el universo? Estamos destinados a responder esta pregunta de un modo u otro.

Este artículo ha sido traducido de Science Daily y publicado bajo licencia CC by-sa

La sonda Phoenix resuelve dos misterios con un ión

En los años 70, la NASA envió dos sondas a la superficie marciana. Las misiones Viking estaban diseñadas para analizar el material superficial y buscar en él indicios de vida.

Se esperaba que esas misiones detectasen compuestos orgánicos: moléculas basadas en carbono como amino ácidos que son la base para la vida. En vez de eso, los resultados que obtuvieron fueron decepcionantes. En vez de compuestos orgánicos encontraron compuestos de cloro como clorometano y diclorometano, que se interpretaron como contaminacion de los laboratorios de la Tierra (¡de los fluidos de limpieza!).

Sin embargo, en 2008, la Mars Phoenix lander hizo sus propias excavaciones y encontró algo inesperado: perclorato. Esta molécula está compuesta de un átomo de cloro y cuatro de oxígeno y tiene la interesante propiedad de que es muy reactiva con las moléculas orgánicas. Además, también se encuentra con facilidad en la Tierra.

Sonda Phoenix

Sonda Phoenix. NASA.

Lo que es asombroso de todo esto es que recientemente, científicos que analizaron muestras de suelo chileno, al añadirles perclorato y analizarlas de la misma forma que había hecho la sonda Viking, ¿adivináis qué encontraron?

Sí, encontraron clorometano y diclorometano.

¿Qué quiere decir esto? Bueno, ¡podría resolver el misterio de la Viking! Los compuestos químicos que las sondas Viking detectaron hace más de 30 años pueden provenir de restos orgánicos en el suelo marciano que reaccionaron de forma natural con los percloratos. Esto explicaría que no hubiese compuestos orgánicos y los compuestos químicos que encontraron.

Pero tranquilo, esto no implica que haya vida en Marte. sin embargo, sí que significa que si hay moléculas orgánicas en Marte -y creemos que las hay; para empezar porque son bastante comunes en los meteoritos que chocan con la Tierra, que también chocan con Marte, y por otro lado porque los compuestos orgánicos se crean de una forma bastante sencilla en la naturaleza- serán eliminadas por los percloratos.

Por lo tanto, es posible que Marte tuviese precursores de vida en su superficie, pero es improbable que estuviesen en los lugares en los que hay perclorato. Si los percloratos son comunes sería menos probable que pudiésemos encontrar moléculas orgánicas. Pero ¡es importante reseñar que la presencia de clorometano y diclorometano implican que las moléculas orgánicas existieron en algún momento en Marte!

Una vez más, repito que esto no implica vida, pero sí que implica que las condiciones sobre Marte fueron en algún momento adecuadas para sostener la presencia de organismos. La búsqueda de vida, extinta o no, en Marte es un gran puzle, y con esto se ha puesto una pieza más. Pero aún queda mucho camino por recorrer, aunque pasito a pasito nos vamos acercando.

Este artículo ha sido traducido de Discover Magazine y publicado bajo licencia CC by-sa

Si los extraterrestres existiesen, seguro que les gustaría Bach

Si alguna vez conseguimos contactar con extraterrestres, estarán probablemente más interesados en aprender sobre Van Gogh y Bach que sobre Einstein o Newton, según explicaron unos investigadores el sábado.

El arte probablemente atraiga más a los aliens que los académicos porque lo más probable es que cualquier civilización extraterrestre con la que podamos contactar sea más vieja que nosotros y, por lo tanto, más avanzada técnicamente, según comentaron unos científicos en la conferencia SETIcon sobre búsqueda de vida inteligente.

Los humanos probablemente tendrían poco que enseñarles sobre ciencia y matemáticas que no sepan ya, según la teoría. Sin embargo, nuestras artes y nuestra múscia son singularmente humanas, y probablemente fascinarían a cualquier especie extraterrestre.

Johan Sebastian Bach

Johan Sebastian Bach. Wikipedia.

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El telescopio Fermi realiza un hallazgo sorprendente sobre las primas pequeñas de las supernovas

Los astrónomos de la NASA, utilizando el Telescopio Espacial de Rayos Gamma, Fermi, han detectado rayos gamma de una nova por primera vez, un hallazgo que ha asombrado tanto a los observadores como a los teóricos. El descubrimiento va en contra de la idea de que las explosiones de las novas no tienen energía suficiente como para emitir radiación de tanta energía.

Una nova es una explosión termonuclear causada por la acumulación de hidrógeno en la superficie de una enana blanca.

Imágenes del telescopio Fermi

Imágenes del telescopio Fermi. NASA.

“En términos humanos, esto fue una erupción extremadamente fuerte, equivalente a unas 1000 veces la energía emitida por el sol cada año”, comentó Elizabeth Hays, una científica del proyecto Fermi en el centro Goddard de la NASA en Maryland. “Pero si lo comparamos con otros eventos cósmiscos que Fermi ha podido documentar, fue bastante modesto. Estamos asombrados de que Fermi lo haya detectado con tanta fuerza”.

Los rayos gamma son la forma de luz de más alta energía, y el Large Area Telescope (LAT) de Fermi detectó la nova durante 15 días. Los científicos creen que la emisión se formó en forma de onda de choque a un millón de millas por hora desde el sitio de la explosión.

Los astrónomos se dieron cuenta en Japón antes del amanecer del 11 de marzo, cuando los astrónomos amateur Koichi Nishiyama y Fujio Kabashima, que estaban en Miyaki-cho, vieron un cambio dramático en el brillo de una estrella de la constelación Cygnus. Se dieron cuenta de que la estrella, conocida como V407 Cyh, parecía 10 veces más brillante que la de la imagen que habían tomado 3 días antes.

El equipo dio a conocer el descubrimiento de la nova a Hiroyuki Marhara de la Unviersidad de Kyoto, quien dio la noticia a los astrónomos de todo el globo para que hiciesen más observaciones. Antes de que la noticia se hiciese pública, la explosión había sido notificada también por otros tres equipos de amateurs japoneses: Tadashi Kojima y Tsumagoi-mura Agatsuma-gun de Gunma, Kazuo Sakaniwa y Higashichikuma-gun de Nagano y también Akihiko Tago y Tsuyama-shi de Okayama.

El 13 de marzo, Davide Donato estaba de guardia en el telescopio, su trabajo consiste en observar los datos que se le envían cada día y buscar puntos de interés, así que ese día se dio cuenta de un importante hallazgo en Cygnus. Sin embargo, pasaron varios días hasta que se dieron cuenta de que esto tenía que ver con una nova, en parte porque miembros clave del equipo Fermi estaban en Paris para una reunión de colaboración científica.

“Esta región está cerca del plano galáctico, lo que acumula muchos tipos de fuentes de rayos gamma -púlsares, restos de supernovas y otros de nuestra galaxia y de otras galaxias activas cercanas”, comentó Donato. “Si la nova hubiese ocurrido en algún otro punto del cielo, encontrar la conexión habría sido más fácil”.

El equipo del LAT comenzó a concentrar sus esfuerzos en identificar la misteriosa fuente. Así, el 17 de marzo, los investigadores decidieron obtener posibles candidatos observando los datos del satélite Swift de la NASA. Entonces se dieron cuenta de que Swift estaba ya observando el mismo punto.

“En ese punto, sabía que Swift estaba observando a V407 Cyg, pero aun no sabía por qué”, comentó Teddy Cheung, astrofísico del NRL de Washington, y principal autor del estudio. Examinando los datos de Swift, Cheung no vio fuentes adicionales de rayos X que pudiesen dar lugar a lo que estaba viendo el LAT de Fermi.

Tras media hora, miembros del equipo del LAT comentaron la posibilidad de que se tratase de una nova, esa fue la razón por la que se iniciaron las observaciones del Swift. “Cuando miramos más de cerca, encontramos que el LAT había detectado los primeros rayos gamma a la misma hora más o menos que el descubrimiento de la nova”, comentó.

V407 Cyg está a 9.000 años luz de distancia. El sistema contiene una enana blanca y una estrella roja gigante de unas quinientas veces el tamaño del sol.

“El gigante roja es tan enore que su atmosfera exterior se diluye en el espacio”, comentó Adam Hill de la Universidad de Grenoble. El fenómeno es similar al del viento solar producido por el sol, pero el flujo es mucho más fuerte. “Cada década, el gigante rojo elimina una masa de hidrógeno equivalente a la de la Tierra”, añadió.

La enana blanca intercepta y captura parte de este gas, que acumula en la superficie. El gas se acumula durante décadas o siglos para, finalmente, ser suficientemente caliente y denso y convertirse en helio. Esta producción de energía activa una reacción que hace explotar el gas acumulado.

La enana blanca, sin embargo, permanece intacta.

La explosión creó una cápsula caliente y densa en expansión llamada onda de choque, compuesta por partículas a muy alta velocidad, gas ionizado y campos magnéticos. Según un espectro anterior obtenido por el Observatorio Tolosan de Francia, la onda de choque se movió a 7 millones de millas por hora -un 1% de la velocidad de la luz.

Los campos magnéticos atraparon partículas en la cápusla y luego las expulsaron a energías enromes. Antes de que pudiesen escapar, las partículas habían alcanzado velocidades cercanas a la de la luz. Los científicos dicen que los rayos gamma probablemente son consecuencia de estas partículas aceleradas chocando con el viento del gigante rojo.

“Sabemos que los remanentes de una explosión supernova mucho más poderosa pueden atrapar y acelerar partículas de esta forma, pero nadie sospechaba que los campos magnéticos de las novas fuesen tan fuertes como para poder hacerlo también”, comentó Soebur Razzaque del NRL.

Kent Wood del NRL compara los estudios astronómicos de los remanentes de las supernovas observando imágnees estáticas en un álbum de fotos. “Una supernova tarda miles de años en evolucionar, pero con esta nova hemos visto esos cambios en unos pocos años”, comentó. “Hemos pasado de un álbum de fotos a una película time-lapse”.

Los remanentes de las supernovas duran 100.000 años y afectan a regiones situadas a miles de años luz.

Este artículo ha sido traducido de Space Daily y publicado bajo licencia CC by-sa

Algunas estrellas roban las lunas a sus planetas

¿Estás planeando una luna de miel a un “Júpiter caliente”? Será mejor que lo pienses dos veces. Ya es suficientemente malo que estos planetas gigantes orbiten tan cerca de sus estrellas que sufren temperaturas superiores a las de Mercurio, pero es que si un astrónomo francés está en lo cierto, ni siquiera tendrás una escena romántica a la que mirar -porque el planeta probablemente no tendrá lunas.

Los astrónomos han identificado cientos de planetas gigantes alrededor de otras estrellas, pero aun no han encontrado una luna que los orbite. Este tipo de lunas deberían existir. Después de todo, tres de los planetas gigantes del sol -Júpiter, Saturno y Neptuno- tienen satélites grandes comparándolos con la luna de la Tierra. Para encontrar estos satélites, los investigadores propusieron observar Júpiteres calientes que pasasen en frente, o alrededor de, sus estrellas. Las lunas más grandes deberían tirar de los planetas y, por lo tanto, alterar su velocidad.

Júpiter caliente

Júpiter caliente. Wikipedia.

Pero no vayamos tan rápido. “Es muy improbable que los Júpiteres calientes tengan lunas que se hayan formado a su alrededor”, comentó Fahi Namouni, astrónomo de la Universidad de Niza. Un Júpiter caliente nace en regiones extremas frías de sus sistema solar y luego migra hacia su estrella. “Durante su fase de migración, que dura unos 100.000 años, las lunas que se forman alrededor del planeta salen disparadas”, explicó Naumoni.

En un artículo que aparecerá en el número del 20 de agosto de The Astrophysical Journal Letters, Naumoni crea un modelo de un gas gigante que se convierte en un Júpiter caliente al migrar hacia su estrella. Como Júpiter, el planeta comienza con cuatro grandes lunas; pero las pierde todas. A medida que el planeta se aproxima a la estrella, la esfera de infliuencia gravitacional de la estrella se solapa con la del planeta, eliminando las tres lunas más exteriores y haciendo que la orbiten a ella. La luna interior sufre el peor de los destinos: choca con el planeta. El resultado final es un Júpiter caliente que no tiene ninguna luna.

“Si observamos cualquier luna alrededor del Júpiter caliente”, explica Namouni, “estas lunas terminarán siendo devoradas, como le pasó a Tritón con Neptuno”. Tritón es la luna capturada más grande de nuestro sistema solar y orbita a Neptuno al revés, una señal de que la luna no se formó con el planeta. Namouni dice que una luna capturada alrededor del Júpiter caliente probablemente también tendrá una órbita al revés.

A pesar de todo, los cazadores de lunas extrasolares no deberían perder interés, según Jason barnes de la Universidad de Idaho, Moscú. “Hay muchas razones para pensar que la búsqueda de lunas puede dar sus frutos”. El trabajo de Namouni es “técnicamente sólido”, asegura, pero no va lo suficientemente lejos. En particular, las lunas también pueden migrar hacia sus planetas, chocando finalmente con ellos. Nuevas lunas se podrían formar a partir del material que orbita el planeta, explica Barnes, un proceso que Namuoni no tiene en cuenta.

David Kipping, del Centro Smithsonian de Massachussetts, es más positivo sobre el estudio. “Creo que Namouni ha demostrado lo que se sospechaba pero no se había podido probar: que los júpiteres calientes tienen pocas posibilidades de aguantar sus lunas durante el proceso de migración”. Kipping apunta que incluso en nuestro sistema solar, los dos planetas más cercanos al Sol -Mercurio y Venus- no tienen lunas. Aún así, tiene esperanzas de que la nave Kepler de la NASA, que está diseñada para descubrir planetas del tipo de la Tierra pero en transición, tenga éxito encontrando lunas extrasolares, porque lo tiene detectando planetas en transición lejos de sus estrellas.

Este artículo ha sido traducido de Science News y publicado bajo licencia CC by-sa

Estudian la posibilidad de limpiar la basura especial con globos gigantes

Los globos de helio son conocidos por su capacidad de elevación, pero podrían ser una forma genial de traer los satélites no operativos de vuelta a la Tierra, según un equipo de ingenieros.

Los satélites que ya no funcionan son un problema para las naves que orbitan la tierra. En 2009, una de ellas se cruzó en el camino de un satélite operativo, lo que destruyó ambos aparatos dejando tras de sí miles de piezas de basura espacial.

Una forma de prevenir estas colisiones es hacer que los satélites enciendan sus motores al final de su vida útil para entrar en la atmósfera terrestre, en la que serían destruidos. Pero para conseguir esto se necesita darles combustible extra, lo que significa una masa adicional que aumenta el precio del lanzamiento.

Simulación del globo
Simulación del globo. CSA, NASA.

Los globos serían una forma más barata de resolver el problema, explica este equipo de ingenieros. Kristin Gates de la Corporación Global Aeroespacial en Altadena, California, presentó la idea el martes en la conferencia de Especialistas en Astrodinámica en Toronto, Canadá.

Destrucción más rápida

Cualquier nuevo satélite podría ser enviado al espacio con un globo acoplado a la cubierta. Una vez que el satélite alcanzase el final de su vida útil, se llenaría el globo con helio u otro gas, aumentando la fuerza de arrastre cuando el globo choque con la atmósfera terrestre.

Un globo de 37 metros llevaría un satélite de 1200 kg de una órbita de 830 km a una altitud que permitiría su desintegración en menos de un año, según el equipo de ingenieros. sin el globo, se tardarían décadas.

El globo y el equipamiento necesario para inflar el globo añaden sólo 36 km de masa al satélite, menos que la cantidad de combustible que sería necesaria para sacarlo de órbita sin el globo, explica el equipo.

Satélites que vuelan bajo

Brian Weeden de la Secure World Foundation en Washington, que promueve el uso pacífico del espacio, dice que el concepto es realizable. Sin embargo, añade que no funcionaría con todos los satélites -los satélites geoestacionarios están a 36.000 km donde la concentración del gas es demasiado baja para conseguir el empuje necesario.

El presidente de la Corporación, Kerry Nock, admite que el concepto del globo sólo funcionaría por debajo de los 1.500 km, pero añade que eso queire decir que se abarcaría una región muy congestionada, la que se encuentra entre los 800 y los 1.500, en la que se produjo el accidente de 2009.

El problema con los restos espaciales empeorará a menos que se haga algo para combatirlo, dijo Nock. “Es un problema creciente y no va a desaparecer por sí solo”.

La empresa está buscando financiación para hacer una demostración de su idea, llamada GOLD (Gossamer Orbit Lowering Device).

Este artículo ha sido traducido de New Scientist y publicado bajo licencia CC by-sa