Tag Archive: Vía Láctea



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  • Las simulaciones de una investigación sugieren que algunas de las estrellas más lejanas son objetos que provienen de pequeñas galaxias satélite
 Representación artística de la Vía Láctea - NASA/WIKIPEDIA

Representación artística de la Vía Láctea – NASA/WIKIPEDIA

A pesar de su increíble brillo, la Vía Láctea tiene un pasado oscuro. Tal como ha concluido una investigación que recientemente ha sido aprobada para ser publicada en «Astrophysical Journal», todo apunta a que, entre sus 200.000 millones de estrellas, hay al menos 11 que no le pertenecen. En realidad, estas estrellas eran «propiedad» de algunas de las galaxias satélite que se mueven por las «cercanías» de la Vía Láctea.

Según Avi Loeb y Marion Dierickx, investigadores en el centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, al menos la mitad de ellas le fueron arrebatadas a la pequeña galaxia de Sagitario, tal como han explicado en un comunicado.

En concreto, estas estrellas «robadas» son las que parecen ser las once estrellas más lejanas de nuestra galaxia, situadas a una distancia de unos 300.000 años luz de la Tierra, y claramente fuera del disco de estrellas, polvo y gas de la Vía Láctea.

Los astrónomos usaron complejos modelos de ordenador para tratar de reconstruir el pasado y averiguar en qué punto la Vía Láctea se comportó como un vulgar ratero. Para ello, centraron sus pesquisas en Sagitario, una galaxia enana próxima a la Vía Láctea y que a lo largo de la vida del Universo ha girado varias veces en torno a ella.

Dierickx y Loeb simularon los movimientos de Sagitario durante 8.000 millones de años. Como si estuvieran jugando a predecir la órbita de un misil, introdujeron datos distintos sobre velocidades y trayectorias, y luego recogieron los resultados en forma de predicciones sobre el movimiento de las estrellas y de la materia oscura, esa porción invisible de la masa cuya naturaleza se desconoce pero que se cree que está ahí porque se observan los efectos de su gravedad.

Hemorragia galáctica

Los cálculos de Dierickx mostraron que al principio, Sagitario pesaba el uno por ciento de la Vía Láctea, pero que con el tiempo fue perdiendo la tercera parte de sus estrellas y el noventa por ciento de su materia oscura. Como si estuviera sufriendo una hemorragia, Sagitario iba perdiendo poco a poco la masa que le daba cohesión.

Según las simulaciones, esto puede producir tres posibles «rastros de sangre», es decir, largos brazos formados por estrellas en fuga de una galaxia a la otra. Si algo realmente grande y masivo estuviera tirando de una galaxia como Sagitario, la gravedad debería deshilacharla y crear brazos capaces de sumergirse en las profundidades del espacio.

Gracias a estas simulaciones, han hallado cinco estrellas cuya posición y velocidad coincide con lo predicho por estos modelos, en una situación en la que la Vía Láctea le robase estrellas a Sagitario. Otras seis, parecen ser haber sido robadas a otra pequeña galaxia.

A través del telescopio del «Sloan Digital Sky Survey» los astrónomos echaron un vistazo ahí arriba en busca de los brazos de estrellas predichos por sus modelos. Pero lo que vieron no coincidió con lo que esperaban encontrar.

«La corriente de estrellas que hemos mapeado hasta el momento es como un arroyo, en comparación con los ríos que esperábamos», ha dicho Marion Dierickx, primer autor del estudio. A pesar de ese escaso caudal, la longitud de esta corriente estelar es respetable. Si la Vía Láctea mide unos 100.000 años luz, esta «cola» alcanza una longitud diez veces mayor.

Estos investigadores esperan que gracias a los telescopios más potentes, como el «Large Synoptic Survey Telescope», podrán ver las estrellas que hay mucho más allá y entender cómo fue este robo galáctico.


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  • Astrónomos creen saber qué puede tener la fuerza suficiente para mover 50 galaxias a la vez
 La Vía Láctea - Archivo

La Vía Láctea – Archivo

La Vía Láctea, junto con el resto de los miembros que forman el grupo local de galaxias en que vivimos, está en continuo movimiento. De hecho, todo el grupo (unas 50 galaxias diferentes) parece estar siendo atraído hacia una misma dirección, arrastrado probablemente por la enorme gravedad de algún objeto enorme y desconocido. ¿Pero qué puede tener la fuerza suficiente para mover 50 galaxias a la vez? La respuesta ha sido, durante décadas, un misterio para los científicos.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos cree haber descubierto, por fin, al culpable: un “supercúmulo” de galaxias, formado por varios cientos de miembros, que resulta estar bastante cerca de nosotros pero que había permanecido oculto a la vista por culpa de las nubes de gas, polvo y estrellas de nuestra propia galaxia. Si comparamos la Vía Láctea con un edificio, sería como intentar ver desde dentro y a través de las paredes los edificios vecinos.

Anteriores estudios sobre el movimiento del grupo local de galaxias ya predecían que debía de haber “algo” oculto detrás de la Vía Láctea. Otras investigaciones galácticas en la constelación de la Vela, a través del cual cruza el plano de nuestra galaxia, también sugerían que en esa zona había una densidad de galaxias superior a lo normal.

 Ahora, y gracias a la combinación del gran Telescopio Surafricano, con su espejo de 10 metros, y el Telescopio Anglo Australiano, de 3,9 metros, los astrónomos han conseguido medir el corrimiento hacia el rojo de 4.500 galaxias en Vela, a ambos lados de la banda oscura de la Vía Láctea, y han confirmado que, efectivamente, existe una “superpoblación galactica” en esa zona, a unos 800 millones de años luz de distancia. Los resultados de la investigación se acaban de publicar en Montly Notices of the Royal Astronomical Society.

Lo cual significa que en nuestro vecindario cósmico existe una segunda estructura gigante, algo más lejos del super cúmulo de Shapley, que ya se conocía, y del que se pensaba que era el único “coloso” que había en los alrededores. Recién bautizado como el supercúmulo de Vega, ese conjunto de galaxias está atrayendo hacia sí a todo nuestro grupo local, que se dirige hacia él a la nada desdeñable velocidad de 50 km. por segundo. Muy rápido a escala humana, pero muy lento en términos galácticos. Si la velocidad no varía, en efecto, llegaremos allí dentro de unos cinco billones de años.


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  • El hallazgo puede ayudar a explicar una misteriosa anomalía gravitatoria llamada «El Gran Atractor»

 

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Recreación artística de las galaxias que se encuentran detrás de la Vía Láctea. – ICRAR

Cientos de galaxias que permanecían ocultas al otro lado de nuestra Vía Láctea han sido observadas por primera vez por un equipo internacional de astrónomos. Los investigadores creen que el hallazgo puede ayudar a explicar la misteriosa anomalía gravitatoria conocida como «El Gran Atractor», una oscura región de espacio hacia la que inevitablemente se dirigen cientos de miles de galaxias del Universo cercano, entre ellas la nuestra. El trabajo se acaba de publicar en la revista Astronomical Journal.

A pesar de que las nuevas galaxias se encuentran “solo” a 250 millones de años luz de distancia (muy cerca en términos astronómicos) habían permanecido ocultas hasta ahora por la propia Vía Láctea. Desde el punto de vista de la Tierra, en efecto, la zona central de nuestra galaxia se levanta como un muro de estrellas y polvo que nos impide ver lo que hay al otro lado.

Sin embargo, y utilizando las nuevas capacidades del instrumento CSIRO del radiotelescopio Parkes, equipado con un nuevo tipo de receptor, los astrónomos han conseguido mirar a través de ese “muro” y echar un buen vistazo a una amplia región de espacio que hasta ahora había permanecido inexplorada.

El descubrimiento puede ayudar a explicar lo que sucede en la zona del espacio llamada “Gran Atractor”, que parece estar “arrastrando” hacia sí a la Vía Láctea, junto a cientos de miles de otras galaxias, con una fuerza gravitatoria equivalente a la de billones de soles.

El autor principal de la investigación, Listen Staveley-Smith, de la Universidad de Western Australia, afirma que su equipo ha logrado ver, al otro lado de la Vía Láctea, 883 galaxias, de las que por lo menos un tercio eran totalmente desconocidas.

En palabras del investigador, “la Vía Láctea es muy bella, por supuesto, y resulta muy interesante de estudiar, pero bloquea completamente la vista de otras galaxias que están detrás de ella”.

Staveley-Smith explica que los astrónomos llevan intentando observar la misteriosa región del Gran Atractor desde que, en las décadas de los 70 y 80 del pasado siglo, se descubrió por primera vez que la trayectoria de cientos de miles de galaxias se desviaba, y mucho, de la dirección que deberían seguir si solo actuaran las leyes de la expansión universal. Tenía que haber “algo” tremendamente grande y lo suficientemente masivo como para atraer a tantas galaxias al mismo tiempo. ¿Pero qué?”Actualmente -explica el científico- no comprendemos qué es lo que está provocando la aceleración gravitatoria de la Vía Láctea, ni tampoco de dónde procede. Sabemos que en esa región desconocida hay unos cuantos grandes grupos de galaxias, cúmulos y super cúmulos, y que toda la Vía Láctea se está moviendo hacia allí a más de dos millones de km. por hora”.

Los investigadores han logrado identificar varias estructuras nuevas y hasta ahora desconocidas que pueden ayudar a explicar este extraño movimiento de la Vía Láctea y de tantas otras galaxias a la vez. Entre esas estructuras, tres grandes concentraciones galácticas (llamadas NW1, NW2 y NW3), y dos nuevos cúmulos, bautizados como CW1 y CW2.

Recreación artística que muestra las ondas de radio que viajan desde las nuevas galaxias, pasan a través de la Vía Láctea y llegan al radiotelescopio Parkes en la Tierra (no a escala)- ICRAR

Recreación artística que muestra las ondas de radio que viajan desde las nuevas galaxias, pasan a través de la Vía Láctea y llegan al radiotelescopio Parkes en la Tierra (no a escala)- ICRAR

Otro de los autores del trabajo, el astrónomo Renée Kraan-Korteweg, de la Universidad de Ciudad del Cabo, explica por su parte que desde hace décadas se está intentando elaborar un mapa de distribución de galaxias al otro lado de la Vía Láctea. “Hemos utilizado toda una serie de técnicas, pero solo las observaciones por radio han tenido éxito a la hora de permitirnos ver a través del grueso muro de polvo y estrellas de nuestra propia galaxia. Una galaxia media contiene unos cien mil millones de estrellas, por lo que encontrar cientos de nuevas galaxias ocultas detrás de la Vía Láctea aporta una gran cantidad de masa de la que no sabíamos nada hasta ahora”.

Una gran cantidad de masa, pero aún no la suficiente como para aclarar el misterio de «El Gran Atractor» y de la de la fuerza descomunal que arrastra a cientos de miles de galaxias hacia una zona concreta del espacio como si fueran briznas de hierba en medio de la corriente de un río. Para eso, se necesitará mucha más investigación y nuevas tecnologías que nos permitan ver con más claridad lo que sucede “al otro lado” de nuestra propia galaxia.

 


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  • Tendría 100.000 veces la masa del Sol y estaría situado muy cerca del centro de la Vía Láctea

 

 Impresión artística de las nubes dispersas por un agujero negro de masa intermedia. - T. OKA/ KEIO UNIVERSITY

Impresión artística de las nubes dispersas por un agujero negro de masa intermedia. – T. OKA/ KEIO UNIVERSITY

En el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra un gigantesco agujero negro llamado Sagitario A*, un monstruo con una masa de cuatro millones de soles capaz de devorar estrellas y planetas. Pero es posible que el coloso no esté solo.

Muy cerca, a tan solo 200 años luz de distancia del centro de la galaxia, investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón en Tokio han observado indicios de la existencia de un segundo agujero negro de gran tamaño. Desconocido hasta ahora, tendría una masa 100.000 veces la del Sol, lo que los astrónomos denominan una «masa intermedia», que podría ayudar a explicar el nacimiento de los agujeros negro supermasivos situados en los corazones de las galaxias.

La señal del compañero espacial es una enigmática nube de gas, llamada CO-0,40-0,22. Lo que la hace tan inusual es su sorprendentemente amplia velocidad de dispersión, es decir, la nube contiene gas con una muy amplia gama de velocidades.

El equipo descubrió esta característica misteriosa con dos telescopios de radio, el Nobeyama de 45-m en Japón y el ASTE en Chile, ambos operados por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón. De esta forma, vieron que la nube tiene una forma elíptica y consta de dos componentes: uno compacto pero de baja densidad con una amplia velocidad de dispersión de 100 km/s, y otro denso que se extiende 10 años luz con una velocidad de dispersión estrecha.

¿Qué hace que esta velocidad de dispersión sea tan ancha? No hay agujeros en el interior de la nube. Además, las observaciones de rayos X e infrarrojos no encontraron objetos compactos. Estas características indican que la dispersión de velocidad no está causada por una entrada de energía local, como las explosiones de supernovas. El equipo realizó una sencilla simulación de nubes de gas arrojadas por una fuerte fuente de gravedad. En la simulación, las nubes de gas son primero atraídas por la fuente y sus velocidades se incrementan a medida que se acercan a ella, alcanzando el máximo en el punto más cercano al objeto. Después de que las nubes continúan más allá del objeto, sus velocidades disminuyen. El equipo encontró que un modelo utilizando una fuente de gravedad con 100.000 veces la masa del Sol dentro de un área con un radio de 0,3 años luz proporciona el mejor ajuste a los datos observados.

Primera detección

«Por lo que sabemos, el mejor candidato para ese objeto masivo compacto es un agujero negro», dice Tomoharu Oka, profesor en la Universidad de Keio y autor principal del artículo que publica la revista Astrophysical Journal Letters. «Si ese es el caso, esta es la primera detección de un agujero negro de masa intermedia».

Los astrónomos ya conocen agujeros negros de dos tamaños: los de masa estelar, formados después de gigantescas explosiones de estrellas muy masivas; y los supermasivos, que a menudo se encuentran en los centros de las galaxias. La masa de los supermasivos varía desde varios millones a miles de millones de veces la masa del Sol. Ya se han encontrado unos cuantos, pero nadie sabe cómo se forman. Una idea es que se originan a partir de la fusión de muchos agujeros negros de masa intermedia. Pero esto plantea un problema, porque hasta ahora no se ha encontrado ninguna evidencia observacional firme de estos agujeros. Si la nube CO-0,40-,22 contiene un agujero negro de masa intermedia, podría apoyar esa hipótesis.

Un estudio sugiere que hay 100 millones de agujeros negros en la Vía Láctea, pero las observaciones de rayos X sólo han encontrado decenas hasta ahora. Los investigadores creen que sus resultados abren una nueva forma de búsqueda de agujeros negros con radiotelescopios. Existen otras nubes similares a CO-0,40-0,22, por lo que el equipo propone que algunas de esas nubes pueden contener agujeros negros.

 


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  • Astrónomos creen que nuestro planeta podría depender de alguna forma de la actividad del agujero negro central de la Vía Láctea

 

La colisión entre estas dos galaxias ha producido una gran actividad en e agujero negro central de NGC 5195, la más pequeña - Eric Schlegel/Universidad de Texas en San Antonio

La colisión entre estas dos galaxias ha producido una gran actividad en e agujero negro central de NGC 5195, la más pequeña – Eric Schlegel/Universidad de Texas en San Antonio

¿Podría nuestro planeta depender, de alguna forma, de la actividad del agujero negro central de la Vía Láctea? La respuesta, ofrecida por un equipo de astrónomos de la Universidad de Texas, es que sí. O por lo menos eso es lo que sucede a 26 millones de años luz de la Tierra, donde las poderosas explosiones producidas por un agujero negro supermasivo están alterando no solo su entorno inmediato, sino que influyen poderosamente en el “clima” de toda la galaxia que lo contiene. Los científicos presentaron su hallazgo en el 227 encuentro de la Sociedad Astronómica Americana en Kissimmee, Florida, y su trabajo se publicará en breve en “The Astrophysical Journal”.

Eric Sclegel, de la Universidad de Texas en San Antonio, utilizó el telescopio espacial de rayos X Chandra, de la NASA, para localizar un enorme estallido de energía procedente de un agujero negro en el sistema de galaxias Messier 51, entre cuyos miembros se encuentra una gran galaxia espiral, NGC 5194, en plena colisión con una pequeña compañera, NGC5195.

“Del mismo modo en que las tormentas más poderosas en la Tierra afectan a su entorno -afirma Schlegel- también lo hacen las que se producen en el espacio. Este agujero negro está lanzando un gran volumen de gas y partículas calientes a su alrededor, y eso debe tener un papel importante en la evolución de la galaxia”.

A 26 millones de años luz de nosotros, se trata del agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra en el que se producen esta clase de violentas llamaradas. En concreto, Sclegel y sus colegas detectaron dos fuertes emisiones de rayos X en forma de arco y muy cerca del centro de NGC 5195, justo donde se encuentra el gran agujero negro.

Efecto en el paisaje galáctico

“Creemos que estos arcos son arterfactos pducidos por las dos enormes ráfagas que tuvieron lugar cuando el roagujero negro expulsó material hacia el exterior de la galaxia -afirma la coautora de la investigación Christine Jones, astrofísica del Centro Harvard Smithsonian-. Y pensamos que esta actividad está teniendo un graan efecto en el paisaje galáctico”.

Apenas un poco más allá del arco más exterior, los investigadores detectaron también una delgada región de emisiones de hidrógeno, lo que sugiere que los rayos X están emitiendo gas y que éste está desplazando el hidrógeno del centro de la galaxia. Por otra parte, las propiedades del gas alrededor de los arcos sugieren que el arco exterior ha “barrido” una gran cantidad de material a partir del que se habrían podido formar nuevas estrellas. Este tipo de fenómeno, donde un agujero negro afecta a su galaxia anfitriona, se llama “retroalimentación”.

“Creemos que esta retroalimentación evita que las galaxias se vuelvan demasiado grandes -afirma por su parte Marie Machacek, otro de los autores del trabajo-. Pero al mismo tiempo, también puede ser responsable del modo en que algunas estrellas nacen, mostrando que un agujero negro taambién puede ser creativo, y no solo destructivo”.

Los astrónomos piensan que las llamaradas del agujero negro pueden haber surgido a causa de la interacción entre NGC 5295 y su gran compañera, NGC 5194, haciendo que el gas se canalice hacia el agujero negro. El equipo de científicos estima que han sido necesarios entre uno y tres millones de años para que el arco interno alcance su posición actual, y entre tres y seis millones de años para que el arco más exterior esté donde está ahora.

“El comportamiento de este agujero negro puede ser un ejemplo local de sucesos que tuvieron lugar de forma muy común cuando el Universo era mucho más joven. Lo cual convierte esta observación en muy importante”, afirma Schlegel.

Aquí, en el centro de la Vía Láctea, nuestro hogar en el espacio, duerme también un gran agujero negro supermasivo, llamado Sagitario A y que tiene una masa equivalente a la de cuatro millones de soles. Por suerte para nosotros, el gigante está “dormido” y no muestra una excesiva actividad. Pero su larga “siesta” podría terminar en cualquier momento, y su actividad afectaría entonces a toda la galaxia. Y por supuesto, a nosotros.

 


El Mundo

@teresaguerrerof

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La estrella Eta Carinae Lehrstuhl für Astrophysik, RUB

  • Componen una imagen de 46.000 millones de píxeles que muestra el cielo visible desde el Hemisferio Sur
  • Ensamblaron fotos tomadas durante cinco años desde un observatorio del desierto de Atacama

Para observar las estrellas de la Vía Láctea se puede mirar al cielo nocturno o si no es posible, entrar en internet para ver con detalle los objetos celestes que la conforman. Cortesía de un equipo de astrónomos de una universidad alemana, la Ruhr University Bochum (RUB), en la Red ya está disponible la imagen más completa captada hasta ahora de nuestra galaxia. Según sus autores, se trata también de la fotografía astronómica de mayor tamaño.

La han compuesto tras cinco años de observaciones del cielo del Hemisferio Sur desde el privilegiado emplazamiento del desierto de Atacama, en Chile, donde este centro universitario tiene un observatorio.

El telescopio RUB está situado a unos 20 kilómetros del observatorio europeo más grande, el Very Large Telescope, en Cerro Paranal. La altitud a la que se encuentran estos observatorios chilenos junto a la gran cantidad de noches despejadas que hay en el desierto chileno hacen de este lugar uno de los mejores para la observación astronómica.

El resultado ha sido una fotografía de 46.000 millones de píxeles que contiene alrededor de 50.000 objetos celestes descubiertos durante todas esas noches de observaciones.

El cielo, dividido en 268 partes

Los investigadores han desarrollado una herramienta que facilita la búsqueda de estrellas concretas y de otros cuerpo celestes. Por ejemplo, se puede ver una panorámica general de la Vía Láctea o hacer zoom para observar áreas específicas. El usuario puede también hacer búsquedas específicas a través de un cajetín en el que se puede introducir el nombre de objetos celestes. Así, si se teclea Eta Carinae mostrará el lugar en el que se encuentra esta estrella, una de las más masivas y famosas de nuestra galaxia, y que se encuentra situada en la constelación de la Quilla. Si se busca M8, la herramienta conducirá al usuario hasta la Nebulosa de la Laguna.

Según explica el equipo alemán, la región del cielo que han observado es tan amplia que la han dividido en 268 secciones. Cada una de estas áreas fue fotografiada en intervalos de varios días. Comparando las imágenes, explican, fueron capaces de identificar los objetos con brillo variable.

Posteriormente ensamblaron las fotos tomadas de cada sección para componer una única imagen. “Elegimos las nueve mejores de cada uno de los 268 campos (para cada filtro) y las ensamblamos”, detalla a este diario Rolf Chiri, director del Observatorio RUB. El astrofísico viaja a Chile entre cuatro y seis veces al año para realizar observaciones y tareas de mantenimiento del telescopio.

Uno de los principales focos de interés para su equipo científico ha sido estudiar cómo el brillo de las estrellas cambia a lo largo de largos periodos de tiempo. Los científicos analizaron el fenómeno por el cual los astros con más masa (cien veces más que nuestro sol) solían estar en sistemas de estrellas binarias.

De las 800 estrellas muy masivas que analizaron, más del 90% se encontraban en sistemas múltiples, de entre dos y cuatro estrellas. Uno de los obstáculos para estudiarlas es que suelen estar tan cerca unas de otras que no pueden distinguirse bien. Para paliar este problema, utilizaron un truco: dividieron la luz que emitían las estrellas en diferentes longitudes de onda, pues la composición química de una estrella determina en qué longitudes de onda emite luz. Así pueden determinar si un objeto que parece una estrella individual lo es realmente o está compuesto por varios astros.


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  • Son vecinas de la Vía Láctea que podrían ayudar a entender cómo se aniquila la forma más misteriosa de la materia. Han sido detectadas con la cámara digital más potente del mundo 

    KIPAC/SLAC En rojo, posición de las nuevas minigalaxias respecto al disco de la Vía Láctea. En azul, otras descubiertas antes

    KIPAC/SLAC | En rojo, posición de las nuevas minigalaxias respecto al disco de la Vía Láctea. En azul, otras descubiertas antes

Las galaxias satélite son objetos celestes que orbitan las galaxias más grandes, como la Vía Láctea, y que contienen en su interior miles de estrellas, mientras que sus hermanas mayores pueden tener miles de millones de estos astros. Son las galaxias más pequeñas, y por ello más difíciles de observar, y además se cree que son claves para entender la materia oscura, esa extraña fuerza que tira de la materia y que parece favorecer que se agrupe en unas zonas y no en otras.

Ahora, un equipo de científicos del Fermilab y de la Universidad de Cambridge que han usado datos del «Dark Energy Survey», un estudio de cinco años que recogerá datos sobre la composición del Universo, han identificado 8 objetos que podrían ser galaxias satélite de la Vía Láctea.

«El enorme contenido de materia oscura de las galaxias satélite de la Vía Láctea hacen de este un resultado significativo para la astronomía y la física», ha declarado Alex Drlica-Wagner, investigadora del Fermilab y una de las líderes del «Dark Energy Survey». Ya que, haberlas descubierto no solo contribuirá a mejorar los mapas del Universo, sino que en su interior se podrá analizar la mínima expresión de la acumulación de materia oscura.

El motivo es que estas pequeñas galaxias tienen más masa acumulada en forma de materia oscura que de estrellas. Normalmente, se cree que esta porción de la materia se aniquila a sí misma y libera rayos gamma, un tipo de radiación muy energética. Pero en estos pequeños objetos, no hay fuentes de estos rayos, por lo que los laboratorios están muy interesados en investigar allí este proceso de aniquilación de la materia oscura.

El misterio de la materia oscura

Las minigalaxias recién descubiertas son un millón de veces menos masivas que la Vía Láctea, y la más cercana de ellas está a cien mil años luz de distancia. Los científicos ya habían descubierto una docena de estos objetos alrededor de nuestra galaxia, con los datos obtenidos en el «Sloan Digital Sky Survey», el precursor del estudio hecho más recientemente. Pero lo cierto es que en los últimos cinco años no había ocurrido ninguno de estos hallazgos.

El artífice de estos descubrimientos es la Cámara de Energía Oscura, la cámara digital más potente del mundo, con 570 megapixels y capaz de ver galaxias situadas a 8.000 millones de años luz de la Tierra. Actualmente, está colocada en el obervatorio de Cerro Tololo, en los Andes (Chile).

«La Cámara de Energía Oscura es el instrumento perfecto para descubrir pequeñas galaxias», ha explicado Keith Bechtol, del Instituto Kavil de Cosmología de la Universidad de Chicago, quien ha participado en los análisis del «Dark Energy Survey». «Tiene un campo de visión muy amplio para hacer mapas del cielo y una gran sensibilidad, permitiéndonos ver estrellas muy débiles. Estos resultados muestran cuán poderosa es la cámara y cuán significantes serán los datos que recogerá en los próximos años».


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  • Nuevos cálculos implican la existencia potencial de mucha agua y, lo más importante, de mucha vida
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Archivo Investigadores han calculado cuál es la probabilidad de que las estrellas de nuestra galaxia tengan planetas

 Hasta ahora, los astrónomos han descubierto ya miles de exoplanetas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Mundos lejanos que giran alrededor de otras estrellas y muchos de los cuales, además, forman parte de sistemas planetarios que recuerdan a nuestro Sistema Solar. La sonda Kepler, especialmente diseñada para esta búsqueda, es el instrumento que más planetas extrasolares ha descubierto hasta ahora. Y ha sido precisamente utilizando sus datos como un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Australia y el Instituto Niels Bohr, en Copenhague, ha calculado cuál es la probabilidad de que las estrellas de nuestra galaxia tengan planetas en la zona habitable, esto es, a la distancia precisa de ellas para permitir que exista agua líquida en sus superficies.

Los resultados han sido sorprendentes. De hecho, los cálculos muestran que miles de millones de estrellas de nuestra galaxia pueden tener entre uno y tres planetas en sus zonas habitables, lo que implica la existencia potencial de mucha agua y, lo más importante, de mucha vida. El esperanzador estudio se publica hoy en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Gracias a los instrumentos del Kepler los astrónomos han descubierto ya cerca de mil planetas alrededor de estrellas de nuestra galaxia y trabajan ahora para confirmar otros tres mil potenciales. Muchas estrellas cuentan con sistemas que contienen entre dos y seis planetas, aunque podría ser que hubiera más fuera del alcance de los instrumentos de la sonda Kepler, que está mejor equipada para buscar mundos grandes y que estén relativamente cerca de sus soles.

Pero los mundos que orbitan muy cerca de sus estrellas suelen ser demasiado calientes para la vida. Por eso, los investigadores han tratado de averiguar si también podría haber mundos algo más lejos de esos soles, en sus zonas habitables, donde el agua y la vida son teóricamente posibles. Para conseguirlo, los autores del estudio han llevado a cabo una serie de cálculos basados en una nueva versión de un método que tiene ya 250 años de antigüedad y que se conoce como la Ley de Titus-Bode.

Una ley planetaria

Formulada alrededor del año 1770, esta ley permitió calcular la posición exacta de Urano mucho antes de que fuera descubierto. La Ley de Titus-Bode afirma que existe una relación entre los periodos orbitales de los distintos planetas de nuestro sistema solar. Así, la relación entre el periodo orbital del primer y segundo planeta es la misma que existe entre el segundo y el tercero, que entre el tercero y el cuarto y así sucesivamente. Por eso, si sabemos cuánto tardan algunos de los planetas en completar una órbita alrededor de su estrella, es posible calcular cuánto tardarían otros planetas que aún no conocemos en hacer lo mismo, lo que nos permitiría calcular su posición.

“Decidimos usar este método para calcular las posiciones potenciales de planetas en 151 sistemas en los que Kepler ya había encontrado entre tres y seis mundos -explica Steffen Kjaer Jacobsen, del Instituto Niels Bohr-. En 124 de los sistemas planetarios, la Ley de Titus-Bode logró fijar la posición de los planetas. Usando el mismo método, intentamos predecir dónde podría haber más planetas algo más externos en esos sistemas solares. Pero sólo hicimos los cálculos para planetas cuya existencia pudiera después ser confirmada con los instrumentos del propio Kepler”.

En 27 de los 151 sistemas planetarios analizados, los planetas observados no se ajustaban, a primera vista, a la Ley de Titus-Bode. Por lo que los investigadores intentaron encajar los planetas en el “patrón” en el que los planetas deberían ubicarse. Luego añadieron los planetas aparentemente “perdidos” entre los que ya eran conocidos y añadieron, por último, un planeta adicional en cada sistema, más allá del mundo más lejano conocido. De este modo, lograron predecir un total de 228 planetas en los 151 sistemas planetarios.

“Hicimos entonces una lista prioritaria con 77 planetas de 40 sistemas planetarios -explica Jacobsen-. Los que tenían más posibilidades de ser vistos por Kepler. Y animamos a otros investigadores a buscar esos mundos. Si los encuentran, sería un indicativo de que el método se sostiene”.

Los planetas más cercanos a sus estrellas están demasiado calientes como para tener agua y vida. Y los más alejados tampoco sirven por todo lo contrario: son demasiado fríos. Pero entre estos extremos está la zona habitable, donde el agua y la vida son teóricamente posibles. Por supuesto, la zona habitable varía de estrella a estrella, y depende de lo grande y brillante que ésta sea.

Por eso, los investigadores calcularon el posible número de planetas en las zonas habitables basándose en esos mundos “extra”, que habían añadido a los 151 sistemas planetarios estudiados siguiendo la Ley de Titus-Bode. Y el resultado fue de entre uno y tres planetas en la zona habitable para cada uno de los sistemas.

Sólidos y con agua líquida

Más allá de los 151 sistemas planetarios analizados, los científicos se fijaron también en otros 31 sistemas en los que ya se ha descubierto algún planeta en las zonas habitables o en los que bastaba con añadir un solo mundo extra para llevar a cabo los cálculos.

“En estos 31 sistemas planetarios -asegura Jacobsen- nuestros cálculos mostraron que tienen una media de dos mundos dentro de la zona habitable. Según las estadísticas y las indicaciones que tenemos, un buen porcentaje de esos planetas serían sólidos, con agua líquida y con posibilidades de albergar vida”.

Si extrapolamos estos resultados al resto de nuestra galaxia, significaría que sólo aquí, en la Vía Láctea, podría haber miles de millones de estrellas con planetas en la zona privilegiada para la vida. Jacobsen asegura que lo que pretende ahora es animar a otros investigadores para que rebusquen en los datos de Kepler y comprueben si los planetas predichos por él y su equipo existen realmente y se encuentran en las posiciones calculadas.


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  • La historia de nuestro planeta está marcada por grandes eventos de extinción a gran escala
La materia oscura podría acabar con la vida en la Tierra

¿Puede la materia oscura explicar las grandes extinciones masivas sucedidas en nuestro planeta? Un grupo de investigadores de la Universidad de Nueva York, dirigidos por el biólogo Michael Rampino, están convencidos de que sí. De hecho, acaban de publicar un estudio en el que se concluye que el «camino» que sigue la Tierra alrededor y a través del disco de nuestra galaxia podría tener efectos directos y significativos tanto en los fenómenos geológicos como biológicos que suceden en nuestro planeta y que amenazan, cada cierto tiempo, a las formas de vida que habitan en él.

En concreto, en un artículo recién aparecido en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Rampino y sus colegas concluyen que nuestro movimiento a través de la materia oscura que contiene la galaxia puede perturbar las órbitas de los cometas y causar, además,un calentamiento adicional del núcleo del planeta. Dos fenómenos que pueden conectarse de forma directa a los eventos de extinción masiva sufridos por la Tierra en el pasado.

El disco galáctico es la región de la Vía Láctea en la que reside nuestro Sistema Solar. Se trata de una zona densamente poblada por estrellas y grandes nubes de gas y polvo, pero en ella se da también una alta concentración de materia oscura, el «otro» tipo de materia que ninguno de nuestros instrumentos puede detectar y cuya existencia conocemos solo gracias a sus efectos gravitatorios.

Estudios anteriores han mostrado que la Tierra efectúa una rotación completa alrededor del núcleo galáctico cada 250 millones de años. Pero la «senda» que sigue nuestro planeta a través del disco galáctico no es recta, sino ondulada, con el Sol y el resto de planetas del Sistema Solaratravesando el disco apróximadamente una vez cada 30 millones de años. Analizando el patrón seguido por la Tierra en sus «pasadas» a través del disco, Rampino se ha dado cuenta de que coinciden en el tiempo con periodos de intensos bombardeos de cometas y con las mayores extinciones masivas. El famoso cometa que hace 66 millones de años acabó con los dinosaurios es solo un ejemplo.

Las trayectorias de los cometas

¿Pero cuál es la causa de la correlación entre las «pasadas» de la Tierra a través del disco galáctico y los impactos y extinciones que parecen acompañarlas? Para Rampino, a medida que la Tierra pasa a través del disco galáctico, la materia oscura que allí se concentra perturba las trayectorias de los cometas, que normalmente orbitan muy lejos de la Tierra, en los confines del Sistema Solar. Y eso significa que muchos cometas que deberían viajar a grandes distancias de nosotros toman, debido a esa perturbación, caminos inusuales que provocan que algunos de ellos choquen con nuestro planeta.

Pero no solo eso. Para el investigador resulta aún mucho más notable el hecho de que, con cada «zambullida» de la Tierraen el disco galáctico, la materia oscura parece irse acumulando en el interior del núcleo terrestre. Y las partículas de materia oscura, al irse aniquilando unas a otras mediante colisiones, producen un calor considerable que se suma al del núcleo y que puede desencadenar eventos como oleadas de erupciones volcánicas, elevación de cordilleras, reversiones del campo magnético y cambios en el nivel del mar, acontecimientos que también muestran «picos» de intensidad cada 30 millones de años.

Rampino, por lo tanto, sugiere que los fenómenos astrofísicos que se derivan del camino ondulante que sigue la Tierra a través del disco de la galaxia, y la consiguiente acumulación de materia oscura en el interior del planeta, pueden resultar en dramáticos cambios tanto en la actividad geológica como biológica de la Tierra. Su modelo de las interacciones de materia oscura con la Tierra a medida que ésta gira alrededor de la galaxia puede cambiar de forma radical nuestra comprensión del desarrollo geológico y biológico, tanto en nuestro mundo como en otros planetas de la galaxia.

«Tenemos la suerte de vivir en un planeta que es ideal para el desarrollo de vida compleja —afirma Rampino— pero la historia de la Tierra está marcada por grandes eventos de extinción a gran escala, algunos de los cuales, además, resultan difíciles de explicar. Y podría ser que la materia oscura, cuya naturaleza se desconoce pero que constituye cerca de la cuarta parte de la masa del Universo, tenga la respuesta. Además de ser importante a gran escala, la materia oscura puede tener una influencia directa sobre la Tierra».

El investigador considera que en el futuro los geólogos deberían incorporar estos hallazgos astrofísicos para comprender mejor acontecimientos que hoy creemos que se deben solo a causas inherentes a la Tierra. Este modelo, añade Rampino, también proporciona nuevos conocimientos sobre la posible distribución y comportamiento de la materia oscura en el interior de nuestra galaxia.


ABC.es

  • Astrónomos resuelven el misterio de esas zonas del Universo extraordinariamente productivas
¿Por qué algunas galaxias fabrican mil veces más estrellas que la Vía Láctea?

B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); A. Leroy; STScI/NASA, ST-ECF/ESA, CADC/NRC/CSA Un racimo de “semilleros de estrellas” en la galaxia NGC 253

No todas las galaxias generan estrellas por igual. Algunas, las llamadas “galaxias con brote estelar”, son capaces de transformar gas en nuevas estrellas a un ritmo realmente vertiginoso, más de mil veces superior al de una galaxia espiral típica, como nuestra Vía Láctea.

¿A qué se debe esta enorme diferencia? Para comprender por qué algunas galaxias muestran tanta actividad mientras que otras no lo hacen, un equipo internacional de astrónomos utilizó el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para diseccionar un grupo de “semilleros de estrellas” en el corazón de NGC 253, la más activa de las galaxias de nuestro entorno.

“Todas las estrellas se forman en densas nubes de polvo y gas -explica Adam Leroy, uno de los autores de la investigación-. Hasta ahora, sin embargo los científicos se han peleado en vano por ver, exactamente, qué es lo que sucede dentro de las galaxias con brote estelar para que sean tan diferentes de otras regiones de formación de estrellas”.

Pero el telescopio ALMA ha puesto punto y final a esa duda gracias a su capacidad para resolver individualmente las estructuras en las que las estrellas naces, incluso en los sistemas más distantes. Como prueba de esta extraordinaria capacidad, Leroy y sus colegas elaboraron un mapa con la distribución y el movimiento de multitud de moléculas de esas nubes en el núcleo de NGC 253, también conocida como “la galaxia de la moneda de plata”, en la constelación de Sculptor y a 11,5 millones de años luz de distancia.

Esta galaxia en forma de disco cuenta con una “factoría de estrellas” realmente impresionante, y su relativa cercanía la convierte en un candidato ideal para ser estudiada a fondo.

“Hay una clase de galaxias -explica Leroy- y también partes de galaxias, en las que sabemos que el gas forma estrellas mucho mejor que en otros lugares. Para entender por qué, hemos elegido una de las regiones más cercanas en las que eso sucede y la hemos diseccionado, capa a capa, para ver qué es lo que hace que el gas de ese lugar sea tan eficiente a la hora de fabricar estrellas”.

La excepcional resolución y sensibilidad de ALMA permitió a los investigadores, primero, identificar hasta diez semilleros de estrellas diferentes en el corazón de NGC 253, algo muy dificil de conseguir con la anterior generación de telescopios, en las que las regiones diferentes se fundían en una única mancha.

Después, el equipo elaboró un mapa de diferentes moléculas del centro de la galaxia. Algo de la máxima importancia, la que moléculas diferentes se corresponden a condiciones diferentes tanto dentro como alrededor de las nubes de polvo y gas en las que nacen las estrellas. Por ejemplo, el monóxido de carbono (CO) se corresponde con los masivos envoltorios de gas menos denso que suelen rodear a estas guarderías estelares. Otras moléculas, como el cianuro de hidrógeno (HCN), revelan densas áreas de intensa formación de estrellas.

De esta forma, comparando la concentración, distribución y movimiento de esas moléculas, los investigadores fueron capaces de “pelar” capa a capa las nubes en las que se forman las nuevas estrellas de la galaxia NGC 253, y se dieron cuenta de que esas nubes son mucho más masivas, diez veces más densas y mucho más turbulentas que otras nubes similares en galaxias espirales ordinarias.

Estas profundas diferencias sugieren que no es solo un mayor número de “guarderías estelares” lo que hace que una galaxia fabrique más estrellas, sino que también influye el tipo de guarderías estelares de las que se trate. Dado que las nubes de formación estelar de NGC 253 “empaquetan” tanto material en tan poco espacio, resultan mucho mejores y más eficientes, a la hora de formar estrellas, que otras nubes aparentemente similares en galaxias como la Vía Láctea.

“Esas diferencias -concluye Leroy- tienen implicaciones de gran alcance en la forma en que las galaxias crecen y evolucionan. Lo que nos gustaría saber ahora es si galaxias con brote estelar como NGC 253 producen, además de más estrellas, también estrellas de tipos diferentes de las que fabrican una galaxia como la Vía Láctea. Y ALMA nos está llevando muy cerca de ese objetivo”.

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