jueves, abril 24, 2014

Las Líridas en el cielo del hemisferio sur


La lluvia anual de meteoros de las Líridas llegó al máximo de actividad durante la madrugada del 22 de abril (clic en la imagen para ampliarla a 807 x 900 píxeles o verla aún más grande).

Simultáneamente nuestro hermoso planeta Tierra atravesaba la estela de polvo dejada por el cometa Thatcher, un cometa de período largo descubierto en el siglo XIX.

Incluso en el desierto de Atacama, un área oscura y seca dispuesta a lo largo de la costa chilena del Océano Pacífico, la luz del cuarto menguante de la Luna iluminaba el cielo nocturno y atenuaba los ya borrosos rastros de las estrellas fugaces.

No obstante, los meteoros más brillantes de la Líridas brindaron un espectáculo.

La imagen de arriba es una composición de cielo y tierra registrada durante las primeras horas de la mañana. Muestra la corriente de meteoros que fluye desde el radiante de la lluvia (en la imagen de la derecha), situado cerca de Vega, la estrella alfa o más brillante de la constelación de la Lira o Lyra (ver la imagen al pie de la entrada).

El efecto radiante se debe a la perspectiva, ya que las estelas paralelas de las estrellas fugaces parecen converger a la distancia.

Densos campos estelares y nubes de polvo se extienden sobre el fondo galáctico de la Vía Láctea.


Vía Foto astronómica del día correspondiente al 24 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen y derechos de autor: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution).

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miércoles, abril 23, 2014

Arp 81, 100 millones de años más tarde


Desde la Tierra vemos este par de galaxias considerablemente distorsionadas, ya que sólo han pasado unos 100 millones de años desde su último encuentro cercano (clic en la imagen para ampliarla a 1325 x 680 píxeles, máxima resolución disponible).

La composición color de arriba muestra detalles de los estragos causados por la mutua interacción gravitacional durante el encuentro: corrientes retorcidas de gas y polvo, una caótica formación de estrellas masivas y una cola de marea que se extiende unos 200 mil años-luz por detrás de la devastación cósmica (ver la imagen al pie de la entrada).

Las galaxias, catalogadas como Arp 81 y también conocidas como NGC 6622, a la izquierda, y NGC 6621, tienen aproximadamente el mismo tamaño, pero están destinadas a fusionarse (en la imagen de la derecha) en una estructura más grande en un futuro lejano, luego de numerosas aproximaciones que las conducirán a la fusión final.

Situadas en la constelación del Dragón (Draco en latín), se encuentran a 280 millones de años-luz de distancia.

No obstante, en esta nítida imagen, que fue reprocesada a partir de datos del Hubble Legacy Archive, se alcanza a distinguir algunas galaxias del más distante fondo cósmico.

La colisión de la galaxia espiral NGC 4038. Esta galaxia tiene un milenio muy malo. De hecho, los últimos 100 millones de años tampoco han sido buenos y es muy probable que los próximos mil millones sean bastante agitados. En la parte superior izquierda se halla NGC 4038, que solía ser una galaxia espiral normal, concentrada en sus propios asuntos, hasta que NGC 4039, a su derecha, se estrelló contra ella. La imagen mostrada arriba revela la evolución que han tenido los restos de la mencionada colisión. Son conocidos como las Antenas. A medida que la gravedad reestructura cada galaxia, las nubes de gas chocan entre sí, se generan nudos de brillantes estrellas azules, se forman estrellas masivas que con el tiempo explotan y se esparcen por doquier innumerables filamentos de polvo marrón. Por último, las dos galaxias convergerán en una galaxia espiral de mayor tamaño. Tales colisiones no son raras. Incluso la Vía Láctea ha experimentado varias colisiones en el pasado (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 23 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; tratamiento de imagen: target="_blank"Martin Pugh.

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martes, abril 22, 2014

El Gordo, un cúmulo galáctico masivo


El cúmulo de galaxias ACT-CL J0102-4915 es uno de los objetos conocidos de mayor tamaño y masa (clic en la imagen para ampliarla a 960 x 722 píxeles o verla aún más grande).

Apodado El Gordo, el cúmulo masivo se encuentra a siete mil millones de años-luz de distancia (z = 0,87), cubre un campo de aproximadamente siete millones de años-luz y posee la masa de un millón de millones de soles.

La imagen de El Gordo mostrada arriba es una composición de datos registrados en luz visible por el Telescopio Espacial Hubble y en rayos X por el Observatorio Espacial Chandra, que representa el gas caliente en color rosa.

Además, se añadió digitalmente y en color azul un mapa de la probable distribución de la materia oscura (*) en los alrededores de la agrupación. La mencionada distribución se infiere de los efectos de lente gravitacional (en la imagen de la derecha) observados en las galaxias de fondo.

Casi todos los puntos brillantes de la imagen corresponden a galaxias. La distribución de la materia oscura, es decir, las partes de la imagen representadas en color azul, indica que el cúmulo se halla en las etapas intermedias de una colisión entre dos grandes agrupaciones de galaxias.

Un examen cuidadoso de la imagen revelará una galaxia casi vertical y con una longitud fuera de lo común. En realidad, esta galaxia se encuentra muy alejada en el fondo y su imagen ha sido distorsionada (ver también la siguiente imagen) debido a un efecto de lente gravitacional producida por el cúmulo masivo.

La lente gravitacional del cúmulo galáctico Abell 370. Al fotografiar el cúmulo de galaxias Abell 370, los astrónomos notaron la presencia de un arco poco común a la derecha de algunas galaxias del cúmulo. Imágenes posteriores permitieron identificar ese arco como el primer ejemplo conocido de una nueva clase de fenómeno astrofísico: un efecto de lente gravitacional causado por todo un cúmulo galáctico y ejercido sobre la imagen de las galaxias de fondo. La gravedad de Abell 370 causó la dispersión de la luz de las galaxias del fondo —y de otros objetos— y le hizo seguir múltiples caminos para llegar hasta nosotros. El fenómeno se parece bastante a lo que puede verse cuando se mira una fuente de luz a través del fondo de un vaso de vidrio (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 22 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen: NASA, ESA, J. Jee (UC Davis) et al..

(*) ¿Qué es la materia oscura?

Hasta ahora no se ha podido responder a esta pregunta, pero los investigadores tienen cada vez más claro qué no es la materia oscura. Observaciones detalladas del fondo cósmico de microondas realizadas con el satélite WMAP mostraron que la materia oscura no puede ser materia normal o bariónica, es decir, los protones y neutrones que componen las estrellas, los planetas y la materia interestelar. Así, la conclusión descarta el gas caliente, el gas frío, las enanas marrones, enanas rojas, enanas blancas, las estrellas de neutrones y los agujeros negros.

Los agujeros negros parecerían ser el candidato ideal para la materia oscura, ya que ciertamente son muy oscuros. Sin embargo, la materia estelar de los agujeros negros es el resultado del colapso de estrellas masivas que son mucho más escasas que las estrellas normales, dado que contienen a lo sumo un quinto de la masa de la materia oscura. Además, los procesos que podrían producir suficientes agujeros negros para explicar la materia oscura tendrían que emitir una cantidad significativa de energía y elementos pesados. Y no hay prueba alguna de tal emisión.

Los candidatos no-bariónicos pueden ser agrupados en tres grandes categorías: calientes, templados y fríos. La materia oscura caliente refiere a partículas tales como los tipos conocidos de neutrinos, que se desplazaban a velocidades cercanas a la velocidad de la luz cuando los grupos que habrían de formar las galaxias y los cúmulos de galaxias comenzaron a crecer por primera vez. La materia oscura fría hace referencia a las partículas que se movían lentamente cuando los grupos pre-galácticos comenzaron a formarse, y la materia oscura templada refiere a partículas con velocidades intermedias a las de la materia oscura caliente y fría.

Esta clasificación tiene consecuencias observacionales para el tamaño de los grupos que pueden colapsar en un universo en expansión. Las partículas de la materia oscura caliente se desplazan tan rápidamente que los grupos con la masa de una galaxia se dispersarían rápidamente. Unicamente podrían formarse nubes con la masa de miles de galaxias, es decir, del tamaño de cúmulos de galaxias. Las galaxias individuales se formarían más adelante como nubes del tamaño de cúmulos que luego se irían fragmentando en un proceso descendente.

La línea de tiempo cósmico. Se desconoce la naturaleza de la materia oscura. Una importante masa de pruebas indica que la materia oscura no puede ser materia bariónica, es decir, protones y neutrones. El modelo más aceptado es que la materia oscura está compuesta en su mayor parte por partículas exóticas formadas cuando el universo tenía una fracción de segundo. Tales partículas, que exigirían ampliar el modelo estándar de partículas elementales, podrían ser WIMPs (partículas masivas de interacción débil), axiones o neutrinos estériles (clic en la imagen para ampliarla). Crédito de la ilustración: NASA / CXC / M.Weiss.

En cambio, la materia oscura fría sólo puede formar grupos con la masa de una galaxia o menos. Primero se formarían las galaxias, mientras que los cúmulos se formarían a medida que las galaxias se fusionan en grupos, éstos en cúmulos, y así sucesivamente en un proceso ascendente.

Observaciones con el Telescopio Espacial Chandra muestran numerosos ejemplos de cúmulos formados por la fusión de grupos y sub-cúmulos de galaxias. Esta y otras pruebas que muestran que las galaxias son más antiguas que los grupos y los cúmulos de galaxias, brindan un fuerte apoyo a la hipótesis de la materia oscura fría.

Los candidatos más importantes para formar la materia oscura fría son las partículas conocidas como WIMPs, es decir, partículas masivas de interacción débil. El llamado modelo estándar de partículas elementales no predice las mencionadas partículas, pero algunas propuestas teóricas para unificar todas las partículas elementales sugieren que las partículas WIMPs pudieron haber sido producidas en grandes cantidades cuando el universo tenía una fracción de segundo (ver la ilustración mostrada más arriba).

Las predicciones indican que una típica partícula WIMP cuenta con por lo menos una masa 100 veces mayor a la de un átomo de hidrógeno. Posibles criaturas en el zoológico de partículas hipotéticas WIMPs son los neutralinos, los gravitinos y los axiones. Se han considerado otras posibilidades como neutrinos estériles y excitaciones de Kaluza-Klein, vinculadas con dimensiones adicionales del universo. Más información (en inglés).

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lunes, abril 21, 2014

NGC 2841, una galaxia espiral masiva y cercana


Es una de las galaxias más masivas conocidas. La galaxia espiral NGC 2841, situada a no más de 46 millones de años-luz, se encuentra en la constelación septentrional de la Osa Mayor (clic en la imagen para ampliarla a 960 x 749 píxeles o verla mucho más grande).

Los numerosos detalles de este magnífico universo-isla ponen de relieve un llamativo núcleo amarillo y un disco galáctico. Los brazos espirales (ver la imagen al pie de la entrada), enrollados apretadamente alrededor del núcleo, están divididos en multitud de fragmentos. Inmersos en los brazos espirales se encuentran bandas de polvo, pequeñas regiones de formación estelar, distinguibles por su color rosado, además de cúmulos de estrellas jóvenes y azules.

En contraste (en la imagen de la derecha) con NGC 2841, numerosas galaxias espirales muestran brazos amplios y desenvueltos, poblados con regiones de formación estelar de mayor tamaño.

El diámetro de NGC 2841 supera los 150 mil años-luz y, en consecuencia, es más grande que la Vía Láctea, nuestra galaxia. La imagen de NGC 2841 mostrada más arriba es una composición de exposiciones del telescopio orbital Hubble de 2,4 metros y telescopio terrestre Subaru, de 8,2 metros.

Imágenes obtenidas a partir de rayos X indican que las explosiones estelares y los vientos resultantes han dan lugar a penachos de gas caliente que se extienden para formar un halo en torno a NGC 2841.

Dos espirales naturales y logarítmicas. A la derecha, el tifón Rammasun y, a la izquierda, la galaxia M101. A pesar de la gran distancia que los separa y la enorme diferencia de tamaño y de entornos físicos en los que se desenvuelven, llama la atención cuánto se parecen, ya que cada uno de los brazos exhibe la forma de una hermosa y simple curva matemática conocida como espiral logarítmica, es decir, una espiral que crece geométricamente conforme se aleja del centro. Dicha curva, también conocida como espiral equiangular, de crecimiento, de Bernoulli o "spira mirabilis", tiene numerosas propiedades y por esta razón fascinó a los matemáticos desde que en el siglo XVII la descubriera el filósofo francés Descartes. Sorprende, además, que esta forma abstracta sea mucho más común en la naturaleza de lo que podría sugerir la comparación mostrada en la imagen (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 21 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen: Hubble, Subaru; composición y derechos de autor: Robert Gendler.

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domingo, abril 20, 2014

Ceniza y relámpagos sobre un volcán islandés


¿Por qué produjo tanta ceniza la pintoresca erupción de un volcán islandés en 2010? (Clic en la imagen para ampliarla a 960 x 639 píxeles, máxima resolución disponible.)

Aunque comparativamente esta nube de ceniza volcánica no es de las más voluminosas, su ubicación fue especialmente relevante debido a que se dispersó por regiones densamente pobladas.

El volcán Eyjafjallajökull, ubicado en el sur de Islandia, entró en erupción el 20 de marzo de 2010. Poco días después, el 14 de abril, comenzó una segunda erupción justo bajo el centro de un pequeño glaciar:


Ninguna de las erupciones se destacó por la potencia. Sin embargo, la segunda erupción fundió una importante cantidad de hielo del glaciar que terminó por enfriar y dividir la lava en minúsculas astillas vítreas muy abrasivas. Estas diminutas partículas fueron vertidas a la atmósfera por el penacho volcánico ascendente.

En la fotografía mostrada arriba, tomada durante la segunda erupción, un rayo y varios relámpagos iluminan la nube de ceniza que escapa del volcán Eyjafjallajökull.

¿Por qué en ocasiones se producen relámpagos durante una erupción volcánica? En esta fotografía se muestra una erupción del volcán japonés Sakurajima, ocurrida a principios de enero de 2010. Algunas burbujas de magma incandescentes son arrojadas a la distancia mientras que la roca líquida que brota de las profundidades de la Tierra se esparce por la superficie del planeta. Sin embargo, esta imagen también es notable por los rayos captados cerca de la cumbre del volcán. La razón por la cual se producen relámpagos en las tormentas comunes es un tema bajo investigación; incluso la causa de los relámpagos volcánicos está aún menos clara. Se tiene por seguro que los rayos conectan áreas de polaridades eléctricas opuestas, pero no sabe por qué tales oposiciones de polaridad se producen en los volcanes (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 20 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen y derechos de autor: Sigurður Stefnisson.

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sábado, abril 19, 2014

Kepler-186f, casi una segunda Tierra


El planeta Kepler-186f es el primer mundo extrasolar del tamaño de la Tierra detectado en la zona habitable de su estrella (clic en la imagen para ampliarla a 1067 x 600 píxeles o verla mucho más grande).

Este mundo lejano se descubrió en datos registrados por el telescopio espacial Kepler, el prolífico cazador de planetas perteneciente a la NASA.

Kepler-186f gira alrededor de una estrella enana del tipo M, fría y tenue, que tiene aproximadamente la mitad del tamaño y la masa del Sol. Se encuentra a unos 500 años-luz de distancia, en la constelación del Cisne o Cygnus. Las enanas del tipo M son muy comunes, ya que representan más del 70 por ciento de la población estelar de la galaxia.

Para que un planeta esté en la zona habitable de su estrella, debe estar a una distancia tal que la temperatura de la superficie permita la presencia de agua líquida. Kepler-186f gira relativamente cerca de su estrella (en la siguiente imagen), a unos 53 millones de kilómetros, lo que representa aproximadamente la distancia de Mercurio al Sol, con un período de 130 días.

No es el único planeta del lejano sistema, ya que los astrónomos han descubierto otros cuatros mundos alrededor de la estrella. Todos son apenas más grandes que la Tierra y se encuentran en órbitas muy cercanas, tal como se indica en la impactante ilustración artística mostrada más arriba (ver también la siguiente imagen comparativa; clic para ampliarla):


Si bien se conoce el tamaño y la órbita de Kepler-186f, no se ha podido establecer ni la masa ni la composición del exoplaneta, pues no pueden determinarse con la técnica del tránsito utilizada para su detección.

No obstante, los modelos de formación planetaria sugieren que podría tratarse de un planeta rocoso con una atmósfera, por lo que es, con mucho, el exoplaneta potencialmente más parecido a la Tierra descubierto hasta ahora.

Todos los tipos de planetas del Kepler. La ilustración representa la diversidad de planetas detectados por el telescopio espacial Kepler. Un análisis reciente determinó que la frecuencia de los planetas de todos los tamaños posibles, es decir, desde la Tierra (planetas rocosos) hasta Júpiter (gigantes gaseosos). Las principales conclusiones son, primero, que una de cada seis estrellas alberga un planeta del tamaño de la Tierra en una órbita de 85 días o menos y, segundo, que casi todas las estrellas del tipo solar tienen un sistema planetario (clic en la imagen para ampliarla). Crédito de la ilustración: C. Pulliam y D. Aguilar (CfA). Más información (en inglés).

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 19 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la ilustración: NASA Ames / SETI Institute / JPL-Caltech; descubrimiento: Elisa V. Quintana, et al..

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viernes, abril 18, 2014

Una Luna roja y un haz de luz verde


La imagen no es una escena producida con efectos especiales, propia de una película de ciencia ficción (clic en la imagen para ampliarla a 950 x 594 píxeles o verla aún más grande).

El haz de luz verde y el disco rojo de la Luna son de verdad, tanto que fueron captados en la madrugada del 15 de abril de 2014.

Desde luego, el enrojecimiento del disco lunar es fácil de explicar: la imagen se registró durante el eclipse total de Luna de esta semana. Por cuanto la Luna eclipsada se encontraba sumida en sombras, sólo podía reflejar la debilitada luz roja procedente de todos los crepúsculos que se producen simultáneamente a lo largo del contorno de la Tierra, ya que nuestro planeta, durante un eclipse lunar, es visto a contraluz desde la Luna (ver la ilustración al pie de la entrada).

En cuanto al haz de luz verde, éste no es otra cosa que un láser disparado desde el telescopio de 3,5 metros del Apache Point Observatory, en el sur del estado norteamericano de New Mexico. La trayectoria del rayo se hace visible a medida que la atmósfera de la Tierra dispersa parte de la intensa luz del láser.

El objetivo del láser es el retrorreflector que en 1971 los astronautas del Apollo 15 dejaron en la Luna (en la imagen de la derecha).

A partir de la determinación del tiempo que tarda en regresar la luz del pulso láser, el equipo experimental de la Universidad de California en San Diego está en condiciones no sólo de medir la distancia Tierra-Luna con una precisión de milímetros sino también de poner a prueba la relatividad general, es decir, la teoría de la gravedad propuesta por Einstein.

Ahora bien, si se lleva a cabo el experimento del láser para medir de la distancia lunar durante un eclipse total, entonces se usa a la Tierra como una especie de interruptor cósmico de luz. Cuando la luz directa del Sol se apaga —es decir, cuando queda bloqueada por la Tierra durante un eclipse—, el rendimiento del reflector es mejor que cuando se realiza el experimento durante una Luna Llena normal. Este efecto es humorísticamente conocido como la Maldición de la Luna Llena.

Un eclipse solar desde la Luna. Si en vez de observar un eclipse total de Luna desde la Tierra, pudieran verlo desde la cara que nuestro satélite siempre nos presenta, entonces verían el mismo acontecimiento pero como un eclipse del Sol, esto es, cuando el disco de nuestro planeta bloquea por completo el Sol. En esta imagen recortada, la artista Hana Gartstein ilustró el acontecimiento: alrededor de una imagen de la Tierra tomada por la Apollo 17 dibujó una gruesa capa de bruma de tintes rojizos. Algunos rayos de luz solar se filtran a través de la polvorienta atmósfera del planeta. El lado nocturno de la Tierra todavía es visible, aunque tenuemente, ya que se encuentra iluminado por la oscurecida y enrojecida Luna. Sin embargo, el disco de la Tierra aparecería en el cielo de la Luna casi cuatro veces más grande que el del Sol, de forma tal que la sutil corona que rodea el Sol sería casi invisible. En la parte superior izquierda es el Sol el que desaparece detrás del limbo terrestre (clic en la imagen para ampliarla). Más información (en inglés).

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 18 de abril de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen y derechos de autor: Dan Long (Apache Point Observatory); cortesía de Tom Murphy (UC San Diego).

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