Científicos hackean satélite para volver a hacerlo funcionar

Los ingenieros y científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA) están felices porque lograron recuperar un satélite que inesperadamente falló. La solución fue… hackearlo.

El satélite, llamado “Samba” pertenece al grupo Cluster, formado por cuatro satélites lanzados en el 2000 para investigar la magnetósfera de la Tierra.

En marzo, el módulo Wave Experiment Consortium (WEC) a bordo de Samba dejó de responder a las órdenes que le mandaban desde el planeta. Esto angustió bastante a la Agencia, porque los sensores de los cuatro satélites deben trabajar en conjunto para lograr observaciones efectivas. De otro modo, el trabajo de los otros tres podía quedar inválido.

Pese a los intentos de los ingenieros en el centro de operaciones en Darmstadt, Alemania, ninguno de los procesos de recuperación funcionaron, ni tampoco se pudo lograr que el aparato enviara un informe de estado. Los científicos sospechaban que podía tratarse de dos cosas: un cortocircuito, o bien que los switches de energía estuvieran todos en apagado.

Los investigadores lograron usar un software que estaba dormido en el computador del satélite, que les permitió descartar el cortocircuito. En cambio, descubrieron que los cinco switches de energía estaban desconectados.

Antes del lanzamiento se había probado qué podría pasar si tres de los cinco switches se apagaban, pero a nadie se le había ocurrido que se podrían desconectar todos. No había manera de despertar al satélite desde esta condición. Pero los científicos no se rindieron, y con los planos de Samba, se pusieron a pensar en una solución.

“La solución estaba basada en un ‘hackeo sucio’ (es decir, un procedimiento que no es estándar), pero realmente no teníamos otra opción”, dijo Jürgen Volpp, gerente de operaciones de Cluster. Finalmente el 1 de junio se enviaron una serie de comandos por radio hacia el satélite, a los que, para alivio de los científicos, Samba respondió finalmente cambiando las palancas a “encendido”.

Con esto, Cluster ha vuelto a operar normalmente. La ESA indicó que se tomarán medidas para evitar que vuelva a suceder algo como esto. Por suerte, como saben bien los hackers, la mayoría de los sistemas pueden hacer cosas que se supone que no deberían.

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Fayer Wayer

¿Por qué es tan difícil viajar a Marte? La explicación en una sola imagen

Mucha gente se suele preguntar por qué es tan difícil poner un hombre en Marte. Si hace poco más de cuarenta años fuimos capaces de pisar la Luna, ¿qué tiene Marte de especial? Algunos pueden pensar que la distancia es el factor clave, pero no es así. Aunque obviamente Marte está más lejos que la Luna, ése no es el mayor problema. El verdadero desafío queda patente en la siguiente imagen:


Masa de una misión a Marte desde la órbita baja terrestre empleando propulsión química (NASA).

Como podemos ver, una misión a Marte desde la órbita baja terrestre (LEO) requiere nada más y nada menos que el ensamblaje de una nave de unas 4500 toneladas. O lo que es lo mismo, el equivalente a doce estaciones del tamaño de la ISS o 37 lanzamientos del cohete gigante Saturno V. ¿Cómo es esto posible? La explicación a este misterio la tenemos que encontrar en la despiadada Ecuación de Tsiolkovski, también conocida como la Ecuación del Cohete. Según las rígidas leyes de la física, un ligero aumento en la carga útil de una nave espacial requiere un aumento enorme en la masa inicial. ¿Por qué? Pues porque para lanzar esa carga extra es necesario transportar más combustible, lo que a su vez aumenta la masa inicial del vehículo haciendo necesario usar aún más combustible al lanzamiento.

Esto está muy bien, pero, ¿por qué una nave marciana debe ser tan grande? La razón es que a la Ecuación del Cohete debemos añadir otro factor que complica el poder viajar a otros planetas: la profundidad del pozo gravitatorio de la Tierra. Abandonar la gravedad terrestre es realmente difícil. Aunque parezca contraintuitivo, una nave situada en órbita baja a unos pocos cientos de kilómetros de altura ya ha recorrido el 73% del camino a otros planetas en términos energéticos. Efectivamente, para poner un objeto en órbita terrestre debemos acelerar hasta los 8 km/s, pero para abandonar la Tierra sólo necesitamos alcanzar los 11 km/s. El problema es que esa misma nave debe frenar para entrar en órbita marciana y luego debe aterrizar en la superficie del planeta rojo. Y, por supuesto, posteriormente tenemos que volver a la Tierra, para lo cual debemos llevar el combustible necesario para todas estas maniobras. Si recordamos el principio de la Ecuación del Cohete, entenderemos ahora por qué necesitamos una nave de 4000 toneladas para alcanzar el planeta rojo.

Por estos motivos, la dificultad en alcanzar un cuerpo del Sistema Solar no depende de la distancia, sino de la energía necesaria para realizar las maniobras orbitales. Por eso medimos el coste de una misión en términos de los cambios de velocidad necesarios para llegar al objetivo. En lenguaje astronáutico, esta diferencia de velocidades se denomina Delta-V y es la magnitud que rige la navegación por el Sistema Solar. Mientras que los marinos de antaño disponían de cartas en las que se señalaban las mejores rutas para esquivar las zonas sin viento y los arrecifes peligrosos, los planificadores de misiones espaciales cuentan en la actualidad con mapas de Delta-V.

Por ejemplo, para situarnos en órbita marciana desde LEO necesitamos una Delta-V de unos 6 km/s. O lo que es lo mismo, ¡viajar a la órbita de Marte requiere menos energía que un lanzamiento a la órbita terrestre! Poco importa que en el primer caso debamos recorrer varios millones de kilómetros mientras que en el segundo apenas tenemos que alejarnos unos pocos cientos. Pero si lo que queremos es posarnos en la superficie, la cosa cambia. Aunque el pozo gravitatorio de Marte es mucho menos profundo que el terrestre, la Delta-V total en este caso se dispara hasta alcanzar los 10,2 km/s. De ahí que la órbita marciana sea un destino muy atractivo en algunos planes de exploración del Sistema Solar, aunque se podría discutir sobre el interés que tiene mandar una nave tripulada hasta Marte y volver sin tocar la superficie.


Mapa del Delta-V necesario para viajar a algunos lugares del Sistema Solar (Wikipedia).


Una visión más gráfica de los pozos gravitatorios del Sistema Solar (xkcd.com)

Obviamente, una vez fijado el destino no podemos modificar la Delta-V, pero, ¿es posible reducir la enorme masa inicial de una nave marciana? Por supuesto, usando la ecuación del cohete a nuestro favor. Es decir, si logramos un ligero descenso en la masa final de la nave, la masa inicial disminuirá mucho más. Lo primero que podemos hacer es dividir nuestra gran nave marciana en varios vehículos, (por este motivo los cohetes tiene varias etapas), aunque a cambio aumentará la complejidad de la misión.

Otra estrategia es emplear sistemas de propulsión más eficientes. La mayor parte de misiones interplanetarias contemplan el uso de combustibles hipergólicos, fácilmente almacenables pero poco eficientes. Si usamos combustibles criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos) podríamos reducir la masa de una nave marciana de forma significativa, aunque tendremos que desarrollar tecnologías que permitan almacenar estos combustibles sin que se evaporen. En caso de decantarnos por otros sistemas de propulsión más avanzados ( nuclear, iónica, VASIMR, velas solares, etc.), el tamaño de la nave se puede reducir todavía más. La eficiencia de un sistema de propulsión se mide de acuerdo con el impulso específico (Isp).


Simplemente usando un sistema de propulsión avanzado (o criogénica) podemos reducir la masa de nuestra nave marciana a la mitad (NASA).


Propuesta de nave marciana de la empresa rusa RKK Energía que hace uso de propulsión iónica solar (RKK Energia).


Eficiencia (impulso específico) de distintos sistemas de propulsión en función de su empuje. A mayor impulso específico, menor será la masa de la nave interplanetaria (NASA).


Nave marciana de la NASA que emplea propulsión nuclear térmica (NASA).

Un atajo adicional es utilizar los recursos del planeta rojo con el fin de fabricar el combustible necesario para regresar a la Tierra. Por ejemplo, se puede crear metano -un magnífico combustible- a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana. Y si usamos sistemas más complejos es posible descomponer el hielo del subsuelo marciano en hidrógeno y oxígeno para procurarnos nuestra propia fuente de combustibles criogénicos. Estas técnicas para aprovechar los recursos locales se denominan ISRU (In-Situ Resource Utilization) y son claves a la hora de diseñar una misión al planeta rojo.


Propuesta de nave tripulada de la NASA que utiliza un reactor nuclear para generar metano a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana (NASA).

Por último, otra medida de adelgazamiento para nuestra nave consiste en utilizar las atmósferas planetarias a nuestro favor. Si alcanzamos la órbita marciana frenando la nave mediante el rozamiento con la atmósfera del planeta rojo podremos ahorrarnos una enorme cantidad de combustible. Esta técnica se conoce con el nombre de aerocaptura y resulta un desafío tecnológico de primer orden. De hecho, hasta la fecha ninguna misión ha llevado a cabo esta maniobra (aunque sí se ha usado el aerofrenado en varias sondas para disminuir la altura orbital). Además requiere el empleo de grandes escudos térmicos -que también tienen una masa elevada-, pero en cualquier caso compensa sobremanera incluirla en una misión tripulada.


Una sonda francesa realiza aerocaptura para insertarse en órbita marciana (Beyond Apollo).

Si aplicamos a rajatabla todas estas medidas podemos reducir la masa de nuestra nave (o naves) marciana por debajo de las mil toneladas. La última propuesta de la NASA, denominada Mars Design Reference Architecture 5.0 (DRA 5.0), contempla una serie de naves marcianas con una masa total de "sólo" 850 toneladas. Para lograr este objetivo, DRA 5.0 hace uso de propulsión nuclear térmica, ISRU y aerocaptura.

Pese a todo, estamos hablando del equivalente a dos estaciones espaciales como la ISS, o lo que es lo mismo, unos siete lanzamientos de un cohete gigante como el malogrado Ares V. Teniendo en cuenta que el lanzador más potente en servicio que existe en la actualidad sólo es capaz de situar 25 toneladas en órbita baja, resulta obvio que Marte nos queda aún muy lejos. Pero si queremos viajar a otros planetas durante este siglo, más nos vale encontrar una solución a este dilema.


Reducción en la masa inicial de una nave marciana mediante el empleo de distintas tecnologías (NASA).


Esquema de la misión marciana DRA 5.0 (NASA).


Una nave con propulsión nuclear térmica se aproxima a Marte (NASA).


Notas:

1- Obviamente, la Delta-V es una magnitud que simplemente mide los cambios de velocidad y no tiene dimensiones de energía. Por eso se suele usar el cuadrado de la Delta-V como magnitud para medir el coste energético de las maniobras espaciales, ya que tiene unidades de energía por unidad de masa.

2- Cuando hablamos de "combustible" en realidad deberíamos usar el término propergol. Un cohete biporpelente requiere el uso de combustibles (queroseno, metano, hidrógeno, hidrazina, etc.) y un oxidantes (oxígeno, ácido nítrico, etc.). También existen sistemas de propulsión monopropelentes.

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Blog Eureka

La ESA prepara una misión a la cara 'oculta' de la Luna

La Agencia Espacial Europea (ESA) está preparando una misión lunar para conocer detalles de la "cara oculta" de nuestro satélite y con el fin último de que el ser humano, y más concretamente "un astronauta europeo" regrese a la Luna, aunque ese último punto sea a "largo plazo".

Así, la ESA está desarrollando la tecnología necesaria para comenzar una misión de aterrizaje lunar que está previsto que se inicie en 2018 y que se centrará en una de las zonas más desconocidas de la Luna como es su polo sur.

En este sentido, la agencia espacial explica que ha elegido esa zona como lugar de aterrizaje porque hay largos períodos de iluminación que permitirán que la sonda pueda depender únicamente de la energía solar y porque es una zona que apenas se ha explorado, lo que permitirá conseguir nuevos datos y realizar experimentos innovadores "con los que se obtendrán puntos de vista totalmente nuevos".

Concretamente, la agencia espacial quiere buscar nuevos datos sobre la radiación, el polvo y compuestos volátiles de la Luna. En este sentido, la ESA ha apuntado que los compuestos volátiles pueden ser extraídos fácilmente del suelo lunar y proporcionar recursos valiosos, tales como carbono, nitrógeno, fósforo o azufre para ayudar a la futura exploración humana del satélite.

"Es la misión que va a dotar a Europa de la tecnología de aterrizaje planetaria del futuro", ha explicado el científico Bruno Gardini.

Gardini ha explicado que en este proyecto están trabajando "profesionales de prestigio, como por ejemplo, parte del equipo que participó en el programa Apolo". Todos los participantes se reunieron recientemente en el centro de la ESA, en Holanda para discutir los diferentes aspectos de la misión.

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Europa Press

Cassini captura imágenes inéditas de la aurora de Saturno

Imagen captada por la sonda Cassini. | AP

• La sonda Cassini consigue una nueva película e imágenes inéditas de Saturno

Una nueva película e imágenes aportadas por la sonda Cassini muestra las auroras brillantes de Saturno durante un período de dos días, que a juicio de los expertos, colabora en el entendimiento de por qué algunos cuerpos del sistema solar comprenden "impresionantes representaciones de luz".

Por primera vez, se ha obtenido esta información del espectrómetro de cartografiado infrarrojo y visual (VIMS), a bordo de la nave espacial Cassini de la NASA. Estas imágenes y los resultados preliminares han sido presentadas por Tom Stallard, científico principal de un conjunto VIMS y colaborador del magnetómetro de Cassini, durante el Congreso Europeo de Ciencia Planetaria que se celebra esta semana en Roma.

En la película, el fenómeno de la aurora varía "significativamente" a lo largo de un día de Saturno, que dura alrededor de 10 horas y 47 minutos. A los lados del mediodía y la medianoche (a la izquierda y a la derecha los lados de las imágenes, respectivamente), las auroras se pueden ver por períodos de varias horas. Así, en la rotación del planeta se aprecia cómo éstas aparecen y reaparecen al mismo tiempo y en el mismo lugar en el segundo día.

Complejas auroras

"Las auroras de Saturno son muy complejas y apenas estamos empezando a comprender todos los factores involucrados. Este estudio proporcionará una visión más amplia de la gran variedad de diferentes características de la aurora que se puede ver, y nos permitirá entender mejor lo que controla los cambios en la apariencia", ha señalado Stallard.

Concretamente, las auroras en Saturno se producen de la misma forma que las auroras en la Tierra. Las partículas del viento solar son canalizadas por el campo magnético de Saturno hacia los polos del planeta, donde interactúan con gas eléctricamente cargado (plasma) en la alta atmósfera y emiten luz.

En Saturno, sin embargo, las características de las auroras también pueden ser causadas por ondas electromagnéticas generadas en las lunas del planeta que se mueven a través de este plasma, que además llena la magnetosfera de Saturno.

Datos anteriores de Cassini han aportado una serie de fotografías detalladas de la aurora. Pero para la comprensión de la naturaleza global de la región auroral serán necesarias muchas más observaciones. Hasta la fecha, se han analizado 1.000 de las 7.000 imágenes tomadas de Saturno.

"Los estudios detallados como éste de la aurora de Saturno nos ayudará a entender cómo se generan en la Tierra y la naturaleza de las interacciones entre la magnetosfera y las regiones superiores de la atmósfera de Saturno", ha puntualizado la científica del proyecto Cassini, con base en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, (JPL, por sus siglas en inglés), Linda Spilker.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI). JPL dirige la misión para la Ciencia Espacial de la NASA, Washington.

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El Mundo Ciencia

Desde el espacio: Velando por la salud de nuestro planeta

Miércoles, 02 de junio de 2010

Desde el espacio: Velando por la salud de nuestro planeta

La Estación Espacial Internacional. | ESA- D. Ducros, Lunwerg.

El astrónomo Rafael Bachiller nos desvela e interpreta las imágenes más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo.

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Reflexionar sobre nuestro lugar en el Universo, subrayar la fragilidad de nuestro planeta y evaluar el papel que las ciencias espaciales pueden jugar, y de hecho están jugando, para hacer de la Tierra un lugar perdurable. Éstos son los objetivos de la muestra 'Espacio y desarrollo sostenible' que se exhibe estos días en la Feria del Libro de Madrid. Una selección de las imágenes expuestas puede encontrarse AQUÍ:

Mediante una serie de 66 espectaculares postales, la exposición nos ofrece una intensa mirada desde la Tierra hacia el Cosmos, para luego centrarnos en nuestro planeta y en los esfuerzos realizados para la utilización de los satélites espaciales en la supervisión del estado de la atmósfera, de los océanos, de los continentes y de los hielos polares.

Desde el infinito, la Tierra

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M51, una galaxia similar a la Vía Láctea. | ESA/NASA-STScl

Comenzamos en el big bang y recorremos las maravillas de este Universo en expansión desbocada, un mundo pletórico de fenómenos misteriosos y violentos, de astros multicolores que conviven con abismales agujeros negros. Por ejemplo, en los cúmulos de galaxias, una enigmática materia oscura domina el movimiento de las galaxias individuales y las colisiones entre éstas forman macrogalaxias con espectaculares morfologías.

Las observaciones astronómicas han demostrado que la materia ordinaria, tal y como la conocemos, no supone más que el 4% del contenido total del Universo. El 96 % restante está constituido por materia y energía oscuras de las que poco sabemos. Así pues, el universo observable no es más que la punta de un iceberg que nos esconde innumerables secretos.

Pero detengámonos en una pequeña galaxia de este inabarcable Universo: la Vía Láctea. Tanto en su región central como en sus brazos espirales se entremezclan nebulosas brillantes con oscuras nubes polvorientas. Además, cien mil millones de deslumbrantes estrellas de diversos colores y luminosidades se distribuyen por su elegante estructura espiral.

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La Tierra sin nubes. | ESA-NOAAD/DMU

Y en el brazo espiral de Orión, a unos 30.000 años luz del centro de la Vía Láctea, se encuentra una pequeña estrella amarilla, el Sol. Parece una estrella anodina rodeada de un sistema planetario nada sobresaliente: cuatro grandes planetas gaseosos, cuatro pequeños planetas rocosos y una multitud de otros objetos menores (satélites, cometas, asteroides, etc).

Uno de los planetas más pequeños de este sistema solar, la Tierra, está dotado de una apacible belleza azul y blanca. Parece un astro delicado, frágil y sereno. Pero el tenue velo de su atmósfera esconde una frenética y desconcertante actividad, la del fenómeno más sorprendente del Universo: la vida.

La llamada del Cosmos

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CryoSat, supervisor de los hielos polares. | ESA-P.Carril

Sirviéndose de su imaginación y de su inteligencia, el hombre no sólo ha explorado la totalidad de su planeta, sino que se ha asomado al espacio exterior. Desde el espacio, contempla fascinado las maravillas tanto del universo como de su pequeño planeta habitado por una asombrosa biodiversidad.

La atmósfera, vista desde el espacio, nos ofrece las asombrosas formas de los huracanes, las estructuras fractales de las nubes, los increíbles colores creados por la difusión de la luz. En los continentes, las formas caprichosas dibujadas por el efecto del agua y de la atmósfera crean imágenes de extraña belleza.

Pero, recientemente, el aumento progresivo de las necesidades de una población en continuo crecimiento ha desencadenado graves amenazas para la Tierra. En el espacio, el hombre ha instalado numerosos satélites para velar por la salud del pequeño planeta. Desde allí es posible supervisar el estado de la atmósfera, su contenido en ozono, la temperatura de los océanos, el estado de los hielos polares, etc. El panorama observado desde los innumerables satélites es tan maravilloso como preocupante. La Tierra muestra su suave esplendor junto a su delicada fragilidad. El espacio proporciona una plataforma privilegiada desde la que observar tanto los prodigios como las enfermedades de esta Tierra amenazada.

Sostenibilidad

Debemos tener fe en la investigación científica y en el desarrollo tecnológico y ser conscientes de que el hombre es capaz de superar los retos con los que se enfrenta nuestro planeta. Pero, en estos momentos, ni los desarrollos en materia espacial, ni ninguna disciplina científica o tecnológica, son capaces por sí solos de devolver la salud a la Tierra.

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Cultivos en Francia. | European Space Imaging.

Si queremos que el planeta sea sostenible, o sustentable (yo preferiría decir que sea 'perdurable'), es decir, si queremos que nuestro pequeño planeta tenga futuro, se impone un cambio en nuestros patrones de comportamiento a todos los niveles. Este cambio debe tener lugar tanto en las políticas medioambientales (a escala global, nacional, regional y local) como en un plano muy individual, pues cada individuo es al final -en muy gran medida- responsable de lo que sucede en su entorno más cercano.

También interesante

• La exposición puede visitarse en el Paseo de Coches del Parque del Retiro (Madrid) desde el 31 de mayo hasta el 1 de julio de 2010.
• Los comisarios de la muestra y autores de los textos que acompañan a las imágenes son Joaquín Araújo y Rafael Bachiller. La muestra ha sido patrocinada por el Ayuntamiento de Madrid y la Fundación AXA y coordinada por la editorial Lunwerg (grupo Planeta).
• La mayor parte de las imágenes ha sido proporcionada por la Agencia Espacial Europea.

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El Mundo Ciencia

Saturno y sus anillos, más cerca que nunca

Jueves, 18 de marzo de 2010

Saturno y sus anillos, más cerca que nunca

• La coloración rojiza en los anillos podrían ser anillos de carbono
• Los investigadores han podido escuchar las tormentas que azotan la superficie

Las nuevas imágenes de la nave no tripulada Cassini -una misión en la que colaboran la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI)- han acercado más que nunca los anillos de Saturno a los ojos de los investigadores. Tras casi seis años de observaciones, cada vez más detalladas, el planeta gaseoso ha revelado algunos de sus secretos, acerca de sus numerosas lunas y sus impresionantes anillos, que son los más complejos y extensos del Sistema Solar, según publica la revista 'Science'.

En base a las observaciones con infrarrojos de la nave Cassini, los investigadores sugieren que la misteriosa coloración rojiza, que contamina parte del sistema de anillos, podría deberse a pequeños grupos de anillos carbónicos o a compuestos férreos con una carga negativa. También llama la atención la naturaleza dinámica y en constante cambio de los anillos y el rapidísimo proceso de evolución que altera su estructura. Estos cambios pueden ocurrir en un timepo extremadamente reducido: años, meses, o incluso días.

Por otro lado, las investigaciones han revelado nuevos y únicos detalles sobre la atmósfera del planeta, su ionosfera y magnetosfera. Los científicos han podido analizar la velocida de los vientos y de las corrientes que influyen en la atmósfera de Saturno y han escuchado las tormentas que sacuden su superficie.

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El Mundo Ciencia

La galaxia 'caníbal'

Viernes, 03 de marzo de 2010

La galaxia 'caníbal'

Se encuentra 500 millones de años luz de la Tierra

La galaxia ESO 306-17 | NASA | ESA | Michael West

• El Hubble descubre una galaxia que 'devoró' a sus constelaciones vecinas
• La gravedad provoca este 'canibalismo' entre galaxias

"En general, se puede pensar que las galaxias son sociales y que se agrupan e interactúan con frecuencia, pero la última imagen tomada por el telescopio espacial Hubbel muestra cómo algunas galaxias parecen ser hambrientas solitarias", indica la Agencia Espacial Europea (ESA).

La gravedad provoca que las constelaciones se unan y las grandes acaban devorando a las más pequeñas. ESO 306-17 pertenece a los llamados "grupos fósiles", los "más extremos" ejemplos de canibalismo entre galaxias, unos sistemas hambrientos que no se detienen hasta que han engullido a todos sus vecinos, explica la ESA.

En la imagen tomada por la cámara del Hubble en Noviembre de 2008, parece que ESO 306-17 está rodeada por otras galaxias, pero en realidad se sospecha que las más brillantes, que se encuentran en la parte inferior izquierda, no se encuentran a la misma distancia, sino en primer plano.

Cúmulos globulares

La galaxia recién descubierta reposa, solitaria, en un enorme mar de materia oscura y gas caliente. Los grupos de estrellas que se aprecian a través de la luminosidad que irradia ESO 306-17 son cúmulos globulares, agrupaciones de millones de estrellas que, a menudo, logran eludir el "canibalismo" de las grandes galaxias. Su estudio ayudará a los astrónomos a desentrañar el pasado de ESO 306-17.

Los investigadores están utilizando también esta imagen para buscar galaxias enanas ultracompactas en los alrededores, de las que posiblemente sólo queda el núcleo debido a su interacción con otras, más grandes y poderosas, y que hasta el momento sólo se localizaban cerca de las galaxias gigantes elípticas en grandes cúmulos.

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El Mundo Ciencia

El nacimiento de las galaxias espirales

Viernes, 05 de febrero de 2010

El nacimiento de las galaxias espirales

Algunas de las galaxias espirales captadas por el telescopio 'Hubble'. |ESA |NASA

Más de la mitad de las galaxias espirales adquirieron esta peculiar forma hace 6.000 millones de años, tan sólo 1.500 millones de años antes de que se formara el Sol, por lo que se supone que en un pasado reciente, en términos cósmicos, hubo muchas colisiones y fusiones galácticas. Fue un momento muy tumultuoso en el Universo.

Esta es la conclusión a la que han llegado un grupo de astrónomos europeos que ha realizado un censo de las galaxias captadas por el telescopio espacial 'Hubble', que la NASA y la Agencia Espacial Europea tiene a 600 kilómetros de la Tierra.

El estudio de las formas de las galaxias ha sido objeto de un gran debate en Astronomía, análisis en el que se ha venido utilizando la conocida como Secuencia de Hubble, una clasificación creada en 1926 por el astrónomo Edwin Hubble, a quien debe su nombre el satélite. Una de sus categorías son las galaxias en espiral.

Los investigadores, bajo la batuta del francés François Hammer, del Observatorio de París, han recogido el censo de todas las galaxias observadas que existen desde antes de la formación del Sol y la Tierra hasta nuestros días.

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El Mundo Ciencia

Primer mapa de los límites de la Vía Láctea

Sábado, 17 de octubre de 2009

Primer mapa de los límites de la Vía LácteA

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Animación que muestra la ubicación del Sistema Solar en la Vía Láctea

Científicos de la NASA han elaborado un mapa completo de la Vía Láctea con información aportada por una de las sondas enviadas a explorar el espacio interestelar, la 'Interstellar Boundary Explorer' (IBEX), según ha informado la agencia espacial estadounidense.

Los instrumentos de la sonda también ayudaron a los investigadores a determinar la posición exacta del Sistema Solar en la galaxia. La información de IBEX, lanzada hace un año, se completó con datos proporcionados por la sonda Cassini, que ha utilizado un sensor de imágenes de la NASA.

Cassini, un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), ha estado observando el planeta Saturno, sus anillos y sus lunas desde que entró en la órbita del planeta en 2004. Según pronosticó la NASA, el mapa galáctico modificará la visión y el estudio científico de la interacción entre nuestra galaxia y el Sol.

El mapa fue elaborado con información recogida durante dos meses por los instrumentos de IBEX, que midieron unas partículas identificadas por los científicos como átomos energéticos neutrales. Esos átomos nacen en una zona del Sistema Solar que se conoce como región limítrofe interestelar y donde las partículas cargadas del sol, que forman el viento solar, fluyen más allá de la órbita de los planetas y chocan con material proveniente de otras estrellas.

Ese material que se desplaza a enormes velocidades, no emite luz y por lo tanto no puede ser captado con los telescopios convencionales. Según la NASA, el nuevo mapa muestra la región que separa los puntos más cercanos de la galaxia (conocidos como medio interestelar) de la heliosfera, la burbuja que protege al sistema de las radiaciones cósmicas.

"Por primera vez hemos sacado nuestra cabeza más allá de la atmósfera del Sol y hemos comenzado a comprender el sitio que ocupamos en la galaxia", señaló David McComas, científico del proyecto y vicepresidente de la División de Ingeniera y Ciencia Espacio del Instituto Southwest de Investigaciones.

En 1977 la NASA lanzó al espacio dos sondas Voyager para explorar Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno para llegar finalmente a la región limítrofe interestelar pero la región que han enviado no es tan clara como la de IBEX, indicó la NASA.

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El Mundo Ciencia

BBC Ciencia & Tecnología

Venus tuvo océanos y continentes

Jueves, 16 de julio de 2009

Venus fue muy parecido a la Tierra en el pasado



Algunos datos sobre Venus:

Venus es el segundo planeta del Sistema Solar en orden de distancia desde el Sol, y el tercero en cuanto a tamaño (de menor a mayor). Recibe su nombre en honor a Venus, la diosa romana del amor. Se trata de un planeta de tipo terrestre o telúrico, llamado con frecuencia el planeta hermano de la Tierra, ya que ambos son similares en cuanto a tamaño, masa y composición.

Desde la Tierra se puede ver sólo unas cuantas horas antes del orto o después del ocaso. A pesar de ello, cuando Venus es más brillante puede ser visto durante el día, siendo uno de los tres únicos cuerpos celestes que pueden ser vistos tanto de día como de noche (los otros son la Luna y el Sol). Venus es normalmente conocido como la estrella de la mañana (Lucero del Alba) o la estrella de la tarde (Lucero Vespertino) y, cuando es visible en el cielo nocturno, es el objeto más brillante del firmamento, aparte de la Luna.

Por este motivo, Venus debió ser ya conocido desde los tiempos prehistóricos. Sus movimientos en el cielo eran conocidos por la mayoría de las antiguas civilizaciones, adquiriendo importancia en casi todas las interpretaciones astrológicas del movimiento planetario. En particular, la civilización maya elaboró un calendario religioso basado en los ciclos de Venus (ver Calendario maya).

Dist. media del Sol	0,72333199 UA
Dist. media del Sol	108.208.930 km
Excentricidad	0,00677323
Período orbital (sideral)	224,701 días
Período orbital (sinódico)	583,92 días

Diámetro ecuatorial	12.103,6 km
Área superficial	4,60 × 108 km²
Masa	4,869 × 1024 kg
Densidad media	5,24 g/cm³
Gravedad superficial	8,87 m/s²

Ahora conozcamos la noticia que está dando la vuelta al mundo...

* El satélite Venus Express traza el primer mapa del hemisferio sur

* Los datos sugieren que en el pasado fue similar a la Tierra

Venus, considerado el planeta 'hermano' de la Tierra, pudo ser aún más similar al nuestro de lo que se creía y tener océanos y una tectónica de placas muy similares, según los datos que ha enviado el satélite europeo Venus Express y ha dado a conocer la Agencia Espacial Europea (ESA).

La sonda, que orbita el planeta desde su lanzamiento, en 2005, ha trazado el primer mapa de la superficie del hemisferio sur gracias a un instrumento que lleva a bordo, el VIRTIS, que capta las radiaciones de ondas infrarrojas que emite el astro, que suele estar cubierto de nubes.

En total, se han captado más de un millar de imágenes entre mayo de 2006 y diciembre de 2007 mediante un sistema que trabaja con una determinada longitud de onda infrarroja, lo que convierte a Venus Express en la primera sonda que logra averiguar, de forma indirecta, datos de la composición química de las rocas.

Estos nuevos datos apoyan la teoría de que las mesetas y las montañas que se observan en Venus son antiguos continentes que, en el pasado remoto, estuvieron rodeados por el mar y fueron producidos por una actividad volcánica.

Nils Müller, de la Universidad de Münster, en Berlin, que forma parte del equipo de investigación de estos datos, reconocen que "no es una prueba, pero tampoco lo contradice; lo que sabemos es que las rocas de la meseta son diferentes de las de otras partes".

Para averiguar el tipo de rocas, VIRTIS capturó la radiación que éstas emiten y que es diferente según su composición. Lo hizo cuando orbitaba el planeta durante la noche porque, como pasa con los ladrillos puestos al Sol, es entonces cuando emiten calor. En función de la cantidad de calor irradiada, se puede saber cómo son los materiales.

Ya en los años 70 y 80, los ochos 'landers' rusos que aterrizaron en Venus, en una zona alejada de las montañas, encontraron basalto bajo la zona de su aterrizaje.

Ahora, los datos de la Venus Express muestra que las rocas de las mesetas Phoebe y Alfa son de un color más claro y más viejas que el resto del planeta. El granito se forma cuando rocas muy antiguas de basalto se mueven hacia el interior de la superficie del planeta cuando los continentes se cambian de lugar, un fenómeno llamado tectónica de placas.

Cuando el agua se mezcla con el basalto se obtiene granito, que sale a la superficie mediante erupciones volcánicas. "Si hay granito en Venus es que en el pasado hubo un océano y tectónica de placas", asegura Müller.

El científico precisa que, para confirmarlo, sería necesario enviar una sonda que aterrizara en esa zona de Venus. En todo caso, cree que el agua que allí había se ha perdido en el espacio, aunque aún podría haber alguna actividad volcánica, aunque las variaciones de temperatura que se han registrado son sólo de entre tres y 20ºC, demasiado poco para un escenario con lava activa.

Lanzamiento de la sonda

Los expertos especulan con que las rocas más oscuras proceden de flujos volcánicos más recientes.

La sonda Venus Express fue lanzada por la ESA en 2005 (comenzó a operar en abril de 2006) desde un cohete ruso Soyuz, utilizando en gran medida la tecnología que se había desarrollado para la Mars Express. Los objetivos científicos de Venus Express son estudiar la atmósfera, el medio de plasma y la superficie de Venus en detalle así como las interacciones superficie-atmósfera.

A finales de 2006 ya concluyó su primer mapa de temperaturas del hemisferio sur y aunque estaba previsto que la misión durará año y medio, finalmente, se ha prolongado hasta finales de este año.

Sus primeros resultados científicos incluían relevantes datos sobre el pasado de la atmósfera de Venus, más rica en agua y la presencia de relámpagos eléctricos en las nubes de ácido sulfúrico del planeta.

Fuentes:

El Mundo - España

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Titán vs. Europa (o descubrir las claves de la vida)

La ESA y la NASA están abocados en una nueva misión espacial, esta vez para estudiar posible formas de vida extraterretre, pero los científicos aún no no se deciden entre Titán (luna de Saturno o Europa (luna de Jupiter). Es un articulo fascinante pues podriamos descubrir las claves de la vida...

Los lagos de metano de Titán. El metano (compuesto orgánico) es el agua de este satélite, forma nubes en su atmósfera, cuando condensa forma una lluvia de metano con partículas que llenan los torrentes con un material negro que fluye. La composición química de Titán se supone muy similar a la atmósfera primitiva de la Tierra en tiempos prebióticos. Foto: Futura Science.

TItán Vs. Europa

En una esquina, los lagos de metano de Titán y su compleja atmósfera, única entre las lunas del Sistema Solar. En la otra, Europa, que con su océano subterráneo de agua líquida, es uno de los mundos conocidos con más posibilidades de poder albergar vida. En los próximos días, los dirigentes de las agencias espaciales europea y estadounidense, la ESA y la NASA, decidirán qué destino tendrá la próxima gran misión a los planetas exteriores. En juego, más de 3.000 millones de euros .

Hace poco más de una década, los satélites helados de Júpiter y Saturno lo habrían tenido complicado para competir con el atractivo de un destino como Marte. La situación cambió gracias a las sondas Cassini y Galileo.

En sus ocho años de estudio del sistema jupiterino, Galileo se aproximó por primera vez a Europa y desveló un secreto que el satélite custodiaba bajó su superficie. Una anomalía magnética detectada por los instrumentos de la sonda indicaba que bajo la cáscara de hielo había un gran océano de agua líquida.

También en la órbita de Júpiter, Galileo estudió la luna Ganímedes, el mayor satélite del sistema solar. Descubrió que, a diferencia del resto de lunas conocidas, tenía campo magnético y, como sucede con Europa, contenía un océano bajo su superficie. La búsqueda de vida extraterrestre había ganado dos nuevos candidatos que añadir al eterno Marte.

Las lunas candidatas a albergar vida. Click para agrandar la imagen. Fuente Publico.es

El ascenso de Saturno

A principios de esta década, Galileo había convertido a Europa y el sistema jupiterino en las jóvenes promesas del Sistema Solar. Sin embargo, Cassini, otra sonda bautizada en honor a un astrónomo italiano, colocó el foco de atención sobre Saturno. Y junto a él, sus lunas. En 2005, Huygens, una sonda aterrizadora que viajaba acoplada a Cassini, descendió sobre Titán. Sus imágenes y medidas descubrieron un mundo con similitudes a la Tierra primitiva, con montañas y canales moldeados por el metano líquido. Este hidrocarburo, que algunos organismos utilizan como alimento en la Tierra, hacía las veces de agua en Titán. Huygens llegó a recoger lluvias de metano en la luna de Saturno. Además de Titán, Cassini lanzó al estrellato a Encelado, una pequeña luna con potentes columnas de vapor de agua que apuntaban a una posible reserva de este líquido vital en las entrañas del satélite.

Con estas credenciales, los diseños de las misiones con destino a Júpiter y a Saturno se presentan al escrutinio de equipos independientes de ingenieros y científicos que decidirán, en un proceso competitivo sin precedentes, qué proyecto se hará realidad.

Olga Prieto, coordinadora de un grupo del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) que participa en el diseño de ambos proyectos cree que las dos misiones tienen un gran interés: "Europa, como satélite con ambientes potencialmente habitables, y Titán, porque tiene una química muy orgánica y porque se pueden hacer comparaciones con la Tierra primitiva en cuanto a las reacciones que se puedan dar en la atmósfera". En Europa, el agua líquida del océano subterráneo está en contacto con la roca que aportaría nutrientes a los microorganismos. En Titán, la existencia de vida es menos probable, pero las condiciones atmosféricas son similares a las de la Tierra antes de que saltase la chispa de la vida. La luna de Saturno podría convertirse en un laboratorio para comenzar a comprender de dónde venimos.

Los medios toman partido

A pocos días de la decisión, algunos medios poderosos ya han tomado partido. Tanto BBC, en un documental, como Nature, con un editorial, piden el voto por Titán. Es posible, que, como sucede en política, la fotogenia haya ayudado al candidato saturnino. Frente a la misión a Europa y Ganímedes, que prevé enviar una sonda orbital a cada una de las lunas, el proyecto de Titán incluye, además de una sonda de este tipo, un globo aerostático que estudiaría la atmósfera del satélite y un aterrizador que se posaría sobre uno de los lagos de metano. Este último artefacto chuparía el hidrocarburo titánico en busca de evidencias de la existencia de química orgánica organizada.

Además, los directores científicos de la NASA y la ESA, Edward Weiler y David Southwood, también han mostrado sus preferencias. El estadounidense no se corta. "Simplemente, tengo preferencia por Titán", dice. Southwood reconoce que la luna de Saturno cuenta con su favor y en una entrevista reciente en Público llegó a asegurar que la llegada a Titán de la sonda Huygens fue el mejor momento de su vida.

Pese a que, en estos momentos Europa, puede ser el mundo conocido con más posibilidades de contener vida extraterrestre, llegar hasta ella requeriría aterrizar sobre el satélite para arañar su superficie helada y tomar muestras. La tecnología necesaria es demasiado cara. "Para estudiar el hielo es probable que fuese necesario fundirlo, y como Europa no tiene atmósfera, ese hielo derretido se sublimaría", explica Prieto, señalando una de las complicaciones del estudio del satélite de Saturno. "Estamos acostumbrados a trabajar en otras condiciones, pero tampoco es fácil llevar hasta allí la carga que suponen el globo, el lánder y el orbitador que estudiarán Titán", añade.

En un último empujón para la misión a Europa, la agencia espacial rusa ha propuesto que si es este proyecto el elegido, aportará una sonda capaz de aterrizar sobre su superficie. Aunque se trata de una propuesta esquemática, según explica Prieto, "los rusos proponen utilizar parte de la instrumentación que iría a ExoMars [una misión que la ESA pretende enviar a Marte]". El próximo 12 de febrero se reunirá el comité encargado de decidir cuál es la misión elegida.

Fuentes:

Publico. es

BBC News

Discovey Channel

Space.com

La mayor colección de imágenes de galaxias.

La mayor colección de imágenes de galaxias.

Este es un magnífico artículo de Ciencia Kanija, la final se incluye un link para ustedes puedan disfrutar de las espectaculares imágenes.

Cincuenta y nueve nuevas imágenes de galaxias en colisión conforman la mayor colección de imágenes jamás publicadas de una vez.

Como ilustra este asombroso atlas de Hubble sobre la interacción de galaxias, las colisiones galácticas producen una notable variedad de intrincadas estructuras.

La interacción entre galaxias se encuentra a lo largo de todo el universo, a veces como drásticas colisiones que disparan estallidos de formación estelar, en otras ocasiones como sigilosas fusiones que dan como resultado nuevas galaxias. Una serie de 59 nuevas imágenes publicadas a partir de varios terabytes de imágenes sin comprimir archivadas procedentes del Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA marcan el 18 aniversario del lanzamiento del telescopio. Esta es la mayor colección de imágenes de Hubble jamás publicadas a la comunidad de forma simultánea.

Las fusiones de galaxias, las cuales eran más comunes en los inicios del universo de lo que lo son hoy, se piensa que son una de las principales fuerzas que dirigen la evolución cósmica, dando como resultado quásares, frenéticos chispazos de nacimiento estelar y muertes estelares explosivas. Incluso las galaxias aparentemente aisladas mostrarán signos en su estructura interna de haber experimentado una o más fusiones en el pasado. Cada una de las distintas fusiones galácticas de esta serie de imágenes es una instantánea diferente de un largo proceso de interacción.

Nuestra propia Vía Láctea contiene los escombros de muchas galaxias menores que se ha encontrado y devorado en el pasado, y actualmente está absorbiendo la galaxia enana elíptica de Sagitario. A su vez, parece como si nuestra Vía Láctea estuviese subsumida en su gigantesca vecina, la galaxia de Andrómeda, dado como resultado una galaxia elíptica, apodada “Lactómeda”, el nuevo hogar de la Tierra, el Sol y el resto del Sistema Solar en aproximadamente 2 mil millones de años. Las dos galaxias están actualmente corriendo una hacia otra aproximadamente a 500 000 kilómetros por hora.

Observaciones de última tecnología y sofisticados modelos por ordenador, tales como los desarrollados por dos hermanos estonios Alar Toomre y Juri Toomre en los años 70, demuestran que las colisiones de galaxias son mucho más comunes de lo que previamente se pensaba. Las interacciones son lentos y majestuosos enredos, a pesar de las velocidades relativamente altas de las galaxias interactuantes, necesitando cientos de millones de años para completarse. Las interacciones normalmente siguen la misma progresión, y están dirigidas por el tirón de marea de la gravedad. Las colisiones reales entre estrellas son raras dado que gran parte de la galaxia es simplemente espacio vacío, pero cuando las redes gravitatorias que unen las estrellas de cada galaxias comienzan a engranarse, los potentes efectos de marea interrumpen y distorsionan los viejos patrones que llevan a las nuevas estructuras, y finalmente a una nueva configuración estable.

El tirón de la Luna que provoca la subida y bajada dos veces al día de los océanos de la Tierra ilustra las interacciones naturales de marea. Las mareas entre galaxias son mucho más perjudiciales que las oceánicas por dos razones principales. Primero, las estrellas en las galaxias, al contrario que la materia que forma la Tierra, están unidas sólo por la fuerza de la gravedad. Segundo, las galaxias pueden pasar mucho más cerca unas de otras, relativamente a su tamaño, de lo que lo hacen la Tierra y la Luna. Los miles de millones de estrellas en cada galaxia interactuante se mueven individualmente, siguiente el tirón de la gravedad de todas las otras estrellas, por lo que las fuerzas de marea entretejidas pueden producir los efectos más variados e intrincados cuando las galaxias pasan cerca unas de otras.

Normalmente el primer signo revelador de una interacción será un puente de materia cuando los primeros suaves tirones de la gravedad arranquen polvo y gas de las galaxias en aproximación (IC 2810). Conforme las límites exteriores de las galaxias comiencen a mezclarse, largos ríos de polvo y gas, conocidos como colas de marea, se alargan y se retuercen para enrollarse sobre los núcleos (NGC 6786, UCG 335, NGC 6050). Estas largas y a menudo espectaculares colas de marea son la firma de una interacción que persiste mucho después de que haya concluido la interacción principal. Cuando los núcleos galácticos se aproximan el uno al otro sus nubes de gas y polvo son golpeadas y aceleradas drásticamente por los tirones conflictivos de materia en todas las direcciones (NGC 6621, NGC 5256). Estas fuerzas pueden dar como resultado ondas de choque que se propague a través de las nubes interestelares (ARP 148). El gas y el polvo es desviado hacia las regiones centrales activas, alimentando estallidos de formación estelar que aparecen como nudos azules característicos de estrellas jóvenes (NGC 454). Cuando se forman las nubes de polvo se calientan de tal forma que irradian de forma muy potente, convirtiéndose en algunos de los objetos infrarrojos (APG 220) más brillantes (luminosos y ultraluminosos) del cielo.

Estos objetos emiten varios miles de millones de veces la luminosidad de nuestro Sol. Son mas galaxias de formación estelar más rápida del universo actual y están vinculadas a la ocurrencia de un quásar. Al contrario que las galaxias espirales como la Vía Láctea, la cual irradia a partir de estrellas y gas caliente distribuido a lo largo de toda su extensión de tal vez 100 000 años luz, la energía en las galaxias luminosas y ultraluminosas está principalmente generada dentro de su región central, a lo largo de una extensión de entre 1000 a 10 000 años luz. Esta energía emana tanto de vigorosos procesos de formación estelar, los cuales puede generar cientos de malas solares de nuevas estrellas cada año (en comparación, la Vía Láctea genera unas pocas masas solares por año), y de los agujeros negros de acreción masiva, un millón a miles de millones de veces la masa del Sol, en la región de central.

Las regiones de intensa formación estelar y de altos niveles de radiación infrarroja o del infrarrojo lejano son típicas del periodo central más activo de interacción y es visto en muchos de los objetos de esta publicación. Otros signos visibles de interacciones son las perturbaciones de núcleos galácticos (NGC 3256, NGC 17). Estas perturbaciones pueden persistir mucho después de que hayan terminado las interacciones, tanto para el caso donde una galaxia mayor se ha tragado a una compañera mucho menor como en el de dos galaxias más unidas finalmente se separan.

La mayor parte de las 59 nuevas imágenes de Hubble son parte de una gran investigación de galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas conocidas como proyecto GOALS (Investigación LIRG de Todo el Cielo por Grandes Observatorios). Esta investigación combina observaciones de Hubble, el Observatorio Espacial Spitzer de la NASA, el Observatorio de Rayos-X Chandra y el Explorador de Galaxias de la NASA. Las observaciones de Hubble están lideradas por el Profesor Aaron S. Evans de la Universidad de Virginia y el Observatorio Nacional de Radio Astronomía (Estados Unidos).

Un número de las galaxias en interacción vistas aquí se incluyen en el Atlas de Galaxias Peculiares, un notable catálogo producido por el astrónomo Halton Arp a mediados de los años 60 basado en el trabajo de B.A. Vorontsov-Velyaminov de 1959. Arp compiló el catálogo en un intento pionero de resolver el misterio de las extravagantes formas observadas en las galaxias por los telescopios terrestres. Hoy, las peculiares estructuras vistas por Arp y otros son bien comprendidas como el resultado de complejas interacciones gravitatorias.

Ir al enlace original para ver el catálogo completo de imágenes.

Tomado de:

Ciencia Kanija