Un agujero negro se traga una estrella

Especial: Astronomía

El fenómeno, registrado el pasado 28 de marzo, generó un chorro de altísima energía

Ilustración del agujero negro en el proceso de romper una estrella que ha caído en el generando dos chorros de alta energía.- MARK GARLICK (UNIVERSITY OF WARWICK)

Un agujero negro, al parecer, se ha tragado una estrella, desgarrándola, en una galaxia que está a unos 3.800 años luz de la Tierra. El fenómeno ha generado un destello de altísima energía, en rayos X y rayos gamma, que debe ser un chorro orientado hacia la Vía Lactea, lo que ha permitido observar el brillo extremo producido. Es un fenómeno singular. Los expertos calculan que la emisión de rayos gamma que les dio la pista debió comenzar el 24 o 25 de marzo, sigue brillando y seguramente no se apagará hasta el año que viene. Dos equipos internacionales de astrónomos, con participación de españoles, lo han observado y estudiado y publican sus conclusiones en Science Express.

El fogonazo de rayos gamma fue detectado por el telescopio espacial Swift y los astrónomos consideraron que se trataba de un estallido producido por el colapso de una estrella, pero el 31 de marzo, Joshua S.Bloom, de la Universidad de California en Berkeley, sugirió a sus colegas que no se trataba de un estallido de rayos gamma típico (como los que se producen y detectan habitualmente en el cielo), sino que podría ser un chorro de alta energía generado al ser atrapada una estrella del tamaño del Sol por un agujero negro un millón de veces más masivo. Empezaron los análisis y las observaciones con más telescopios, incluido el Hubble y el Chandra (de rayos X). "Esto es realmente diferente de cualquier acontecimiento explosivo que hayamos visto antes", afirma Bloom en un comunicado de la Universidad de Berkeley. "Creemos que este acontecimiento fue detectado aproximadamente cuando alcanzó su máximo brillo".

"El escenario más plausible indica que el estallido podría deberse a la ruptura y caída hacia el agujero negro de una estrella próxima, aunque de momento se trata de una hipótesis", comenta Juan Carlos Tello, uno de los astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) que participan en la investigación.

El estallido de rayos gamma, llamado Sw1644+57, es más prolongado que los normales y, además, está localizado en el centro de una galaxia, donde los astrónomos conjeturan que hay un agujero negro. Los científicos estiman que aproximadamente el 10% de la masa de la estrella tragada se convierte en energía emitida en rayos X o rayos gamma por el remolino de materia que cae en el agujero negro o por un chorro relativista de materia que, ha dado la casualidad en este caso, está apuntado hacia la Vía Láctea, y desde aquí los telescopios los ven prácticamente de frente.

El brillo extremo de este estallido se debe al hecho de que ilumina solo una pequeña fracción del cielo, ya que es un chorro, comentan los especialistas de la Universidad de Warwick (Reino Unido). "La única explicación que encaja en el tamaño, intensidad, escala de tiempo y nivel de fluctuación del fenómeno que hemos observado es que un agujero negro masivo justo en el centro de esa galaxia ha atraído a una gran estrella y la ha desgarrado por las fuerzas de marea. Entonces, el agujero negro en rotación crea dos chorros y uno de ellos apunta hacia aquí".

Fuente:

El País Ciencia

¿Qué hay en el centro de nuestra Galaxia?

En la década de los 90, astrónomos alemanes del European Southern Observatory apuntaron sus telescopios al centro de la galaxia. Y, pacientemente, durante 16 años, registraron lo que allí ocurría. En 2008 mostraron el resultado, que gracias al método Time Lapse (mal llamado también cámara rápida en español), permite compactar en unos segundos aquel largo periodo de tiempo. Este es el impresionante vídeo:



Para apreciarlo mejor, en este otro vídeo han coloreado y "maquillado" las luces bailarinas:



Por si todavía no te has dado cuenta, las luces son estrellas. Y ese movimiento que tienen indica que se están desplazando enormes distancias a velocidades terribles rotando alrededor de un punto, el centro de la galaxia. ¿Puedes imaginar lo que supondría ver eso de cerca? Un espectáculo inimaginable. Y ¿qué es lo que convierte esa zona en una especie de remolino monstruoso? En la siguiente animación te lo explican:



En el centro de la Vía Láctea debe haber un masivo agujero negro alrededor del cual gira toda la galaxia, con nuestro sistema solar incluido, y de forma especialmente violenta las estrellas más cercanas. En esta otra animación puedes verlo con más detalle:



Impresionante, ¿no? Y ¿por qué algo así no salió en los informativos (allá por 2008) como se merece?

Si quieres ver el vídeo completo, pásate por la web de la ESO.

Fuente:

El Blog de Centinel

Físicos demuestran como se deforma el espacio y el tiempo

Si un astronauta cayera en un agujero negro su cuerpo podría retorcerse como una toalla empapada o estirarse hasta el desgarro.

The Caltech/Cornell SXS Collaboration

Dos vórtices con forma de rosquilla expulsados por un agujero negro

Cuando los agujeros negros chocan entre sí, el espacio circundante y el tiempo ondulan como si se tratara de un mar agitado durante una fuerte tormenta. Esta deformación del espacio y el tiempo es tan complicada que los físicos no han sido capaces de entender los detalles de lo que ocurre en ese momento. Hasta ahora. Un grupo de físicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) ha creado una simulación por ordenador para poder conocer qué es lo que ocurre en ese momento. Y es fascinante. Han concluido, por ejemplo, que si un astronauta cayera en un cierto punto de un agujero negro su cuerpo podría retorcerse como cuando se escurre una toalla empapada o estirarse hasta el desgarro. La investigación aparece publicada en la revista Physical Review Letters.

Caltech

«Hemos encontrado la forma de visualizar el espacio-tiempo deformado como nunca antes», afirma Kip Thorne, profesor de Física Teórica en el Instituto de Tecnología de California (Caltech). Thorne y sus colegas de Caltech, la Universidad de Cornell y el Instituto Nacional de Física Teórica en el sur de África combinaron la teoría ya conocida con simulaciones por ordenador para desarrollar herramientas conceptuales que han llamado líneas téndex y líneas de vórtice.

Gracias al uso de estas herramientas, han descubierto que las colisiones de un agujero negro pueden producir líneas de vórtice que forman una estructura en forma de rosquilla, y que se escapan de los agujeros negros como si fueran los círculos de humo que salen de un cigarro. Los investigadores también encontraron que estas líneas pueden desplazarse en espiral desde el agujero negro como el agua que sale disparada de un aspersor giratorio.

Astronauta desgarrado

Para explicarlo de forma sencilla, las líneas téndex describen las fuerzas gravitatorias causadas por el espacio-tiempo deformado sobre todo lo que encuentran a su paso. De esta forma, «las líneas téndex que salen de la Luna producen las mareas de los océanos en la Tierra», apunta David Nichols, el investigador de Caltech que acuñó el término. Su capacidad de estiramiento es tan fuerte que desgarraría a un astronauta que cayera a un agujero negro, una imagen terrible que la ciencia ficción ha recreado con más o menos fortuna.

Las líneas de vórtice, por otra parte, describen la torsión del espacio. Si el cuerpo de un astronauta está alineado con una línea de vórtice, éste acabaría retorcido de la misma forma que escurrimos una toalla empapada. «Cualquier cosa que cae en un vórtice se da la vuelta y la vuelta», explica Robert Owen, científico de la Universidad de Cornell y autor principal del estudio.

Según los investigadores, las líneas téndex y de vórtice proporcionan una forma nueva y poderosa de entender los agujeros negros, la gravedad y la naturaleza del universo.

Fuente:

ABC Ciencia

¿Cómo se puede escapar de un agujero negro?

Generalmente las partículas que se aproximan a los agujeros negros son capturadas en cuestión de milisegundos, pero una pequeña fracción podría tener la oportunidad de escapar. Así lo sugieren las últimas observaciones del satélite Integral de la Agencia Espacial Europea (ESA), con el que se han detectado partículas un milisegundo antes de quedar atrapadas.

Ahora los astrónomos han descubierto que esta caótica región está surcada por una compleja red de campos magnéticos, que presentan una compleja estructura en forma de túneles por los que algunas partículas logran huir del pozo gravitatorio. Por primera vez se ha identificado la presencia de estos campos gravitatorios tan cerca de un agujero negro.

Un equipo liderado por Philippe Laurent, investigador del CEA (Commissariat à l'énergie atomique) en Saclay (Francia), ha realizado el descubrimiento estudiando el sistema binario de Cygnus X-1, donde la gravedad del agujero negro está desmembrando la estrella que lo acompaña. Los resultados apuntan a que este campo magnético es suficientemente fuerte como para arrancar partículas del pozo gravitatorio y bombearlas hacia el exterior, proyectando un chorro de materia en el vacío del espacio. Las partículas que forman estos chorros ganan velocidad recorriendo trayectorias espirales, lo que afecta a una propiedad de la radiación conocida como polarización.

Fuente:

Muy Interesante

"El Big Bang es parecido a un agujero negro pero al revés"

Personajes

Entrevista a Kip Thorne

Kip Thorne es uno de los mayores expertos del mundo en agujeros negros, esos objetos del universo tan populares seguramente por su violencia extrema, porque engullen para siempre cualquier cosa que se acerque demasiado, incluida la luz. A Thorne también le gustan, y tiene sus motivos: "Me fascinan porque en ellos muchas leyes de la física que conocemos fallan, y así podemos aprender cosas nuevas de la naturaleza: para mí, un agujero negro es un laboratorio donde estudiar cómo se comporta el espacio". Le interesan, dice, las condiciones extremas del cosmos y, sobre todo, el inicio mismo del universo: si un agujero negro es una singularidad donde la gravedad más intensa curva infinitamente el espacio-tiempo formando el pozo definitivo del que nada puede salir, el Big Bang es lo contrario, una singularidad de la que todo emerge.

Thorne, de 70 años, estadounidense, físico teórico de Caltech (California), ha estado en Madrid para impartir una conferencia sobre El universo curvo, del ciclo Astrofísica y Cosmología de la Fundación BBVA. Amigo y colega de Stephen Hawking, con el que hace apuestas sobre agujeros negros y las gana, Thorne está metido también en un proyecto cinematográfico, una película en la que no faltarán los agujeros y los exóticos, y solo teóricos, agujeros de gusano.

Pregunta. ¿Entienden los físicos los agujeros negros a fondo?

Respuesta. Lo entendemos bien cuando se trata de un agujero negro estático, en equilibro, gracias a la relatividad de Einstein. Pero no entendemos tan bien los agujeros negros en situaciones dinámicas, es decir, cuando colisionan, cuando rotan a gran velocidad... Los estudiamos con simulaciones y esperamos conocerlos mejor con los detectores de ondas gravitacionales, como el Ligo [que funciona ya en EE UU, en su fase preliminar].

P. ¿Son todos iguales o hay agujeros negros de varios tipos?

R. Los hay de tamaños diferentes. Un agujero negro en equilibrio, en tanto que sea suficientemente grande para ser de tipo clásico, es un objeto simple en que todas sus propiedades (como forma y tamaño) están determinadas por su masa y su rotación y se pueden calcular con la teoría de Einstein. Pero en los agujeros negros muy pequeños, como los que podrían hacerse en un acelerador de partículas, intervienen las leyes de la física cuántica y pueden tener propiedades muy diferentes que solo ahora empezamos a comprender.

P. Pero no se pueden observar directamente.

R. Las simulaciones de ordenador y los telescopios nos permiten conocer muchas cosas del papel de los agujeros negros en el universo, pero las observaciones directas solo llegarán con los detectores de ondas gravitacionales [vibraciones del espacio-tiempo generadas en fenómenos como las colisiones de agujeros negros y que se propagan por el espacio].

P. ¿También los agujeros de gusano?

R. Es que los agujeros de gusano probablemente no existen, son una idea teórica, pero no hay nada en la naturaleza, que sepamos, que forme un agujero de gusano, mientras que conocemos bien procesos que forman agujeros negros, como una estrella masiva que se agota y se encoge hasta formar uno. Además, son objetos diferentes: un agujero negro es una singularidad donde todo se destruye, mientras que en un agujero de gusano no. De alguna manera, en teoría, un agujero de gusano conecta dos puntos del hiperespacio... por ejemplo, este lugar, en Madrid, estaría conectado con mi casa, en Pasadena.

P. Sería un medio de transporte óptimo.

R. Sí, pero no tenemos motivos para pensar que se forman en la naturaleza, claro que tampoco hay ninguna ley que lo prohíba. Tal vez una civilización mucho más avanzada podría construirlos artificialmente.

P. ¿Cuál es el reto cosmológico que más le interesa?

R. Lo más emocionante es el nacimiento mismo del universo y los detectores de ondas gravitacionales, en los próximos cinco o diez años, pueden ayudarnos a estudiarlo.

P. ¿Quiere decir el auténtico momento cero?

R. Sí. Las ondas gravitacionales nos pueden dar una imagen del inicio mismo. La teoría estándar dice que el Big Bang es una fluctuación de vacío e inmediatamente después una fase de inflación que amplifica el proceso. Depende de los detalles, pero se puede conservar información del momento inicial. Se está pensando construir un detector de ondas gravitacionales avanzado, el Big Bang Observatory, para ver directamente las ondas gravitatorias del nacimiento del universo y estudiar sus propiedades.

P. ¿Tiene esto relación con los agujeros negros?

R. En cierto sentido la singularidad del interior del agujero negro es como la singularidad del inicio del universo, pero con el tiempo invertido: en el Big Bang todo emerge de la singularidad, mientras el agujero negro todo lo engulle. Es como dar la vuelta al tiempo de la singularidad.

P. Y nada de antes del Big Bang.

R. Bueno... eso nos gustaría saber. Hay teorías muy especulativas sobre si se conservaría información de antes del Big Bang a pesar de la singularidad inicial. Tal vez en 20 o 30 años podamos abordar este asunto.

P. Creo que fue Stephen Hawking quien dijo que plantearse el antes del Big Bang es tan absurdo como preguntar qué hay al norte del Polo Norte.

R. Sí. Stephen sostiene una idea del inicio del universo denominada sin fronteras. Es algo complicado: no define el inicio en función de espacio-tiempo sino solo de espacio y en ese contexto no tiene sentido el antes del Big Bang, pero no sabemos si esa idea es correcta o no.

P. Usted ha hecho apuestas con Hawking y las ha ganado.

R. Sí, pero Stephen es un auténtico líder mundial en agujeros negros. La primera apuesta fue en los años setenta acerca de si un objeto muy oscuro del universo podría ser un agujero negro y emitir en rayos X. El objeto resultó no ser realmente un agujero negro. Luego apostamos si la naturaleza permite que exista una singularidad desnuda, que sea observable desde fuera. Yo aposté que sí, mientras que la mayoría de los cosmólogos sostiene que una singularidad está siempre escondida dentro de un agujero negro, excepto la del Big Bang. Gané la apuesta.

P. Y ahora, además, está metido en una película.

R. Sí, soy coautor, junto con otras tres personas. Es una historia de ciencia ficción con agujeros negros, agujeros de gusano, estrellas de neutrones... Y no, no puedo decirle de qué trata, pero espero que esté lista en tres años. Además, quiero hacer una presentación adjunta a la película, explicando la ciencia que subyace. Mi objetivo es atraer a los jóvenes brillantes hacia la ciencia.

Fuente:

El País Sociedad

Científicos aseguran que los agujeros negros son eternos

Constituyen un misterio, dado que no logran saber qué pasa dentro de ellos. Creen que se debe a que una vez que entraron en la fase final, abandonan la dimensión de espacio-tiempo.

Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más extraños del universo. Se producen cuando una masa enorme está comprimida a su densidad última.

El científico Carl Sagan, en su libro "Cosmos", afirmaba que es tanta la gravedad que generan que desvían la luz hacia su interior y que, por su nivel de densidad, una pizquita de una cucharadita de té de esa materia pesaría tanto como una montaña. Ahora, además, parecería que son eternos, dado que en ellos ya no habría espacio ni tiempo.

Si bien las observaciones indican que los agujeros negros abundan en el universo, los científicos en realidad no comprenden qué ocurre dentro de ellos. Y las ecuaciones de la teoría general de la relatividad, que se usan habitualmente para comprender la física del universo, se descalabran en estos casos.

"Realmente está más allá de la física que conocemos", aseguró este viernes en declaraciones a Space.com Juan Antonio Valiente Kroon, un matemático del Queen Mary College de la Universidad de Londres y uno de los autores del estudio. Valiente, quien reconoce que para comprender lo que ocurre adentro de un agujero negro hay que inventar "una nueva física", agregó que sin embargo la física de las etapas finales de un agujero negro es "bastante simple".

Aparentemente, los matemáticos encontraron una solución a las ecuaciones de la relatividad general en una situación llamada "espaciotiempo Kerr" y creen que eso es lo que ocurre cuando un agujero negro llega a la etapa final de su evolución.

El espaciotiempo Kerr es independiente del tiempo, lo cual significa que en el espacio Kerr nada cambia con el tiempo, es decir que de hecho el tiempo se ha detenido. Un agujero negro en tal fase es, esencialmente, estacionario. O sea, permanente.

"Uno podría decir que una vez que ha llegado a esta etapa ya no ocurren otros procesos", dijo Valiente.En 1963 el físico neocelandés Roy Kerr resolvió las ecuaciones de campo de Albert Einstein para describir el espaciotiempo que rodea una masa cargada y en rotación.

La solución Kerr describe todos los agujeros negros que existen en la naturaleza. "Principalmente las ecuaciones de la relatividad son tan complejas que para los sistemas relativistas la única forma en la cual uno puede probar estas ecuaciones es por medio de computadoras", dijo Valiente. "Las soluciones como ésta, la solución Kerr, son realmente excepcionales", añadió el matemático.

En su nuevo estudio, Valiente y su colega Thomas Backdhal calcularon una fórmula que permite determinar cuán cerca está un agujero negro de llegar al estado Kerr. Dependiendo de la masa del objeto, esto puede ocurrir muy rápidamente, aún en pocos segundos.

"Los astrónomos piensan que la mayoría de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, tienen agujeros negros supergigantes en su centro ", señaló Space.com, que añadió que "algunos investigadores sospechan que estos son, realmente, agujeros negros Kerr".

Para aplicar la fórmula los científicos examinarían la región en torno al agujero negro llamada horizonte de sucesos, u horizonte de eventos, esto es la hipersuperficie frontera del espacio-tiempo. Una vez que la masa, o aún la luz, pasa hacia adentro del horizonte de sucesos de un agujero negro ya no puede escapar la atracción gravitacional del objeto.

Los investigadores creen que su avance podría ayudar a los científicos que construyen simulacros computerizados de los agujeros negros y buscan alinearlos con sus observaciones de los agujeros negros reales.

Fuente:

El Sol On Line

Así se formaron los primeros agujeros negros gigantes

Una simulación permite ver cómo el choque de grandes galaxias originó estos titanes con una masa al menos mil millones de veces superior al Sol

Un grupo de investigadores de las universidades de Zúrich (Suiza) y Michigan (EE.UU.) creen que han descubierto el origen de los primeros agujeros negros supermasivos, aquellos cuya masa es al menos mil millones de veces superior a la del Sol, que se formaron hace unos 13.000 millones de años. El hallazgo, que ha sido conseguido gracias a un simulador numérico, permite completar un «capítulo perdido» en la historia temprana del Universo, y podría ayudar a entender mejor cómo la gravedad y la materia oscura formaron el cosmos tal y como lo zurich.

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Formacion de agujeros negros

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University of Zurich

Simulación de la formación de los agujeros negros supermasivos

La revista Nature publica esta semana un artículo sobre la simulación numérica que ha permitido observar cómo los agujeros negros supermasivos se crearon a partir de la fusión entre protogalaxias también masivas. Según los científicos de la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.), en los mil millones de años posteriores al Big Bang, el ambiente era tan propicio para la formación de agujeros negros de esa magnitud que se originaban en apenas un centenar de millones de años.

«Nuestros resultados suponen un hito en la explicación de cómo se forman las estructuras del Universo», presume el astrónomo Stelios Kazanzidis, responsable de la investigación. Durante más de dos décadas, la opinión prevaleciente entre los astrónomos ha sido que las galaxias evolucionaron jerárquicamente, es decir, la gravedad atrajo primero pequeños trozos de materia y, gradualmente, esos pequeños trozos se unieron para formar estructuras más grandes. Kazantzidis y su equipo han dado una vuelta de tuerca a esta idea. «Nuestros resultados muestran que las estructuras grandes, como las galaxias y los agujeros negros masivos, se acumularon rápidamente en la historia del Universo. Sorprendentemente, esto es contrario a una evolución jerárquica», explican.

Lea el artículo competo en:

ABC.es

Los agujeros negros se encienden cuando las galaxias colisionan entre sí

Jueves, 27 de mayo de 2010

Los agujeros negros se encienden cuando las galaxias colisionan entre sí

El satélite Swift de la NASA, que fue lanzado en noviembre de 2004 y está operado por el Instituto Goddard de Vuelos Espaciales de la agencia espacial norteamericana, ha descubierto que los agujeros negros se encienden cuando las galaxias colisionan entre sí en el Universo.

Un agujero negro es una región finita del espacio que surge tras una gran concentración de masa en su interior, con mucha densidad, que provoca un campo gravitatorio tal que no alberga partículas de materiales; ni siquiera los fotones de luz pueden escapar de ellos.

Así, los datos aportados por Swift han ayudado a los astrónomos a resolver un misterio que desde hace décadas inquietaba a la comunidad científica acerca de cómo un pequeño porcentaje de agujeros negros emitían grandes cantidades de energía y al hacerlo se iluminaban.

Según han explicado los expertos, tan sólo un uno por ciento de los agujeros negros supermasivos mantiene este comportamiento y lo hacen cuando las galaxias chocan entre sí. Estos nuevos datos podrían arrojar luz sobre el comportamiento futuro de los agujeros negros en la Vía Láctea.

El trabajo, que será publicado el próximo 20 de junio en 'Astrophysical Journal Letters', ha recogido que las intensas emisiones procedentes del centro de las galaxias aparecen cerca de los agujeros negros supermasivos que contienen entre un millón y miles de millones de veces la masa del Sol. De hecho, han comprobado que algunas pueden llegar a emitir hasta diez mil millones de veces la energía del Sol, convirtiéndose así en los objetos más luminosos del Universo.

"Los teóricos apuntan que la violencia que se genera cuando dos galaxias se fusionan podría alimentar a los agujeros negros de las mismas", ha comentado el principal autor del estudio y miembro de la Universidad norteamericana de Maryland, Michael Koss.

Hasta la fecha, los astrónomos no han podido asegurar con precisión la existencia de estos 'núcleos galácticos activos', como así se les conoce, que están rodeados de nubes de gas y polvo estelar y que hasta este satélite de rayos X no habían podido ser observados. El estudio ha podido investigar fenómenos situados hasta los 650 millones de años luz de la Tierra y recoger hasta docenas de estas colisiones y agujeros negros desconocidos.

Fuente:

Canarias 7

Hubble: 20 años en el espacio

Domingo, 25 de abril de 2010

Hubble: 20 años en el espacio
(y sus cinco descubrimientos más importantes)

Un día 24 de abril como hoy pero de hace 20 años la NASA lanzaba al espacio uno de los telescopios que más alegrías ha dado a la comunidad científica: el Hubble. 20 años lleva ya este telescopio escudriñando el Universo concienzudamente, labor gracias a la cual hemos podido admirar con todo lujo de detalles desde planetas hasta estrellas pasando por galaxias o nebulosas, y conseguido conocer más en profundidad el espacio y lo que en él pasa.

Debido a su 20 aniversario todo el mundo está felicitando al Hubble de diferentes maneras (Google le ha dedicado el doodle de hoy por ejemplo) y en esta, aunque ya le felicitamos hace unos días, no íbamos a ser menos y volvemos a repetir felicitación hoy con este segundo post. Concretamente lo haré recordando sus 5 descubrimientos más importantes, así que sin más dilación os dejo con lo interesante.

Agujeros negros supermasivos

Por el año 1915 el genial Albert Einstein predijo mediante fórmulas matemáticas la existencia de agujeros negros, pero nadie había sido capaz de obtener confirmación, hasta el año 94. En dicho año nuestro protagonista detectó algo que tenía una masa equivalente a 3.000 soles en la galaxia M87: “ese algo” era un agujero negro supermasivo. El Hubble había conseguido la primera prueba de la historia que confirmaba lo apuntado por Einstein.

Pero los descubrimientos del Hubble relacionados con agujeros negros continuaron. En el 96 un grupo de científicos de la NASA llegó a una importante conclusión gracias a imágenes del Hubble: casi todas las grandes galaxias del universo están “coronadas” por un agujero negro supermasivo en su centro (también la nuestra, por cierto).

Precisando la edad del Universo

En la década de 1920 el astrónomo Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande y formuló la conocida “constante de Hubble” que describe la velocidad de expansión del Universo y su edad. Fue todo un hito que años después “pulió” el Hubble (bautizado así justamente en honor a Edwin) al permitir a los científicos con sus imágenes precisar en mucho lo formulado hacía años atrás por Edwin Hubble. La conclusión final fue que nuestro universo tiene una edad de 13.500 millones de años.

Evidencias de la energía oscura

Había algo que los científicos ansiaban desde hacía mucho tiempo y no era otra cosa que poder observar lo que pasaba en el espacio profundo, lo que se consiguió finalmente con el Hubble.

Dichas observaciones supusieron un auténtico botín. Gracias a ellas se encontraron evidencias que respaldaban lo que Einstein había predicho también años atrás: el universo está lleno de una forma de energía, conocida como energía oscura, que es la causante de que las galaxias se separen unas de otras constantemente (o dicho de otra manera, es la fuerza que hace que el Universo se expanda).

Así nace un planeta

Otro de los grandes momentos del Hubble llegó por el año 2005 cuando captó la primera fase que da lugar a un planeta, concretamente tomó imágenes de como un disco de polvo y gas alrededor de una estrella recién nacida se hacía cada vez más denso, lo que permite que la materia se agrupe para dar finalmente lugar a un nuevo planeta.

Y dio con la primera molécula orgánica en un exoplaneta

Al Hubble no se le escapa nada, ni lo más pequeño. Tanto es así que en el 2008, por primera vez, dio con una molécula orgánica en la atmósfera de un exoplaneta del tamaño de Júpiter, el HD 189733b. El descubrimiento fue muy importante ya supuso un paso adelante en el objetivo de conseguir identificar moléculas prebióticas en las atmósferas de planetas situados en “zonas habitables” alrededor de otras estrellas.

Vía: NASA – HubbleSite | Imágenes: HubbleSite

Tomado de:

Alt 1040

John Michell: El hombre que descubrió los agujeros negros

Domingo, 14 de marzo de 2010

John Michell: El hombre que descubrió los agujeros negros

Un agujero negro es un volumen finito de espacio-tiempo donde la gravedad generada por una gran concentración de masa en su interior es tan fuerte que nada, ni siquiera los fotones de la luz, pueden escapar de él. Esta fascinante idea fue definida en 1969 por John Wheeler y ampliamente explicada por físicos como Stephen Hawking, George Ellis y Roger Penrose a lo largo de la década de los setenta, pero para encontrar la primera definición de un agujero negro tenemos que trasladarnos al año 1783.

Representación de un agujero negro

John Michell, un filósofo y geólogo inglés, tuvo esta fascinante idea mientras intentaba enunciar un método hipotético para definir la masa de una estrella. Michell aceptaba la teoría newtoniana de que la luz estaba compuesta de pequeñas partículas de materia y con ello, razonó que estas partículas saliendo de la superficie de una estrella verían su velocidad reducida por la fuerza gravitatoria de la propia estrella, tal y como cualquier proyectil lanzado hacia arriba lo hacen en la tierra. Pensó que midiendo la reducción de la velocidad de la luz de una estrella dada podría calcular la masa de la estrella.

Michell se preguntó cómo de grande este efecto podría ser. Suponía que cualquier proyectil necesitaría desplazarse más rápido que una determinada velocidad para escapar del campo gravitacional de la estrella. Sabía que la ‘velocidad de escape’ dependía únicamente del tamaño y la masa de la estrella por lo que se preguntó ¿Qué sucedería si la gravedad de la estrella fuera tan grande que excediera la propia velocidad de la luz? Michell se percató de que la luz caería de nuevo sobre la superficie de la estrella.

Por aquel entonces, se conocía una velocidad aproximada de la luz, que había sido definida por Ole Roemer el siglo anterior, así que fue fácil calcular para Michell que la velocidad de escape excedería la velocidad de la luz en una estrella cuando esa estrella tuviera 500 veces la masa del sol, asumiendo una densidad media similar. Al no poder la luz escapar de una estrella de ese tamaño sería invisible para el mundo exterior, siendo lo que a día de hoy llamamos agujero negro.

Michell llegó a sugerir que se podrían detectar los invisibles agujeros negros si alguno de ellos tuviera estrellas luminosas girando alrededor de ellos, y de hecho, este es uno de los métodos que los astrónomos utilizad a día de hoy para localizar agujeros negros.

Este concepto estuvo en el momento de su primera definición tan adelantado a su tiempo que causó una gran impresión en la comunidad científica, viéndose únicamente respaldado por el matemático Pierre-Simon Laplace que en 1796 explicó de nuevo este concepto en algunos de sus libros. La idea de que la luz era una sin masa que se hizo tan popular a lo largo del siglo XIX relegó esta teoría al olvido.

No sería hasta el año 1915, año en el que Einstein publicó la teoría de la relatividad general, que este concepto de nuevo volvería a resurgir. Einstein demostró que la luz estaba influenciada por las fuerzas gravitatorias y poco tiempo después Karl Schwarzshild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein en la que un cuerpo suficientemente pesado sería capaz de absorber la luz.

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Fuentes y más información:
- La guía definitiva sobre agujeros negros para no expertos
- John Michell and black holes

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Fuente:

Recuerdos de Pandora

El apocalipsis que llegará del espacio

Lunes, 10 de marzo de 2010

El apocalipsis que llegará del espacio

Aterradores escenarios que demuestran que la Tierra se encuentra en un medio hostil

Recreación artística de un meteorito como el que cayó sobre nuestro planeta. | Science Photo Library

Si miran al cielo nocturno, verán el espacio infinito salpicado de pequeños puntos luminosos. Un remanso de paz en las alturas. Pero esa serena imagen es una gran mentira. La Tierra está inmersa en un entorno hostil, a merced de las grandes fuerzas cósmicas. A su alrededor explotan estrellas, colisionan galaxias enteras y agujeros negros devoran cuanto encuentran a su paso.

El libro La Muerte llega desde el cielo. 'Así terminará el mundo' (editorial Robinbook) explica que la destrucción de la Tierra es cuestión de tiempo. El volumen presenta una decena de aterradores escenarios y relata con lenguaje riguroso y divulgativo qué probabilidad hay de que se hagan realidad, cómo afectarían a la vida en la Tierra y si podemos hacer algo por evitarlos.

El autor es el astrónomo Philip Plait, que ha trabajado siete años en la NASA, y otros tantos como profesor. Es el creador del reconocido blog Bad Astronomy, cuyo propósito principal es refutar cuestiones como la astrología, el creacionismo o la conspiración lunar.

Meteoritos

El impacto de un meteorito de grandes dimensiones sobre la Tierra hace 65 millones de años acabó con los que eran los reyes y señores del planeta, los dinosaurios. La historia puede repetirse. Y en esta ocasión se extinguiría la raza humana.

Tal y como sentencia el libro, "la Tierra se halla situada en una galería de tiro cósmica y el Universo nos tiene en su punto de mira". El golpe de uno de estos proyectiles no sólo afectaría a la zona donde cayera. En ese punto nacería una gigantesca onda sonora que daría varias vueltas al planeta, llevándose por delante todo aquello que encontrara.

El asteroide Apofis, de 250 metros de diámetro, es una de las rocas extraterrestres que más posibilidades tiene de golpear la Tierra. La fecha de impacto: 13 de abril de 2029. La catástrofe podría evitarse lanzando una bomba a unos cientos de metros de distancia del asteroide. Esto desviaría su trayectoria.

Agujeros negros

Nacen de la muerte de una estrella, concentran muchísima masa en un volumen muy pequeño y su fuerza de atracción gravitatoria es gigantesca. Son, en definitiva, pozos sin fondo que devoran todo aquello que encuentran a su paso. En la Vía Láctea se estima que hay diez millones de agujeros negros. Si uno se aproximara la Tierra lo suficiente como para hacer daño, lo primero que notaríamos los ciudadanos de a pie serían alteraciones en las mareas por el efecto gravitatorio.

Al principio serían sutiles, pero terminarían siendo tan brutales que causarían inundaciones y tsunamis. En un momento dado, la gravedad del agujero y la de la Tierra se habrían igualado y empezaríamos a flotar. Es un respiro dentro de tanto caos, pero quizá el miedo no nos dejaría disfrutar de la extraña experiencia. Una hora más tarde, la gravedad del agujero negro superaría la de nuestro planeta con creces y lo engulliría. Este sería el fin de la humanidad. El fin del planeta Tierra.

Supernovas

El nacimiento de una supernova suele ser motivo de emoción y alegría entre los astrónomos. En cuanto notan su brillo especialmente intenso en el cielo nocturno, sacan presurosos los telescopios para observar a la recién llegada. Pero si este evento cósmico sucede demasiado cerca de la Tierra (a menos de 25 años luz), la alegría debe convertirse en seria preocupación.

La explosión estelar despide un chorro de rayos gamma. Si alcanzaran la atmósfera terrestre, destruirían los niveles de ozono hasta la mitad. Antes de llegar, atravesarían la Estación Espacial Internacional y matarían a los astronautas a bordo. Con la llegada del día, comenzaría la peor parte: los rayos ultravioleta atravesarían la atmósfera sin que nada les frenase. La luz nos quemaría. Nuestra piel no está preparada para soportar estos rayos.

Pero este sería el menor de los problemas en un planeta donde la base de la cadena alimentaria, el fitoplancton, está muerta. Comienza así, una extinción masiva. La estrella más cercana a la Tierra con posibilidades de convertirse en una supernova es Betelgeuse, una supergigante roja en Orión, a unos 430 años luz. No se sabe exactamente cuando explotará, pero lo hará.

La extinción del sol

El Sol morirá, pero no lo hará solo. Se llevará por delante la Tierra. La estrella aumenta poco a poco de tamaño. Un día será tan grande que su brillo será insoportable, el calor en la Tierra sofocante y tan extremo que la atmósfera se escapará hacia el cosmos. Así, hasta que el planeta esté tan caliente que, literalmente, se derrita. Pero falta mucho tiempo para que esto suceda, 6.000 millones de años. Hasta entonces y mientras tanto, el astro rey puede dar guerra lanzando llamaradas solares. Éstas liberan millones de partículas subatómicas. Suceden con frecuencia y suelen causar daños en los satélites artificiales que orbitan nuestro planeta.

Estas llamaradas pueden ser mucho más violentas, tanto que tengan consecuencias catastróficas. Podrían provocar el caos electromagnético y destrozar los satélites por completo por una sobredosis de calor. En tierra, los cables de transmisión sufrirían una sobrecarga repentina de corriente eléctrica, se romperían y caerían como látigos. Los transformadores explotarían. Cientos de millones de personas se quedarían sin luz y, en una sociedad donde el bienestar depende en gran medida de esta energía, muchos morirían de frío.

Ataque alienígena

La probabilidad de que esto suceda es desconocida porque aún no se conoce el número de civilizaciones avanzadas que pueden existir en una galaxia ni las probabilidades de que sean hostiles. Tampoco se sabe si siendo hostiles se desplazarían hasta la Tierra para aniquilarnos.

A pesar de ello, la posibilidad existe. Plait imagina a los alienígenas de este tipo con forma de araña y con una destreza envidiable en el manejo y construcción de ingenios tecnológicos y también para replicarse a sí mismos. "Un montón de arañas partieron en busca de materias primas. La Tierra sucumbió en cuestión de días. Las primeras aterrizaron en Australia y devoraron cuanto hallaron a su paso. Piedra, metal o gas, todo podía ser convertido en caso de necesidad. Agua, plantas, carne, todo se aprovechaba (...) Barrieron todo el planeta y en un par de semanas no quedaba prácticamente nada con vida en el planeta".

Otro posible tipo de ataque alienígena es el de bacterias o virus, pero hay que esperar a que los avances en el ámbito de la astrobiología arrojen luz sobre el asunto porque aún no está claro si son capaces de sobrevivir a un viaje espacial o traspasar nuestra atmósfera.

Tomado de:

El Mundo Ciencia

Domingo, 07 de marzo de 2010

Los agujeros negros pueden modificar el aspecto de sus galaxias

El equipo del Observatorio de Rayos-X Chandra dio a conocer una imagen compuesta de NGC 1068, una de las galaxias más cercanas y más brillantes que contiene una agujero negro supermasivo que crece rápidamente. Los datos de rayos-X de del Observatorio de Rayos-X Chandra aparecen en color rojo, los datos ópticos del Telescopio Espacial Hubble están en color verde y los datos de radio del Dispositivo Muy Grande, en azul. La estructura espiralada de NGC 1068 se puede ver en los datos de rayos-X y ópticos, mientras que los datos de radio muestran un chorro proveniente del agujero negro supermasivo central.

Arriba: Imagen compuesta de NGC 1068. Crédito: Rayos-X (NASA/CXC/MIT/C.Canizares, D.Evans, entre otros), Óptico (NASA/STScI), Radio (NSF/NRAO/VLA).

Las imágenes de rayos-X y espectros obtenidos por Chandra, muestran que un viento intenso se aleja del centro de NGC 1068 a una velocidad cercana a 1,6 millones de kilómetros por hora. Este viento probablemente es generado cuando el gas que se encuentra alrededor es acelerado y calentado a medida que gira en espiral hacia el agujero negro. Una parte del gas es empujado hacia el interior del agujero negro, mientras que otra parte es alejada. Los rayos-X de alta energía producidos por el gas cerca del agujero negro calientan el gas que se escapa, haciendo que éste brille a energías de rayos-X inferiores.

Este estudio de Chandra es mucho más profundo que observaciones de rayos-X anteriores. El mismo les permitió a los científicos realizar un mapa de alta definición del volúmen con forma de cono calentado por el agujero negro y sus vientos, y hacer mediciones precidas de cómo varía la velocidad del viento a lo largo del cono. Al usar estos datos se ve que cada año varias veces la masa del Sol es depositada a distancias enormes de cerca de 3.000 años luz desde el agujero negro. El viento probablemente lleve energía suficiente como para calentar el gas que se encuentra cerca e impedir la formación de estrellas.

Estos resultados ayudan a explicar cómo un agujero negro puede alterar la evolución de su galaxia anfitriona.

Fuente:

Espacio Sur