¿Por qué se mueren las galaxias?

Logran mostrar, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias "muertas" dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años.

Viejas galaxias colosales mueren de dentro hacia afuera. /NASA/ESA

Un equipo internacional de científicos ha logrado mostrar, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias "muertas" dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años.

A través del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), se ha revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. La disminución en el ritmo de formación estelar parece haberse iniciado en los núcleos de las galaxias, extendiéndose luego a las partes exteriores.

Uno de los grandes misterios de la astrofísica se ha centrado en cómo las masivas e inactivas galaxias elípticas, tan comunes en el universo moderno, frenaron hasta "desconectar" su otrora frenético ritmo de formación estelar. Estas colosales galaxias, a menudo también llamadas esferoides debido a su forma, típicamente contienen, en su atestado centro, una densidad de estrellas diez veces mayor a la de la Vía Láctea, y tienen cerca de diez veces su masa.

Los astrónomos se refieren a estas grandes galaxias como rojas y muertas, ya que exhiben una amplia abundancia de antiguas estrellas rojas, pero muestran la ausencia de jóvenes estrellas azules y no presentan evidencia de formación de nuevas estrellas.

La edad estimada de las estrellas rojas sugiere que estas galaxias dejaron de crear nuevas estrellas hace 10.000 millones de años.Este "apagón" comenzó justo en el clímax de la formación de estrellas en el Universo, cuando muchas galaxias aún estaban dando a luz a estrellas a un ritmo casi veinte veces más rápido que el actual.

"Los esferoides masivos muertos contienen aproximadamente la mitad de todas las estrellas que el universo ha producido durante toda su vida", ha señalado Sandro Tacchella, del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich (ETH, Suiza). "No podemos pretender una comprensión de cómo el universo evolucionó y se convirtió en lo que hoy vemos a no ser que comprendamos a su vez cómo estas galaxias han llegado a ser lo que son", ha explicado.

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Publico.es

El dramático nacimiento de una estrella

Imagen de la estrella recién nacida. | ESO

Un estudio del Observatorio Astronómico Europeo (ESO) empleando el telescopio 'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array' (ALMA) ha logrado obtener un nítido primer plano de grandes emanaciones de material provenientes de una estrella de recién formada. Al observar el brillo producido por las moléculas de monóxido de carbono presentes en dicha estrella, se ha descubierto que sus chorros poseían mayores niveles de energía de lo que se pensaba. 'Herbig-Haro 46/47'm como se llama este objeto, está a una distancia de 1.400 años luz de la Tierra.

Diego Mardone, uno de los colaboradores de la investigación, hace énfasis en el hecho de que "este sistema es muy similar a la mayoría de las estrellas remotas de baja masa durante su período de formación y nacimiento. Sin embargo, es también bastante inusual debido a que el flujo expelido impacta a la nube de manera directa en uno de los lados de la joven estrella y sale fuera de la nube por el otro. Esto lo hace ideal para estudiar el impacto de los vientos estelares sobre la nube madre a partir de la cual se forma la nueva estrella".

La nitidez y sensibilidad alcanzada por estas observaciones de ALMA también permitieron al equipo descubrir una inesperada emanación que al parecer proviene de un compañero de la incipiente estrella, que posee una masa menor. Este flujo secundario se presenta en un ángulo prácticamente recto con respecto al objeto principal y parece cavar su propio agujero para salir de la nube que lo rodea.
El autor principal del estudio, Héctor Arce concluye que "ALMA ha permitido detectar características en el flujo de material observado con mucha más claridad que los estudios anteriores. Esto demuestra que sin duda habrá muchos descubrimientos que presenciar con todo el conjunto de antenas".

Tomado de:

El Mundo Ciencia

El secreto de juventud de las estrellas

El cúmulo globular estudiado por el Observatorio Austral Europeo. | ESO

Al igual que las personas, las estrellas pueden envejecer de distintos modos. Un nuevo estudio ha descubierto que algunos cúmulos de estrellas nacidos tras el Big Bang mostraban distintos grados de desarrollo, mostrándose más jóvenes o envejecidas.

Estos cúmulos globulares son reliquias de los primeros tiempos del Universo, con edades entre los 12-13 mil millones de años (el Big Bang tuvo lugar hace 13.700 millones de años), y que contienen muchas de las estrellas más viejas de nuestra galaxia.

Pese a que forman parte del pasado remoto del Universo, el equipo científico ha descubierto, utilizando el telescopio MPG/ESO del Observatorio Austral Europeo (ESO, por sus siglas en inglés) y el Hubble de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) que algunos de estos cúmulos permanecen con un 'espíritu' joven.

¿A qué se debe el secreto de la eterna juventud de estos cúmulos?. Los astrónomos han revelado un mecanismo de rejuvenecimiento peculiar. Las estrellas de los cúmulos tienden a tener la misma edad. Las brillantes de mucha masa se consumen pronto, por lo que los cúmulos deberían mantener solo las estrellas de menos masa.

Sin embargo, algunos de estos cúmulos reciben un nuevo soplo de vida, obteniendo combustible extra que las alimenta de nuevo y las hace brillar considerablemente. Esto puede ocurrir si una estrella atrae material de otra estrella vecina a medida que dos de estas se fusionan o si colisionan. Las estrellas revigorizadas son denominadas azules rezagadas, y su alta masa y brillo son las propiedades que han dado fundamento a este estudio.

Las estrellas más pesadas se precipitan hacia el centro del cúmulo a medida que este envejece, en un proceso similar a la sedimentación. Las elevadas masas de las azules rezagadas dan a entender que se ven fuertemente afectadas por este procesos, mientras que su brillo las hace relativamente fáciles de observar.

El equipo localizó la ubicación de estrellas azules rezagadas en 21 cúmulos globulares. Unos pocos cúmulos parecían jóvenes, con estrellas azules rezagadas distribuidas por todo el cúmulo, mientras que un grupo más numeroso era viejo, con las azules rezagadas agrupadas en el centro. Un tercer grupo se encontraba en pleno proceso de envejecimiento, con las estrellas más cercanas al centro migrando hacia el interior en primer lugar, mientras que las estrellas más alejadas se acercaban progresivamente al centro. "Dado que estos cúmulos se formaron todos aproximadamente al mismo tiempo, esto revela grandes diferencias en la velocidad de evolución de cúmulo a cúmulo", concluye Barbara Lanzoni (Universidad de Bolonia, Italia), coautora del estudio.

El estudio ha proporcionado la primera evidencia empírica de a qué velocidad envejecen diferentes cúmulos.

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El Mundo Ciencia

Descubren moléculas de agua oxigenada en el espacio

Agua oxigenada por aquí (c) ESO

La Observatorio Europeo Austral (ESO) anunció que encontraron moléculas de peróxido de hidrógeno en el espacio, conocido comúnmente como agua oxigenada. El descubrimiento, logrado con el telescopio APEX instalado en el norte de Chile, ofrece pistas sobre el enlace químico entre el agua y el oxígeno, esenciales para la vida.

Mientras en la Tierra usamos el agua oxigenada para hacer gárgaras o desteñir el pelo, las moléculas fueron observadas en el espacio cerca de la estrella Rho Ophiuchi, a unos 400 años luz de distancia. Esta zona tiene nubes de gas y polvo cósmicos muy densas y frías (alrededor de -250 ºC), donde nuevas estrellas están naciendo. Las nubes contienen principalmente hidrógeno, aunque hay otras moléculas también y los astrónomos están tratando de determinar cuáles son.

Telescopios como el APEX, ubicado en el Llano de Chajnantor a 5.000 metros de altura, realizan observaciones de luz que permiten detectar estas moléculas.

“Sabíamos, a partir de experimentos de laboratorio, qué longitudes de onda debíamos buscar, pero la cantidad de peróxido de hidrógeno en la nube es de una sola molécula por cada diez mil millones de moléculas de hidrógeno, por lo que la detección necesitó de observaciones muy cuidadosas”, dice Per Bergman, astrónomo del Observatorio Espacial de Onsala en Suecia. Bergman es el autor principal del estudio, que se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.

La formación de moléculas de agua oxigenada (H2O2) está estrechamente vinculada a otras dos moléculas, el oxígeno y el agua, que son fundamentales para la vida. Debido a que se cree que gran parte del agua en nuestro planeta se formó originalmente en el espacio, los científicos están interesados en entender cómo se genera.

“No entendemos todavía cómo algunas de las moléculas más importantes aquí en la Tierra se fabrican en el espacio. Pero el descubrimiento de peróxido de hidrógeno con APEX parece ser que nos muestra que el polvo cósmico es el ingrediente que falta en el proces ”, dice Bérengère Parise, astroquímica y co-autora del artículo.

Link: Peróxido de hidrógeno encontrado en el espacio

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Fayer Wayer

La violenta historia del cúmulo de Pandora

El colosal choque de cuatro cúmulos galácticos que se prolongó durante 350 millones de años originó este monstruo espacial

Un equipo de científicos del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha logrado recomponer la compleja y violenta historia del cúmulo de galaxias Abell 2744, apodado cúmulo de Pandora. Su existencia fue provocada por el encuentro simultáneo de cuatro cúmulos de galaxias distintos, un colosal choque que se prolongó durante 350 millones de años y que ha producido extraños efectos nunca antes observados de manera conjunta.

Los cúmulos de galaxias son las mayores estructuras en el cosmos; contienen literalmente trillones de estrellas. La manera en que se forman y se desarrollan a través de repetidas colisiones tiene profundas consecuencias en nuestra comprensión del Universo. Cuando grandes cúmulos de galaxias chocan entre sí, el caos resultante es un tesoro de información para los astrónomos. Mediante el estudio de uno de los cúmulos en colisión más complejos e inusuales en el cielo, el equipo consiguió armar las piezas de la historia de Pandora. «Así como el investigador de un choque va uniendo las piezas que causaron un accidente, nosotros podemos usar las observaciones de estos múltiples choques cósmicos para reconstruir eventos que ocurrieron durante un período de cientos de millones de años», explica Julian Merten, uno de los investigadores. «Esto nos revela cómo se formaron las estructuras en el Universo y cómo interactúan entre sí diferentes tipos de materia cuando se encuentran y chocan»,

«Lo bautizamos como el cúmulo de Pandora porque muchos fenómenos diferentes y extraños se desencadenaron a causa de la colisión. Algunos de estos fenómenos nunca antes habían sido observados», agrega Renato Dupke, otro integrante del equipo. Abell 2744 pudo ser estudiada como nunca antes gracias a la combinación de datos obtenidos con el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal (Chile), el telescopio japonés Subaru, el Telescopio Espacial Hubble, y el Observatorio espacial Chandra de Rayos-X de la NASA.

Las galaxias en el cúmulo son claramente visibles en las imágenes del VLT y el Hubble. Si bien las galaxias son brillantes, solo se puede apreciar el 5% de su masa. El resto es gas (cerca de un 20%), que por su alta temperatura sólo emite rayos-X, y energía oscura (cerca de un 75%), que es completamente invisible. Para comprender lo que ocurre en esta colisión el equipo necesitó trazar un mapa de las posiciones de todos los tipos de masa en Abell 2744.

Donde está la materia oscura

La materia oscura es particularmente escurridiza ya que no emite, absorbe o refleja luz (de ahí su nombre), sino que sólo se hace perceptible a través de su atracción gravitacional. Para marcar con exactitud la ubicación de esta misteriosa sustancia, el equipo aprovechó un fenómeno conocido como lente gravitacional, que corresponde a la curvatura de los rayos de luz provenientes de galaxias distantes al pasar a través de campos gravitacionales presentes en el cúmulo. El resultado es una serie de reveladoras distorsiones en las galaxias del fondo observadas con el VLT y el Hubble. Trazando cuidadosamente la forma en que estas imágenes son distorsionadas, es posible trazar un mapa bastante preciso de la ubicación de la materia oscura.

Al parecer la compleja colisión ha separado parte del gas caliente y la materia oscura, por lo que éstas ahora se encuentra separadas una de la otra y de las galaxias visibles. El cúmulo de Pandora combina varios fenómenos que solamente han podido ser observados de manera aislada en otros sistemas.

Características incluso más extrañas yacen en las partes exteriores del cúmulo. Una región contiene una gran cantidad de materia oscura, pero no posee galaxias luminosas ni gas caliente. Esta caótica distribución podría estar insinuando a los astrónomos algo sobre el comportamiento de la materia oscura y cómo los variados ingredientes del Universo interactúan entre sí.

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ABC

Descubren una estrella gigante 300 veces más masiva que el Sol

Jueves, 22 de julio de 2010

Descubren una estrella gigante 300 veces más masiva que el Sol

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Aproximación a las estrellas más masivas halladas hasta ahora. | ESO

• Dobla la masa límite superior conocida hasta ahora de 150 masas solares
• Descubren otras estrellas enormes siete veces más calientes que el Sol
• Sus cortas vidas y fuertes vientos dificulta el estudio de las gigantes masivas

Pocas estrellas pesan al nacer hasta 150 masas solares, el límite superior aceptado hasta ahora sobre el tamaño posible de estos astros. Sin embargo, un equipo de expertos ha descubierto las estrellas más masivas del Universo encontradas hasta ahora, una de ellas con un peso de nacimiento de más de 300 veces la masa del Sol.

El equipo de astrónomos dirigido por Paul Crowther, profesor de Astrofísica de la Universidad de Sheffield, utilizó el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), así como información de archivo del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA para estudiar en detalle dos cúmulos jóvenes de estrellas: 'NGC 3603' y 'RMC 136a'.

En este último cúmulo es donde ha sido encontrada R136a1, la estrella 'monstruosa', con una masa actual 265 superior al Sol y un peso al nacer de unas 320 masas solares. Además, no es sólo la más masiva que se haya encontrado, sino que también es la más luminosa, unas diez millones de veces más que el Sol.

"La existencia de tales monstruos, millones de veces más luminosos que el Sol, que pierden peso a través de vientos muy poderosos, podría proporcionar una respuesta a la incógnita de cuán masivas pueden ser las estrellas", señala ESO.

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El Mundo Ciencia

Una gran tormenta en un exoplaneta

Jueves, 24 de junio de 2010

Una gran tormenta en un exoplaneta

Captada por el 'Telescopio Muy Grande' de la ESO

Recreación artística del planeta HD209458b, conocido como 'Júpiter caliente'. | ESO / L. Calçada

• El planeta HD209458b tiene una masa equivalente al 60% de Júpiter
• Orbita en torno a una estrella parecida a nuestro Sol
• En su zona más calurosa se llegan a alcanzar temperaturas de 1.000º Celsius
• Durante la tormenta hubo vientos con una velocidad de 5.000 a 10.000 km./hora

Los astrónomos han captado por primera vez una gran tormenta en un exoplaneta (así se denominan los planetas que están fuera del Sistema Solar). La fuerza con la que soplaba el viento ha llevado a los investigadores a definir este fenómeno como una supertormenta: alcanzó una velocidad de 5.000 a 10.000 kilómetros por hora.

El planeta HD209458b es conocido como 'Júpiter caliente' (tiene una masa equivalente al 60% de Júpiter). Orbita en torno a una estrella similar al Sol que está situada a 150 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Pegaso. Su estrella madre está muy próxima por lo que en su superficie se registran altísimas temperaturas, llegando a alcanzar los 1.000º Celsius.

Se trata de un planeta de fuertes contrastes ya que siempre tiene la misma zona expuesta a 'su sol'. De este modo, una parte es extremadamente calurosa y la otra es mucho más fría.

Los astrónomos han observado que cada tres días y medio el planeta se mueve delante de su estrella madre, bloqueando durante tres horas una pequeña parte de la luz emitida por la estrella. Durante este periodo, una pequeñísima fracción de luz se filtra en la atmósfera del planeta, dejando una huella. Estas marcas han sido estudiadas por los investigadores de la Universidad de Leiden, el Instituto holandés de investigación espacial (SRON) y el MIT estadounidense. El pasado 7 de agosto, observaron durante cinco horas el planeta mientras pasaba delante de su estrella.

Un planeta rico en carbono

El hallazgo, publicado esta semana en la revista 'Nature', ha sido posible gracias al Telescopio Muy Grande (VLT, en sus siglas en inglés) y a su espectrógrafo de alta resolución CRIRES, situado en el Cerro Paranal (Chile).

Este poderoso instrumento del Observatorio Austral Europeo (ESO) consta de un sistema de óptica adaptativa que le permite corregir la turbulencia atmosférica, lo que, combinado con su altísimo poder de resolución espectral, le permite distinguir fuentes muy difíciles de observar desde la Tierra.

Su gran precisión ha permitido por primera vez medir la velocidad del gas monóxido de carbono usando el llamado 'efecto Doppler', una herramienta que suministra información para investigar el movimiento y la composición química de las estrellas lejanas.

La investigación da cuenta también de otros logros astronómicos. Por primera vez han logrado medir la velocidad de un exoplaneta mientras orbita en torno a su estrella madre. Midiendo el movimiento del planeta han podido determinar la masa del planeta y de su estrella. Asimismo, los astrónomos han calculado la cantidad de monóxido de carbono presente en la atmósfera de este planeta. Al parecer, el HD209458b es tan rico en carbono como Júpiter o Saturno, lo que podría indicar que estos planetas se formaron de una manera parecida.

Los científicos confían en que en el futuro serán capaces de realizar este tipo de observaciones para estudiar atmósferas de planetas similares a la Tierra, y llegar a descubrir si existe vida en otros lugares del Universo.

Fuente:

El Mundo Ciencia