Un botín cósmico de agujeros negros

Una nube de polvo alimenta un agujero negro supermasivo. | NASA

La NASA ha informado de un descubrimiento espectacular. El telescopio Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) ha descubierto millones de agujeros negros en todo el universo, además de galaxias extremas, conocidas como 'hot DOGs' o 'galaxias oscurecidas por el polvo.

El telescopio 'WISE' fue enviado por la NASA en 2009 destinado a estudiar la radiación infrarroja. Desde su lanzamiento 'WISE' ha escaneado con luz infrarroja el cielo completo un par de veces "capturando millones de imágenes del cielo". "Estas galaxias polvorientas son tan extrañas que WISE tuvo que escanear todo el cielo para encontrarlas", han apuntado. De esta forma, las imágenes capturadas por el telescopio han revelado la existencia de millones de "polvorientos candidatos" a convertirse en agujeros negros.

Uno de los científicos del programa 'WISE' de la NASA ha manifestado que "se ha descubierto una importante colección de objetos ocultos". Asimismo, los investigadores han asegurado que en la búsqueda de las galaxias "más brillantes" han podido identificar cerca de 1.000 de estos elementos.

En este sentido, los astrónomos utilizaron el telescopio 'WISE' para identificar agujeros negros "supermasivos" y otros objetos únicos como, aproximadamente, mil galaxias "calientes y superluminosas" situadas en su gran mayoría a 10.000 millones de años luz de la Tierra. "Son dos veces más calientes que las galaxias convencionales y cien billones de veces más luminosas que el Sol y su característica principal es la formación activa de estrellas", han apostillado.

Este descubrimiento es único ya que alrededor de dos terceras partes de estos objetos "nunca antes habían sido detectados" porque el polvo bloqueaba su luz visible. Por tanto, con estos hallazgos, 'WISE' da a los astronómos una visión única del cosmos

No obstante, la NASA ha afirmado que "los últimos descubrimientos están ayudando a los astrónomos a comprender mejor cómo las galaxias y los agujeros negros crecen y evolucionan juntos". 

"Podríamos estar viviendo una nueva fase, poco frecuente en la evolución de las galaxias", han concluido.

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El Mundo Ciencia

El universo no es un fractal, según un nuevo estudio

Artículo publicado por Natalie Wolchover el 22 de agosto de 2012 en SPACE.com

Las estrellas se apiñan en galaxias, las galaxias se unen para formar cúmulos, y los cúmulos se agolpan en supercúmulos. Los astrónomos que estudian los volúmenes cada vez mayores del cosmos han quedado sorprendidos una y otra vez al descubrir la acumulación de materia a escalas cada vez mayores.

Esta distribución de materia, como si fuesen matrioskas, les ha llevado a preguntarse si el universo es un fractal: un objeto matemático que tiene el mismo aspecto en cualquier escala, ya te acerques o te alejes. Si el patrón fractal continúa sin importar lo lejos que vayas, esto tendría profundas implicaciones para la comprensión del universo por parte de los científicos. Pero ahora, un nuevo estudio astronómico refuta esta idea.

Fractal © by paul mccoubrie

El universo tiene apariencia fractal a muchas escalas de distancia, pero en cierto punto, la forma matemática colapsa. Ya no hay más matrioskas – es decir, cúmulos de materia que contengan menores cúmulos de materia – mayores de 350 millones de años luz.

El hallazgo procede de Morag Scrimgeour del International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) en la Universidad de Australia Occidental en Perth, y sus colegas. Usando el Telescopio Anglo-Australiano, los investigadores fijaron la posición de 200 000 galaxias que llenan un volumen de 3000 millones de años luz de lado. El estudio, conocido como WiggleZ Dark Energy Survey, estudió la estructura del universo a unas escalas mayores que ningún otro estudio anterior.

Los investigadores encontraron que la materia se distribuye de forma extremadamente equitativa por el universo en escalas de distancia extremadamente grandes, con pocas señales de patrones fractales.

Scrimgeour explica el proceso que llevó a esta conclusión. “Colocamos esferas imaginarias alrededor de galaxias en el [estudio WiggleZ] y contamos el número de galaxias en cada esfera”, explica. “Queríamos comparar esto con una distribución homogénea aleatoria” — una en la que las galaxias están dispersas equitativamente por el espacio —”por lo que generamos una distribución aleatoria de puntos y contamos el número de galaxias aleatorias dentro de las esferas con el mismo tamaño”.

Los investigadores compararon entonces el número de galaxias de WiggleZ dentro de las esferas con el número de galaxias aleatorias dentro de esferas similares. Cuando las esferas contenían pequeños volúmenes de espacio, las galaxias de WiggleZ estaban mucho más agrupadas dentro de ellas respecto a las galaxias aleatorias. “Pero conforme se agrandaban las esferas, esta proporción tendía a 1, lo que significa que contamos el mismo número de galaxias en Wigglez que en galaxias aleatorias”, comenta Scrimgeour.

Y esto significa que la materia se distribuye de forma homogénea por el universo en grandes escalas de distancia y, por tanto, que el universo no es un fractal.

Si tuviese forma fractal, “implicaría que toda nuestra descripción del universo podría ser incorrecta”, apunta Scrimgeour. De acuerdo con la historia aceptada del universo, no hay suficiente tiempo desde el Big Bang, hace 13 700 millones de años, para que la gravedad genere unas estructuras tan grandes.

Además, la suposición de que la materia está distribuida homogéneamente a lo largo del universo ha permitido a los cosmólogos modelar el universo usando la teoría general de la relatividad de Einstein, que relaciona la geometría del espacio-tiempo con la dispersión uniforme de materia en su interior.

Así pues, ambas suposiciones están a salvo.

El artículo que detalla los hallazgos aparecerá en un futuro ejemplar de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Journal.

Fuente:

Ciencia Kanija

Una fábrica que "produce" 700 soles por año

El cúmulo de Fénix: emisión X (en morado) y ultravioleta | Chandra X-ray Obs.

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Se acaba de descubrir que un excepcional cúmulo de galaxias en la constelación del Fénix es capaz de formar estrellas a un ritmo de más de 700 masas solares por año. Este cúmulo ayudará a comprender de qué manera las galaxias forman sus estrellas.

Enjambres de galaxias

Un cúmulo de galaxias es un grupo de unas decenas, centenas o millares de galaxias ligadas gravitacionalmente. Típicamente, un cúmulo ocupa una región de unos cuantos millones de años-luz, un espacio enorme si se tiene en cuenta que el diámetro de nuestra Vía Láctea apenas alcanza los 100.000 años-luz. Muchos cúmulos parecen contener en su región central una galaxia muy masiva que debe jugar un papel muy importante en la evolución del grupo de galaxias.

Cúmulo de galaxias | Chandra

El espacio entre las galaxias de un cúmulo está ocupado por un plasma caliente de gas muy ionizado que emite rayos X. La emisión de este gas, que inicialmente se encuentra a muchos millones de grados, hace que se vaya enfriando progresivamente, por lo que se crean descomunales flujos radiales de materia, llamados ‘corrientes de enfriamiento’. Estas corrientes conducen el gas, cada vez más frío, hacia la región central del cúmulo donde se encuentra la galaxia más masiva.

Rayos X y chorros en MS0735| Chandra

Durante mucho tiempo los astrónomos creían que estos grandes flujos de materia deberían crear violentos episodios de formación estelar en la región central. Sin embargo, a pesar de las intensas búsquedas, tal actividad en formación de estrellas se observa raramente de manera clara en los cúmulos cercanos. Los astrónomos se refieren a esta paradoja con el nombre de ‘el problema de las corrientes de enfriamiento’. No hay una solución clara para tal problema, pero se especula con la idea de que los chorros que surgen de la proximidad del agujero negro supermasivo que debe residir en la galaxia central podrían contrarrestar el efecto de las corrientes de enfriamiento. Tales chorros se observan claramente en varios cúmulos, entre ellos el MS0735 mostrado en la figura adjunta.

En la mayor parte de las galaxias del entorno de la Vía Láctea, hasta una distancia de unos 10.000 millones de años-luz, parecen dominar las estrellas viejas y rojizas. La formación estelar violenta parece haber disminuido considerablemente en el Universo unos 3.700 millones de años después del Big Bang. Por esta razón, para estudiar los episodios más violentos de formación de estrellas se necesitaba observar cúmulos muy jóvenes, y por lo tanto muy distantes. Los recientes descubrimientos en el extraordinario cúmulo de Fénix vienen a remediar, al menos parcialmente, esta situación.

Un cúmulo único

El Telescopio del Polo Sur | SPT

En el año 2010, con el telescopio de ondas milimétricas del Polo Sur (SPT por sus siglas en inglés), un equipo de astrónomos liderado por R. Williamson (Univ. Chicago) catalogó una serie de cúmulos de galaxias, entre los que destacaba el denominado SPT-CL J2344-4243. Situado a una distancia de unos 5.700 millones de años-luz, en la constelación austral del ave Fénix, este cúmulo posee una masa de unos 2.000 billones de masas solares, esto es unas dos mil veces más que la masa de nuestra Vía Láctea. Este cúmulo, uno de los más masivos de los conocidos, ha pasado a denominarse simplemente el ‘cúmulo Fénix’.

El Fénix en el óptico | AURA

La gran masa de este cúmulo ha motivado una serie rápida de observaciones en todos los rangos posibles del espectro. A diferencia de otros cúmulos situados a distancias similares o menores, que generalmente son rojizos, este cúmulo es mucho más azul e incluso presenta un gran flujo ultravioleta típico de intensa formación estelar. Observaciones de rayos gamma demuestran que en el centro del cúmulo existe un agujero negro supermasivo, unas 20 mil millones de veces más masivo que el Sol. Este agujero negro ha resultado ser el centro de una galaxia infrarroja ultraluminosa (de las denominadas ULIRG, por las siglas en inglés) que fue detectada con el telescopio espacial de infrarrojos HERSCHEL.

Telescopio espacial CHANDRA, | NASA

Finalmente, utilizando el telescopio CHANDRA de rayos X, un equipo coordinado por el astrónomo Michael McDonald (MIT) ha detectado de forma directa los rayos X emitidos por las corrientes de enfriamiento que están conduciendo grandes cantidades de materia intergaláctica sobre la galaxia ultraluminosa central.

Como el ave fénix, un cúmulo que resurge

El cúmulo Fénix se observa hoy en la Tierra tal y como era cuando habían transcurrido 8.000 millones de años tras el Big Bang. Pero hemos mencionado antes que la formación violenta de estrellas cesó en el Universo unos 3.700 millones después de aquella gran explosión. El Fénix es un cúmulo ‘viejo’ pero, debido a la gran intensidad de formación estelar que posee en su centro, parece un cúmulo en la juventud del Universo. Las corrientes de enfriamiento parecen transportar unas 4.000 masas solares por año hacia la región central. Parte de esta masa sirve para alimentar al agujero negro que aumenta su masa en unas 60 masas solares por año. Pero el mayor efecto de estas corrientes es el de incrementar la formación de estrellas en la galaxia central con una masa total que es la equivalente a la de 740 soles por año.

Con tal actividad en producción de estrellas, el cúmulo Fénix ofrece una oportunidad única para observar fenómenos de formación estelar violenta similares a los que tuvieron lugar en las primeras fases de la evolución del Universo. Naturalmente el gigantesco brote de formación estelar que observamos no ha estado operativo durante toda la vida del cúmulo (pues lo habría consumido). Es difícil estimar cuándo comenzó tal episodio y cuánto durará, quizás unas decenas o centenas de millones de años. Al igual que otros cúmulos vecinos, el cúmulo debió estar inactivo durante largos periodos de tiempo. Pero, de forma similar al resurgimiento del ave Fénix, el cúmulo resurgió de su inactividad, y alcanzó una nueva vida extremadamente fructífera en la formación de estrellas.

Estos resultados han sido publicados por M. McDonald y colaboradores en el último número de la revista Nature

También interesante

• El Telescopio del Polo Sur (SPT) es una antena de 10 metros de diámetro para la observación de ondas milimétricas y submilimétricas. Se terminó de instalar en el año 2007 en la estación estadounidense Amundsen-Scott en la Antártida, a casi 3000 metros de altitud, donde disfruta de unas condiciones excepcionales para las observaciones en esos rangos de longitudes de onda.


• El telescopio Chandra fue el tercero en la serie de los 4 grandes telescopios espaciales lanzados por la NASA. El primero fue el Hubble, para observaciones en el óptico, el segundo fue el Compton, de rayos gamma, y el cuarto el Spitzer para observaciones en el infrarrojo lejano. El Chandra se lanzó el 23 de Julio de 1999 para una duración inicial de 5 años, pero ya ha superado los 13 años de operaciones. Se nombró en honor del físico de origen indio S. Chandrasekhar, quien determinó el límite máximo de masa que pueden alcanzar las estrellas enanas blancas.


• Situado a ‘tan sólo’ 275 millones de años-luz de distancia, el cúmulo de Perseo (también llamado Abell-426), es otro de los cúmulos de galaxias más masivos de los conocidos. Como el de Fénix, el cúmulo de Perseo también emite intensa radiación X; sin embargo, su ritmo de formación estelar es unas 20 veces menor que la del cúmulo Fénix. En el año 2011 se descubrió ‘El Gordo’, el cúmulo más masivo de los conocidos en el Universo distante. 
• Fuente: El Mundo Ciencia

Descubierta una galaxia muy, muy lejana

Localizan una galaxia situada a unos 13.200 millones de años-luz. 

Está tan lejos, tan lejos que debió empezar a formarse al poco de crearse el universo observable, cuando tenía tan solo ~500 millones de añitos (480 para ser más exactos, según los astrónomos). 

En cuanto a tamaño, es cien veces más pequeña que nuestra Vía Láctea.

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Microsiervos

Hallan agujeros negros que crecen más rápido que sus galaxias

El Observatorio Chandra de Rayos X de la NASA ha encontrado dos agujeros negros supermasivos que crecen a un ritmo más rápido que sus galaxias. Este hallazgo, que será publicado en 'The Astrophysical Journal', desafía a las teorías actuales que señalan que estos agujeros negros crecen en el centro de las galaxias y al mismo ritmo que  éstas.

   

Según ha informado la agencia espacial estadounidense, estos agujeros negros se han encontrado en dos galaxias cercanas, conocidas como NGC 4342 y NGC 4291. En estas galaxias sus agujeros negros gigantes tienen un tamaño de entre 10 a 35 veces más masivo de lo que deberían ser, comparado con la situación de su entorno.

   

Además, las observaciones de Chandra también muestran que los halos, o 'envoltorios' masivos de materia oscura, pedecen un 'sobrepeso'. Así, este estudio sugiere que los dos agujeros negros supermasivos y su evolución están atados a los halos de materia oscura y no crecen al ritmo de las protuberancias galácticas.

   

Según este punto de vista, los agujeros negros y halos de materia oscura no sufrirían 'sobrepeso' sino que sería la masa total en las galaxias la que estaría demasiado baja.

   

El experto del centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, Akos Bogdan, ha indicado que "este trabajo facilita una evidencia más sobre el vínculo existente entre dos de los fenómenos más misteriosos y más oscuros de la astrofísica, los agujeros negros y la materia oscura, en estas galaxias".

   

NGC 4342 y NGC 4291 están, en términos cósmicos, cerca de la Tierra, concretamente a una distancia de 75 millones y 85 millones de años luz, respectivamente.

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Europa Press Ciencia

Extraño, muy extraño: Descubren una galaxia rectangualar

Situada a 70 millones de años luz, tiene la forma de un diamante de corte esmeralda y «desafía las leyes de la naturaleza»

La extraña galaxia rectangular LEDA 074886

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una rara galaxia rectangular, con un sorprendente parecido con un diamante de corte esmeralda. La extraordinaria galaxia, que en nada se asemeja a la nuestra, la Vía Láctea, se encuentra a unos 70 millones de años luz de distancia y, según los científicos, «parece desafiar las leyes de la naturaleza». El hallazgo aparecerá publicado en la revista The Astrophysical Journal, pero puede consultarse ya en Arxiv.org.

«En el Universo que nos rodea, la mayoría de las galaxias existen en una de estas tres formas: esferoidal, en forma de disco o con una apariencia abultada e irregular», explica Alister Graham, de la Universidad de Tecnología de Swinburne (Melbourne, Australia). El investigador, que ha trabajado en el estudio con colegas de Alemania, Suiza y Finlandia, asegura que la nueva galaxia tiene una forma realmente inusual. Integrante de un grupo de 250 galaxias, «es una de esas cosas que te hace sonreír, porque no debería existir, o más bien que no se espera que exista».

«Es un poco como la precaria torre inclinada de Pisa o el descubrimiento de algunas especies exóticas nuevas, que a primera vista parecen desafiar las leyes de la naturaleza», continúa el científico.

La galaxia de forma inusual, bautizada como LEDA 074886, fue detectada por el telescopio japonés Subaru. Encontrarla ha resultado complicado debido a su pequeño tamaño. Tiene 50 veces menos estrellas que la Vía Láctea y su distancia de la Tierra es equivalente a extender 700 galaxias de la Vía Láctea una detrás de la otra.

Los astrónomos sospechan que esta galaxia se parece en realidad a un disco inflado visto desde un lado, al igual que un pequeño cilindro. Observaciones con el telescopio gigante Keck en Hawai revelaron un disco delgado que gira rápidamente, a una velocidad superior a 100.000 kilómetros por hora. Sin embargo, no puede decirse si el disco se trata de una estructura espiral o no, debido a su peculiar posición.

Colisión de dos galaxias

«Es posible que esta galaxia se haya formado de la colisión de dos galaxias espirales», dice el profesor de Swinburne Duncan Forbes, coautor de la investigación. «Mientras que las estrellas pre-existentes de las galaxias iniciales estaban esparcidas en órbitas grandes que crean la forma del corte esmeralda, el gas se hundió en el plano medio donde se condensó para formar nuevas estrellas y el disco que hemos observado».

Si esta teoría es correcta, los científicos creen que es muy posible que cuando nuestra propia galaxia colisione con la vecina Andrómeda (las dos con forma de disco) dentro de 3.000 millones de años, seamos nosotros mismos -si es que el ser humano continúa milagrosamente sobre la Tierra- los habitantes de una galaxia cuadrada.

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ABC Ciencia

Hallan 200.000 galaxias en la imagen del cielo con mayor ancho de campo

Foto: ESO

El telescopio VISTA, del Observatorio Europeo Austral (ESO), ha logrado captar 200.000 galaxias lejanas en la que es la imagen profunda del cielo con mayor ancho de campo jamás obtenida. Esta fotografía se ha podido realizar gracias a la luz infrarroja.

Según ha explicado ESO, esta imagen es solo una parte de una colección de imágenes de todos los sondeos de VISTA, totalmente procesadas, que ahora el observatorio está poniendo a disposición de los astrónomos de todo el mundo. Este proyecto, conocido como 'UltraVISTA', se está utilizando para estudiar galaxias distantes del universo temprano así como para muchos otros proyectos científicos.

Para lograr esta captura del cielo, el telescopio VISTA ha combinado más de seis mil exposiciones distintas con un tiempo efectivo total de exposición de 55 horas, tomadas a través de cinco filtros diferentes.

El telescopio VISTA de ESO, ubicado en el observatorio Paranal (Chile), es el telescopio de sondeo más grande del mundo y, hasta el momento, el más potente en sondeos infrarrojos. Desde el inicio de su operación en el año 2009, la mayor parte de su tiempo de observación se ha dedicado a sondeos públicos, algunos de ellos cubriendo amplias partes de los cielos del sur y otros centrados en partes más pequeñas.

Por su parte, el sondeo 'UltraVISTA' se ha dedicado a captar una parte del cielo casi aparentemente vacía que ya ha sido estudiada de manera profunda utilizando otros telescopios, incluido el Telescopio Espacial Hubble (NASA/ESA). Según la ESO, 'UltraVISTA' es el más profundo de los seis sondeos de VISTA y revela los objetos más débiles de esta zona.

De hecho, actualmente se están procesando datos de los sondeos de VISTA --más de 6 terabytes de imágenes-- en centros de análisis de datos repartidos por toda Europa, datos que vuelven al archivo de ESO para ponerlos a disposición de los astrónomos de todo el mundo. Esta última imagen hecha pública de 'UltraVISTA' muestra unas 200.000 galaxias muy distantes que contienen, cada una de ellas, miles de millones de estrellas.

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Europa Press Ciencia

Las galaxias donde ya no nace casi ninguna estrella

Usando el observatorio ALMA, que se encuentra parcialmente terminado, unos astrónomos han encontrado pruebas convincentes de cómo evolucionan las galaxias que comienzan teniendo una actividad notable de formación estelar, y acaban por convertirse en galaxias elípticas rojas, que se pueden describir como "muertas" porque en ellas ya no nace casi ninguna estrella.

Los autores del nuevo estudio han conseguido hallar estas evidencias al lograr observar un gran grupo de galaxias que se hallan justo en mitad de este proceso de cambio.

Durante años, los astrónomos han estado desarrollando una teoría sobre la evolución galáctica en la que las fusiones entre galaxias espirales podrían explicar por qué las grandes galaxias elípticas tienen muy pocas estrellas jóvenes. Según esta teoría, la fusión de galaxias agrupa una parte del gas y el polvo en cúmulos de rápida formación estelar y otra parte del material acaba siendo tragado por el agujero negro supermasivo que crece en el núcleo de la fusión. A medida que más y más materia es arrastrada hacia el agujero negro, se eyectan poderosos chorros de materia muy caliente y la región alrededor del agujero negro resplandece brillantemente, en la forma de quásar. Estos chorros acaban privando del poco material para formación estelar que todavía le quedaba a la galaxia resultante de la fusión, y de este modo el nacimiento de una estrella pasa a ser un acontecimiento muy infrecuente.

Hasta ahora, los astrónomos nunca habían visto suficientes fusiones de galaxias en esta fase en que los chorros de un agujero negro barren el citado material. Durante algunas de sus primeras observaciones, sin embargo, el observatorio astronómico ALMA se ha convertido en el primero en confirmar casi dos docenas de galaxias en esta breve etapa de evolución galáctica. La labor de análisis ha sido realizada por el equipo de la astrónoma Carol Lonsdale, del Centro norteamericano de Ciencia del ALMA, adscrito al Observatorio Nacional estadounidense de Radioastronomía (NRAO) en Charlottesville, Virginia.

Quásares observados con el sistema ALMA. (Foto: C. Lonsdale, NRAO/AUI/NSF; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ))

Los resultados del observatorio ALMA revelan que hay poca o ninguna formación estelar rápida ocurriendo en estas galaxias que, por lo demás, son aún jóvenes y están bastante activas. Esto confirma por tanto la teoría antedicha.

Una vez que el gas de formación estelar se ha expulsado, el proceso de fusión entre las galaxias no es capaz de generar nuevas estrellas. A medida que se extingue la última generación de estrellas azules, masivas y brillantes, pero de corta vida, las estrellas de larga duración, con masa más baja, y que son rojas o de tonos amarillentos o rojizos, llegan a dominar la población estelar resultante de la fusión entre galaxias, dándole a la nueva galaxia una tonalidad general de color rojizo con el paso del tiempo.

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Noticias de la Ciencia

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La factoría de soles más cercana

El astrónomo Rafael Bachiller nos descubre en esta serie los fenómenos más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo analizadas con profundidad.

Una nueva imagen tomada con el radiotelescopio APEX (Atacama, Chile) por los astrónomos españoles Álvaro Hacar y Mario Tafalla (Observatorio Astronómico Nacional), IGN) revela los detalles de la región más cercana de la Tierra donde se están formando estrellas similares a nuestro Sol.

Nubes entre las estrellas

El espacio entre las estrellas está poblado por grandes masas de gas (principalmente hidrógeno) que forman nubes interestelares. Además del gas, estas nubes contienen una pequeña cantidad de polvo interestelar: pequeñas partículas de material sólido compuestas esencialmente por grafito y silicatos. Este material polvoriento sólo es una centésima parte de la masa de las nubes, pero actúa como una pantalla oscura que bloquea la luz visible de las estrellas que están situadas detrás. Por eso las nubes cercanas (que tienen pocas estrellas entre ellas y la Tierra) aparecen como grandes regiones negras en las fotografías, y reciben el nombre de nubes oscuras.

Las Nubes oscuras de Taurus observadas en el visible. | DSS2, D. De Martin

Aunque estas nubes son predominantemente poco densas (con unos centenares o miles de partículas por centímetro cúbico), algunas regiones pueden llegar a alcanzar densidades mucho más altas debido a la acción gravitatoria. Las regiones más densas acaban desplomándose sobre sí mismas (por no poder soportar su propio peso) dando lugar a la formación de estrellas. El estudio de este proceso de formación estelar es de sumo interés, pero su observación reviste una gran dificultad debido a la pantalla de polvo que esconde lo que está sucediendo en el interior de la nube.

Taurus y sus nubes cercanas

El cuadrado rojo indica la zona estudiada en la constelación de Taurus. | ESO, IAU, Sky & Telescope

En la constelación de Taurus, a unos 450 años-luz de distancia, se encuentran algunas de las nubes oscuras más próximas a la Tierra de las que contienen una intensa actividad en formación estelar. Se trata de nubes poco masivas que solo son capaces de formar estrellas similares al Sol o más ligeras. El estudio de las nubes cercanas de Taurus tiene mucha utilidad para el estudio de la formación estelar, y más concretamente para comprender cómo se formó nuestro Sol, pues es aquí donde las observaciones pueden revelar el máximo nivel de detalle. En otras nubes más lejanas, como las situadas en Orión, se observa la formación de estrellas mucho más masivas, que pueden alcanzar varias decenas de masas solares.

Dentro de las nubes oscuras

¿Cómo saber los que se esconde tras la pantalla polvorienta de las nubes? Afortunadamente el mismo material polvoriento que absorbe la luz óptica, emite ondas de radio y en el infrarrojo lejano (longitudes de onda milimétricas y submilimétricas). Estas longitudes de onda son las que corresponden a la bajísima temperatura media que impera en estas regiones, que ronda los 260 grados Celsius bajo cero (esto es, tan solo unos 10 grados por encima del cero absoluto). Observando estas emisiones con radiotelescopios resulta posible revelar, y estudiar con un alto grado de detalle, las regiones en que nacen las estrellas.

El filamento que absorbe la luz visible (izquierda) emite ondas de radio (derecha). | ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO), DSS2, D. De Martin -A. Hacar et al.

El filamento observado recientemente en Taurus tiene una longitud de unos 10 años-luz. Su zona superior-derecha recibe el nombre ‘Barnard 211’, mientras que la inferior-izquierda se denomina ‘Barnard 213’. Como muestra la figura adjunta, resulta muy aleccionador comparar la fotografía obtenida en el visible con las nuevas observaciones realizadas en ondas de radio. Una comparación más detallada puede realizarse deslizando el ratón sobre la imagen en este enlace.

El filamento, de aspecto sinuoso o tentacular, no es una estructura homogénea, sino que posee regiones con fuertes contrastes en densidad. El estudio detallado de tales zonas ha revelado que en Barnard 211 hay varios núcleos colapsando y haciéndose progresivamente más densos, mientras que en Barnard 213 se encuentran varias protoestrellas ya formadas. De hecho, los dos puntos más intesos sobre esta zona representan a estrellas que se formaron en los últimos 100.000 años, muy similares a nuestro Sol en su 'juventud'. Aunque relativamente brillantes en ondas milimétricas, estos objetos son aún completamente invisibles en el óptico. En el puente de materia que une a estas dos protoestrellas hay regiones donde ya se están formando otras.

Comparando tales regiones, en etapas progresivamente más avanzadas de formación estelar, es posible reconstruir el proceso de nacimiento de las estrellas. Este es un proceso complicado en el que tanto la gravedad como la hidrodinámica y el magnetismo juegan papeles fundamentales. Diferentes mecanismos físicos concurren, y a veces compiten, antes de que la zona más interior alcance la densidad y temperatura suficientes para desencadenar el inicio de reacciones de fusión nucleares. Esta actividad nuclear es lo que hace que el objeto se 'encienda', marcando así el nacimiento de una nueva estrella.

Desde Atacama

El radiotelescopio APEX en Atacama. | ESO.

La imagen fue obtenida por los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (IGN), Álvaro Hacar y Mario Tafalla, utilizando el radiotelescopio APEX (Atacama Patfinder Experiment), que se encuentra emplazado en los Andes Chilenos, concretamente en el Llano de Chajanantor, desierto de Atacama, a 5.000 metros de altitud.

Para esta observación, la antena parabólica de 12 metros de diámetro de APEX iba equipada con la cámara bolométrica denominada LABOCA que incluye unos 300 píxeles con detectores de banda muy ancha, lo que la convierte en la mayor cámara del mundo en su género.

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También interesante

• La designación 'Barnard 211' se refiere al objeto 211 del catálogo de 370 regiones oscuras del cielo que fue compilado por el astrónomo norteamericano Edward Emerson Barnard (1857-1923) a principios del siglo XX mediante una exploración fotográfica.




• Además de las nubes oscuras, Barnard descubrió el segundo sistema estelar más próximo a la Tierra. Se trata de una pequeña estrella del tipo 'enana roja', que se encuentra a 6 años-luz de distancia, y que recibe el nombre de 'estrella de Barnard'. El sistema estelar más próximo a la Tierra, Alfa Centauri, contiene tres estrellas situadas a una distancia media de unos 4,4 años-luz.




• La antena parabólica de altísima precisión del radiotelescopio APEX es similar a las que constituyen el interferómetro ALMA (El Gran Interferómetro de Atacama). Además de realizar su trabajo científico propio, APEX ha servido para realizar desarrollos técnicos de interés para ALMA. Ambos instrumentos están situados en el mismo Llano de Chajanantor. Se trata del observatorio astronómico más alto, más seco, y de cielos más transparentes, de los de nuestro planeta.

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El Mundo Ciencia

Hubble encuentra la reliquia de una galaxia desmembrada

Foto: NASA

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha encontrado un cúmulo de estrellas azules jóvenes que rodean el primer agujero negro de masa intermedia descubierto. La presencia del cúmulo de estrellas sugiere que el agujero negro fue, alguna vez, el núcleo de una galaxia enana ahora desintegrada. El descubrimiento del agujero negro, y el cúmulo de estrellas, tiene implicaciones importantes para entender la evolución de los agujeros negros supermasivos y las galaxias.

"Por primera vez, se dispone de información sobre el medio y el origen de este agujero negro de peso medio", ha afirmado el investigador del Centro Harvard-Smithsoniano para la Astrofísica, Mathieu Servillat.

Los astrónomos saben cómo colapsan las estrellas masivas formando agujeros negros de masa estelar (unas 10 veces más pesados que nuestro sol), pero desconocen cómo se forman los agujeros negros supermasivos (como el que se encuentra en el centro de la Vía Láctea) en los núcleos de las galaxias, una teoría es que los agujeros negros supermasivos se forman a partir de la fusión de agujeros negros de masa intermedia.

El autor principal de la investigación, Sean Farrell, del Instituto de Astronomía de Sydney, en Australia, ha descubierto este agujero negro inusual en el año 2009, mediante el telescopio espacial de rayos X, XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea. Conocido como HLX-1, el agujero negro pesa 20.000 masas solares, y se encuentra hacia el borde de la galaxia ESO 243-49, a 290 millones de años luz de la Tierra.

Farrell y su equipo observaron el HLX-1, simultáneamente, con el observatorio Swift de la NASA, y el Hubble. La intensidad y el color de la luz mostraron un cúmulo de estrellas jóvenes rodeando el agujero negro el Hubble no pudo captar las estrellas individualmente, por lo que el grupo sospecha que están demasiado lejos.

El equipo de Farrell detectó luz azul proveniente del gas caliente alrededor del agujero negro, y también detectó luz roja producida por gas mucho más frío, que proviene probablemente de las estrellas. Los modelos informáticos sugieren la presencia de un grupo joven y masivo de estrellas que rodean el agujero negro.

Tales cúmulos jóvenes de estrellas se ven comúnmente en galaxias cercanas, pero no en la situación donde se encuentra el HLX-1. La mejor explicación es que el HLX-1 era el agujero negro central de una galaxia enana que fue absorbida por el choque con una galaxia mayor -al mismo tiempo, nuevas estrellas jóvenes se formaron en el encuentro. Según Farrell y Servillat, el cúmulo de estrellas debe ser inferior a 200 millones de años, lo cual significa que la mayor parte de estas estrellas se formaron después de la colisión.

El futuro del agujero negro es incierto en este momento, depende de su trayectoria, que es actualmente desconocida. "Este agujero negro es el único agujero negro de masa intermedia encontrado hasta ahora. Su rareza sugiere que estos agujeros negros son accesibles por un corto período tiempo", concluye Servillat.

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Europa Press

Astrónomos encuentran la galaxia de materia oscura más lejana descubierta hasta ahora

Un grupo de investigadores encontró una galaxia enana oscura que se encuentra ubicada a 10.000 millones de años luz de la Tierra, siendo la segunda de su tipo en ser observada fuera de nuestro universo y la más lejana entre ambas.

Los astrónomos creen que las galaxias como la nuestra se forman a lo largo de miles de millones de años, para lo cual se requiere que se unan muchas galaxias de menor tamaño. Como resultado de lo anterior los especialistas creen que existen muchas galaxias enanas que se encuentran dispersas alrededor de la Vía Láctea, aunque hasta el momento se han logrado observar muy pocas por lo que los astrónomos suponen que muchas de ellas o tienen muy pocas estrellas (por lo que no son visibles por nuestros instrumentos), o están hechas casi por completo de materia oscura.

Para los científicos la existencia de la materia oscura permite explicar la razón por la cual existe mucha más masa en el universo de la que podemos ver. Según sus estimaciones la materia oscura debería representar un 25% del universo, pero como sus partículas no absorben ni emiten luz, hasta el momento no han logrado detectarla.

La galaxia enana que acaba de ser descubierta corresponde a lo que los astrónomos denominan como satélite, por lo que se encontraría unida al borde a una galaxia mayor. Según Simona Vegetti, Departamento de Física del MIT y autora principal del artículo relacionado con el descubrimiento, dicha galaxia por distintas razones no alcanzó a formar muchas o sólo una estrella, por lo que permaneció oscura.

Según los modelos creados en el computador la Vía Láctea debiese contar con unas 10.000 galaxias satélite, pero hasta el momento sólo ha sido posible observar 30. Para Vegetti esto se podría explicar por el hecho de que muchas de estas galaxias están hechas de materia oscura, no descartando la posibilidad de que exista un problema en la idea que tienen los investigadores respecto a cómo se forman las galaxias.

Para lograr este descubrimiento los astrónomos centraron sus observaciones en las galaxias más lejanas con la idea de buscar satélites oscuras. Utilizaron un método conocido como “lente gravitatoria” que se basa en el uso de dos galaxias que se encuentran alineadas: al ser vistas desde la Tierra la galaxia más lejana emite rayos de luz que son desviados por la galaxia más cercana.

Una vez que son analizados los patrones de rayos de luz que son desviados por esta última galaxia, sus resultados permiten determinar si existe alguna galaxia satélite agrupada a su alrededor.

Según Vegetti si no se encuentran una cantidad suficiente de galaxias satélites oscuras, se verán obligados a modificar las propiedades de la materia oscura tal y como se le conoce en la actualidad.

Fuente:

FayerWayer

Un asombroso anillo de Einstein

LRG 3-757: una galaxia roja con un 'anillo de Einstein'. | NASA/ESA/Hubble

El astrónomo Rafael Bachiller nos descubre en esta serie los fenómenos más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo analizadas con profundidad.

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Esta 'Herradura Cósmica' es uno de los casos más perfectos y espectaculares del fenómeno conocido como 'anillos de Einstein'. La galaxia rojiza en el centro de la imagen (LRG 3-757) actúa como una lente gravitacional que amplifica y distorsiona la imagen de otra galaxia azul, muchísimo más lejana, que se encuentra exactamente detrás de la primera. El buen alineamiento entre las dos galaxias hace que la luz de la más lejana forme un anillo casi completo en torno a la más cercana.

Un telescopio verdaderamente astronómico

Lente gravitacional. | NASA,ESA, J. Richard (Caltech)

Cuando dos galaxias se encuentran en nuestra misma línea de mirada podemos asistir a uno de los fenómenos más espectaculares de la naturaleza: lo que se denomina una 'lente gravitacional'.

Este fenómeno se ilustra en la figura adjunta, en la que la esfera azul representa a la Tierra y la esfera anaranjada a una galaxia cercana que se encuentra bien alineada con la galaxia espiral más lejana. La teoría de la relatividad general de Einstein predice que la galaxia cercana distorsiona las líneas del espacio-tiempo, lo que se representa con la malla amarilla de su entorno. Los rayos de luz emitidos por la galaxia lejana se curvan siguiendo esta malla que los redirige hacia la Tierra.

Los observadores en la Tierra veremos una imagen muy deformada de la galaxia más distante: normalmente unos arcos luminosos en torno a la imagen de la galaxia cercana.

Es un fenómeno similar al que se produce cuando observamos una luz a través del fondo de un vaso con líquido y vemos la imagen deformada de la fuente de luz. La galaxia más próxima actúa como una lente colosal que redirige los rayos de la luz emitida detrás para crear una imagen distorsionada. Se trata de una especie de gigantesco telescopio proporcionado por la propia naturaleza.

Anillos de Einstein

Varios anillos observados por el Hubble. | NASA,ESA, A. Bolton & SLACS team

Si las dos galaxias se encuentran perfectamente alineadas, la imagen de la galaxia lejana formada por la lente es un anillo de luz centrado en la galaxia próxima. El fenómeno fue predicho por Albert Einstein hace ahora unos 75 años, por eso las figuras circulares que se forman reciben el nombre de 'anillos de Einstein'. El propio Einstein consideraba que se trataba de un fenómeno muy sutil y dudaba que pudiese llegar un día en que se observarse, por lo que lo consideró una curiosidad más que una herramienta de trabajo.

Sin embargo, gracias al progreso de la observación astronómica, que no pudo ser anticipada por Einstein, se conocen hoy centenares de lentes gravitacionales. Muchas de tales lentes tienen la forma bien circular, aunque casi siempre incompleta, de los anillos de Einstein.

Cuando hay varios objetos en la misma línea de mirada se producen arcos múltiples, más o menos centrados sobre la lente dependiendo del alineamiento relativo. Muchos de estos anillos de Einstein se detectan bien mediante observaciones en radioastronomía.

Arcos de Einstein en el cúmulo A2218 | NASA,ESA, A. Fruchter & A. Kelly

Un anillo casi perfecto

La imagen que encabeza este artículo muestra el sistema denominado LRG 3-757. Se trata de una galaxia roja y muy luminosa (LRG son las siglas de Luminous Red Galaxy) detectada primeramente en el Survey Digital de Sloan (SDSS) por un equipo internacional de astrónomos liderado por Vasily Belokurov de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). La imagen que presentamos aquí fue obtenida recientemente con la cámara de gran campo del telescopio espacial Hubble.

La galaxia próxima está a unos 4,6 miles de millones de años-luz, mientras que la distante se encuentra a 10,9 miles de millones de años-luz. Esta observación permite por tanto estudiar cómo eran las galaxias cuando el Universo tenía apenas 3.000 millones de años de edad (su edad actual es de 13,7 miles de millones de años). La nueva imagen revela el anillo asombrosamente perfecto: uno de los más completos y regulares de los observados hasta la fecha. Tiene un diámetro en el cielo de unos 10 segundos de arco, unas cinco veces más grande que los mayores de los otros anillos conocidos. Su simetría se debe al buen alineamiento entre las dos galaxias y la Tierra. El estudio de este anillo permite estimar la masa (tanto estándar como oscura) de la galaxia lente y la composición de la galaxia lejana mediante la espectroscopía del arco.

También interesante

• La primera lente gravitacional se observó en 1979 cuando los astrónomos Kyongae Chang and Sjur Refsdal midieron variaciones en el brillo de un cuásar lejano producidas por el efecto de las estrellas individuales de una galaxia cercana.>




• El fenómeno de lente gravitacional no sólo se da con galaxias. Cuando la lente es un planeta o una estrella, el fenómeno se llama 'microlente' y permite la observación de objetos muy poco luminosos, como exoplanetas, en nuestra propia galaxia. Las microlentes son transitorias, pueden durar entre segundos y años, la duración típica del alineamiento entre este tipo de objetos.




• El primer planeta extrasolar detectado por la técnica de microlentes, OGLE 2003-BLG 235 fue descubierto en el año 2003 por I.A. Bond y colaboradores. Esta técnica se ha aplicado hoy para la detección de una docena de exoplanetas, entre los que se cuentan algunos de los menos masivos conocidos (por ejemplo Gliese 581e con unas dos masas terrestres).

Cuatro cosas que usted no sabía del Universo

El verdadero color de la vía láctea, los exoplanetas, los observatorios voladores o la materia oscura no son cosas de ciencia ficción, sino los últimos descubrimientos en materia de astronomía presentados ante el público.

El más reciente congreso de la Sociedad Astronómica Americana, celebrado en la ciudad estadounidense de Austin del 8 al 12 de enero, reunió a expertos de todo el mundo que intercambiaron y presentaron las últimas novedades en el estudio del cosmos.

A pesar de que todavía no sabemos si hay vida fuera de nuestro planeta, o que no hemos conseguido llegar a Marte, los expertos aseguran que estamos en el inicio de una nueva época en lo concerniente a nuestro conocimiento de otros planetas.

"El telescopio Kepler y las microlentes gravitacionales nos están llevando a una especie de nueva era en el descubrimiento de planetas", dijo a BBC Mundo James Palmer, corresponsal en el congreso y experto en ciencia de la BBC.

Se conocen muchos más planetas, se usan nuevas formas de observación y las nuevas herramientas arrojan datos cada vez más esclarecedores sobre misterios largamente desconocidos.

BBC Mundo ha recopilado algunos de los descubrimientos más importantes presentados en el congreso.

El verdadero color de la Vía Láctea

Científicos aseguraron que la Vía Láctea tiene un color blanco como el de la nieve "a primera hora de la tarde"

Aunque parece blanca vista desde la tierra, la apariencia de nuestra galaxia se debe realmente a un truco de la luz. La pregunta es: ¿cómo se ve desde afuera?

Un estudio basado en la comparación de la nuestra con otras galaxias dio un resultado no muy sorprendente: blanco.

Pero no cualquier blanco: concretamente, el blanco de la nieve en primavera justo después del amanecer, o antes de la puesta del sol.

"Para los astrónomos, uno de los parámetros más importantes es de hecho el color de las galaxias", dijo a la BBC Jeffrey Newman, de la Universidad de Pittsburgh.

"Esto nos indica la edad de las estrellas en una galaxia, desde cuándo se vienen formando, y si son nuevas o de hace millones de años", añadió.

El descubrimiento llegó a través de un estudio de comparación con otras galaxias, ya que todavía no nos ha sido posible viajar fuera de la nuestra para poder observar a la Vía Láctea desde otro ángulo.

"No solo estamos mirando desde dentro, sino que nuestra visión está bloqueada por polvo espacial", dijo Newman.

Para resolver el problema el profesor Newman decidió buscar otras galaxias parecidas a la nuestra y observables desde la tier

ra, y a partir de ahí elaborar un modelo

Con la información de millones de galaxias con similares características a la Vía Láctea se hizo una media de qué color sería el más parecido al que tiene la nuestra, y el resultado fue muy específico.

"La mejor descripción que puedo dar es que si se obser

va nieve nueva de primavera, que tiene un buen tamaño de copo, aproximadamente una hora después del amanecer o una hora antes de la puesta del sol, se verá el mismo espectro de luz que el que vería un astrónomo alienígena desde otra galaxia mirando hacia la Vía Láctea", explicó Newman.

Este descubrimiento es importante para determinar la edad de nuestra galaxia, que según Newman tiene ya muchas estrellas en su fase de declive.

Cada estrella con un planeta

Usando una microlente gravitacional, un equipo internacional de científicos encontró una serie de exoplanetas vinculados a estrellas que implicaría la existencia de millones más, incluidos unos 10 billones parecidos a la tierra, tan solo en nuestra galaxia.

Expertos creen que cada estrella poseería al menos un planeta en su órbita

El método que permitió este hallazgo consiste en usar la gravedad de una estrella grande para amplificar la luz de estrellas aún más distantes y con planetas a su alrededor.

Los astrónomos usan una serie de microscopios relativamente pequeños conectados en red, y a través de ellos observan el raro evento de una estrella pasando por delante de otra, según se ve desde la tierra.

El equipo de científicos usó recientemente este sistema para observar planetas, y aunque el número descubierto fue relativamente pequeño, pudieron realizar una estimación de cuántos pueden existir.

Aunque el telescopio Kepler ha sido la principal herramienta para descubrir nuevos exoplanetas en los últimos años, las microlentes son mejores para localizar planetas de todos los tamaños y a diferentes distancias.

"Tan solo en los últimos 15 años hemos pasado de conocer unos 70 planetas fuera del sistema solar a los 700 de hoy", dijo a la BBC Martin Dominik, de la Universidad de Saint Andrews, en el Reino Unido.

Un observatorio volador

Importantes datos de un potente telescopio fueron revelados durante el congreso. Hasta aquí todo normal, si no fuera porque el telescopio no estaba situado en lo alto de una colina, sino en el lomo de un 747.

El 747 fue ligeramente modificado para dar lugar al observatorio SOFIA

El SOFIA u Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja, situado encima de un avión, realizó 35 vuelos el año pasado, arrojando luz sobre la nebulosa de Orión y nuestro vecino Plutón.

El observatorio puede "ver" a longitudes de onda que ningún telescopio con base en la tierra o el espacio puede observar.

Pero SOFIA también puede capturar luz visible para recopilar interesantes datos: un equipo de científicos usó el observatorio para recoger datos de una estrella cuando Plutón pasó por delante, visto desde la tierra.

Los científicos pudieron localizar el punto exacto en la tierra desde donde se vería mejor, y usar el telescopio móvil para recogerlos.

Los misterios de la materia oscura

En el congreso se vieron también unas imágenes curiosas. Un equipo franco-canadiense reveló las imágenes más grandes que se conocen de mapas de la llamada materia oscura, la misteriosa sustancia que conforma el 85% del universo.

La materia oscura es un tipo de materia que no emite ningún tipo de radiación electromagnética (luz incluida), y que por lo tanto no puede ser observada por telescopios, pero puede ser detectada a través del estudio de cómo afecta a la luz reflejada por otros elementos en su cercanía.

Un mapa de materia oscura

Las 4 imágenes fueron tomadas en las diferentes estaciones del año, cada una capturando una franja del cielo tan grande como la palma de una mano vista con el brazo extendido.

Estas imprentas constituyen un gran salto adelante en el entendimiento de la materia oscura, y la forma en la que ésta afecta a cómo vemos la materia normal en las distintas galaxias por la noche.

"La luz que nos llega desde una galaxia lejana es curvada por la gravedad de los pedazos de materia que se va encontrando en el camino" explicó Catherine Heymans, de la Universidad de Edimburgo.

"La teoría de la relatividad de Einstein nos señala que la masa tuerce al espacio y al tiempo, así que cuando la luz se acerca a nosotros a través del universo, si atraviesa parte de materia negra, su luz se curva y la imagen que vemos llega distorsionada", dijo Heymans.

El estudio es 100 veces más grande que los anteriores mapas de la materia oscura elaborados, provenientes del telescopio Hubble.

Los avances presentados en el congreso constituyen importantes descubrimientos que darán mucho que hablar en el futuro. Aunque todavía no hemos desvelado ni siquiera una ínfima parte de sus secretos, los avances vistos en Texas nos acercan más al conocimiento de los entresijos de nuestro propio cosmos.

Fuente:

BBC Ciencia

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“El Gordo”, un Inmenso Cúmulo de Galaxias Distantes

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Un joven y masivo cúmulo de galaxias, extremadamente caliente, — el mayor visto hasta el momento en el Universo lejano— ha sido estudiado por un equipo internacional utilizando el telescopio Very Large Telescope (VLT) de ESO (ubicado en el desierto de Atacama, en Chile), junto con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Atacama Cosmology Telescope. Los nuevos resultados se anuncian el 10 de enero de 2012 durante la celebración de la 219 Reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Austin, Texas (EE.UU.).

El nuevo cúmulo de galaxias descubierto [1] ha sido apodado con el nombre de “El Gordo”. Está compuesto por dos subcúmulos de galaxias en proceso de colisión que se precipitan a varios millones de kilómetros por hora, y está tan lejos que su luz ha viajado siete mil millones de año para llegar a la Tierra.

"Este cúmulo es el más masivo, el más caliente y el que más rayos X emite de todos los cúmulos hallados hasta ahora a esa distancia o más lejanos", dice Felipe Menanteau, de la Universidad de Rutgers, quien lidera el estudio. "Dedicamos mucho de nuestro tiempo de observación a El Gordo, y estoy satisfecho por haber ganado la apuesta y haber encontrado esta sorprendente colisión de cúmulos".

Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del Universo que se mantienen unidos por la gravedad. Su proceso de formación, tras la unión de grupos pequeños de galaxias, depende mucho de la cantidad de materia oscura y energía oscura que haya en el Universo en ese momento — por lo que estudiar cúmulos puede arrojar luz sobre estos misteriosos componentes del cosmos.

"Los cúmulos de galaxias gigantes, como este, son exactamente lo que estábamos buscando", afirma el miembro del equipo Jack Hughes, del grupo de Rutgers. "Queremos comprobar si comprendemos cómo se forman esos objetos extremos, utilizando los mejores modelos de cosmología disponibles hoy en día”.

El equipo, liderado por investigadores chilenos y de la Universidad de Rutgers, encontró a El Gordo al detectar una distorsión en la radiación del fondo cósmico de microondas. Este tenue resplandor es el remanente de la primera luz emitida por el Big Bang, el origen extremadamente caliente y denso del Universo que tuvo lugar hace unos 13.700 millones de años. Esta radiación dejada por el Big Bang interactúa con los electrones del gas caliente que hay en los cúmulos de galaxias, distorsionando la apariencia del débil resplandor de fondo visto desde la Tierra [2]. Cuanto mayor y más denso es el cúmulo, mayor es el efecto que causa en el fondo. El Gordo fue capturado en un cartografiado del fondo cósmico de microondas hecho con el Atacama Cosmology Telescope [3].

El Very Large Telescope de ESO fue utilizado por el equipo para medir las velocidades de las galaxias en esta enorme colisión de cúmulos y para medir su distancia con respecto a la Tierra. Además, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA se utilizó para estudiar el gas caliente alojado en este cúmulo.

Pese a que un cúmulo del tamaño y la distancia de El Gordo es poco común, los autores afirman que los nuevos resultados son consistentes con las actuales teorías que manejan los astrónomos sobre un Universo que comenzó con una gran explosión como el Big Bang y que está compuesto en su mayor parte por materia y energía oscuras.

Es muy probable que El Gordo se formara igual que el Cúmulo de la Bala, un espectacular cúmulo de galaxias en interacción que está casi 4.000 millones de años luz más cerca de la Tierra. En ambos cúmulos hay evidencia de que la materia ordinaria, en su mayor parte compuesta de gas caliente detectable en rayos X, ha sido arrancada de la materia oscura. El gas caliente fue frenado por la colisión, pero no la materia oscura.

"Esta es la primera vez que encontramos un sistema como el Cúmulo de la Bala a esa distancia tan lejana", dijo Cristóbal Sifón, estudiante en la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) en Santiago. "Es como el antiguo dicho: Si quieres comprender adónde vas, deberás saber dónde has estado".

Notas

[1] El nombre formal del cúmulo es ACT-CL J0102-4915. La primera parte del nombre muestra que es un cúmulo de galaxias hallado utilizando datos del Atacama Cosmology Telescope y la segunda parte indica la ubicación del objeto en el cielo, en la constelación austral del Fénix.

[2] El efecto se denomina Efecto Sunyaev–Zel'dovich (SZ) por los astrónomos rusos Rashid Sunyaev y Yakov Zel'dovich que lo predijeron a finales de los años 60.

[3] El Atacama Cosmology Telescope (ACT) es un telescopio de seis metros ubicado en Cerro Toco (en el desierto de Atacama, al norte de Chile) cerca de los telescopios ALMA. Está diseñado para hacer cartografiados de alta resolución de las microondas que recibe del cielo para estudiar la radiación del fondo cósmico de microondas.

Información adicional

Estos resultados en torno a El Gordo se anuncian el 10 de enero de 2012 en la 219 Reunión de la Sociedad Americana de Astronomía, que tiene lugar en Austin, Texas (EE.UU.). El artículo “The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87 (El Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, Un Cúmulo Masivo en colisión con desplazamiento al rojo de 0,87)”, por Felipe Menanteau et al, describiendo estos resultados, ha sido aceptado para su publicación en la revista The Astrophysical Journal.

El equipo está formado por: Felipe Menanteau (Universidad de Rutgers, EE.UU), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (Universidad de Nottingham, Reino Unido), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC) , Andrew J. Baker (Rutgers) , Sudeep Das (Universidad de California, Berkeley, EE.UU.; Universidad de Princeton, EE.UU.), Mark J. Devlin (Universidad de Pennsylvania, EE.UU.), Joanna Dunkley (Universidad de Oxord, Reino Unido), Adam D. Hincks (Universidad de Princeton), Arthur Kosowsky (Universidad de Pittsburgh, EE.UU.) , Danica Mardsen (Universidad de Pennsylvania), Tobias A. Marriage (Universidad Johns Hopkins, Baltimore, EE.UU.) , Kavilan Moodley (Universidad de KwaZulu-Natal, Durban, Sudáfrica), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, EE.UU.) , Lyman A. Page (Universidad de Princeton) , Erik D. Reese (Universidad de Pennsylvania), Neelima Sehgal (Universidad de Stanford, EE.UU.), Jon Sievers (Universidad de Toronto, Canadá) , David N. Spergel (Universidad de Princeton), Suzanne T. Staggs (Universidad de Princeton) y Edward Wollack (Centro de Vuelo Espacial Goddard, EE.UU.).

El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un papel principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo y el VST (sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopiohttp://www.blogger.com/img/blank.gif óptico y de infrarrojo cercano de categoría 40 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Enlaces

• Enlace a la versión preliminar del artículo científico
• Imágenes del VLT en el Observatorio de Paranal
• Información sobre el Observatorio Chandra de la NASA
• Más información sobre el Atacama Cosmology Telescope

Fuente:

ESO