¡Olvídate del Planeta X! Una nueva técnica podría localizar la Galaxia X

El Planeta X, es el 10º planeta buscado a menudo, y que hasta el momento no aparece, pero Sukanya Chakrabarti tiene grandes esperanzas de encontrar la que podría llamarse Galaxia X – una galaxia enana que, según predice, orbita nuestra Vía Láctea.

Muchas grandes galaxias, como la Vía Láctea, se cree que tienen muchas galaxias satélite demasiado oscuras para verlas. Están dominadas por “materia oscura”, que los astrónomos dicen que representa el 85 por ciento de toda la materia en el Universo, pero que hasta ahora no se ha detectado.

Chakrabarti, estudiante de post-doctorado y astrónoma teórica en la Universidad de California en Berkeley, ha desarrollado una manera de encontrar galaxias satélite “oscuras” mediante el análisis de las ondas en la distribución de gas hidrógeno en las galaxias espirales. El Planeta X se predijo (erróneamente) hace más de 100 años en base a las perturbaciones en la órbita de Neptuno.

A principios de este año, Chakrabarti utilizó su método matemático para predecir que una galaxia enana se encuentra en el lado opuesto de la Vía Láctea al de la Tierra, y que ha sido invisible hasta la fecha porque es oscurecida por el gas y el polvo del disco de la galaxia. Un astrónomo ha solicitado ya turno en el Telescopio Espacial Spitzer para buscar en longitudes de onda infrarrojas esta hipotética Galaxia X.

“Espero que este método pueda servir como una prueba de la distribución de masa y de materia oscura en las galaxias, de la misma forma que hoy en día se usan las lentes gravitacionales para galaxias distantes”, dijo Chakrabarti.

Desde su predicción para la Vía Láctea, Chakrabarti ha aumentado la confianza en su método después de probarlo con éxito en dos galaxias con satélites tenues conocidas. Informó de los detalles de estas pruebas durante una presentación oral el 13 de enero, durante una reunión de la American Astronomical Society en Seattle, Washington. También discutió sus hallazgos en una rueda de prensa.

Detectando materia oscura

“Este enfoque tiene amplias implicaciones para muchos campos de la física y la astronomía (para la detección indirecta de la materia oscura y las galaxias enanas dominadas por ella, la dinámica planetaria y la evolución de las galaxias impulsada por los impactos de las galaxias satélites”, dijo.

El colega de Chakrabarti Leo Blitz, profesor de astronomía de la Universidad de Berkeley, dijo que el método también podría ayudar a probar una alternativa a la teoría de la materia oscura, que propone una modificación de la ley de la gravedad para explicar la masa faltante en las galaxias.

“La densidad de la materia en los límites exteriores de las galaxias espirales es difícil de explicar en el contexto de la gravedad modificada, por lo que si este análisis de ondas de marea sigue funcionando y podemos encontrar otras galaxias oscuras en halos distantes, nos permite descartar la gravedad modificada”, dijo.

La Vía Láctea está rodeada por unas 80 conocidas o probables galaxias enanas llamadas galaxias satélite, aunque algunas de ellas podrían estar simplemente de paso, no capturadas en órbitas alrededor de la galaxia. La Gran y Pequeña Nube de Magallanes son dos de tales satélites, galaxias enanas irregulares.

Los modelos teóricos de la rotación de las galaxias espirales, sin embargo, predicen que debería haber muchas más galaxias satélite, tal vez miles, con las pequeñas aún más frecuentes que las grandes. Las galaxias enanas, sin embargo, son tenues y algunas de ellas pueden estar compuestas principalmente de materia oscura invisible.

Chakrabarti y Blitz se dieron cuenta de que las galaxias enanas crearían perturbaciones en la distribución de gas hidrógeno atómico frío (H I) en el disco de una galaxia y que estas perturbaciones podrían desvelar no sólo la masa, sino también la distancia y la ubicación de la galaxia satélite. El gas hidrógeno frío de las galaxias espirales está confinado gravitacionalmente en el plano del disco galáctico y se extiende mucho más lejos que las estrellas visibles (a veces hasta cinco veces el diámetro de la espiral visible). El gas frío puede ser registrado por los radiotelescopios.

“El método es como deducir el tamaño y la velocidad de un barco mirando su estela”, dijo Blitz. “Puedes ver las estelas de un montón de barcos, pero tienes que ser capaz de diferenciar la estela de un barco mediano o pequeño de la de un transatlántico.”

Datos de radio de alta resolución.

La técnica desarrollada por Chakrabarti implica un análisis de Fourier de la distribución de gas determinada por las observaciones de radio de alta resolución. Su predicción inicial de la Galaxia X alrededor de la Vía Láctea fue posible gracias a una gran cantidad de datos ya disponibles sobre el hidrógeno atómico en nuestra galaxia. Para probar su teoría en otras galaxias, ella y sus colaboradores utilizaron datos recientes de un sondeo de ondas de radio llamado The HI Nearby Galaxy Survey (THINGS), llevada a cabo por el Very Large Array, así como su extensión en el hemisferio sur, THINGS-SOUTH, un sondeo realizado por el Australia Telescope Compact Array.

“Estos nuevos datos de radio de alta resolución abren una gran cantidad de oportunidades para explorar la distribución de gas en las afueras de las galaxias”, dijo el coautor Frank Bigiel, estudiante de post-doctorado de la UC Berkeley que también es co-investigador de los proyectos THINGS y THINGS-SOUTH.

Colaborando con Bigiel y Phil Chang del Canadian Institute of Theoretical Astrophysics, Chakrabarti analizó los datos de la Galaxia del Remolino (M51), que tiene una galaxia compañera de un tercio del tamaño de M51 y NGC 1512, con una galaxia satélite de una centésima de su tamaño. Su análisis matemático predijo correctamente la masa y la ubicación de estas galaxias satélites.

Dijo que su técnica debe funcionar para galaxias satélite tan pequeñas como de una milésima parte de la masa de la galaxia principal.

Chakrabarti predijo la masa de la Galaxia X, por ejemplo, como una centésima de la masa de la propia Vía Láctea. Sobre la base de sus cálculos con Blitz, la galaxia se encuentra en la actualidad al otro lado de la Vía Láctea en algún lugar en las constelaciones de la Regla o del Compás, al oeste del centro de la galaxia en Sagitario mirando desde la Tierra.

La Galaxia X no es otro Planeta X

Contrasta su predicción de la Galaxia X con los argumentos anteriores para un Planeta X más allá de la órbita de Neptuno. En el siglo XIX, lo que habría sido en esa época un noveno planeta, fue propuesto por el famoso astrónomo Percival Lowell, pero su predicción se hizo sobre la base de mediciones incorrectas de la órbita de Neptuno. De hecho, Plutón y otros objetos en el Cinturón de Kuiper, donde se predijo que el planeta residía, tienen masas demasiado bajas como para ejercer un efecto medible sobre la gravedad de Neptuno o Urano, dijo Chakrabarti. Desde entonces, las perturbaciones en las órbitas de otros cuerpos del Sistema Solar han puesto en marcha búsquedas periódicas de un 10º planeta más allá del ahora planeta “enano” Plutón.

Por otra parte, la Galaxia X (o una galaxia satélite de una milésima parte de la masa de la Vía Láctea) aún ejercería un efecto gravitatorio lo suficientemente grande como para causar ondas en el disco de nuestra galaxia.

Barbara Whitney, una astrónoma con sede en Wisconsin afiliada al Space Sciences Institute en Boulder, Colorado, espera localizar la Galaxia X como parte del Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) llevado a cabo con el Telescopio Espacial Spitzer.

Chakrabarti y Blitz también calcularon que la galaxia predicha está situada en una órbita parabólica alrededor de la Vía Láctea, a una distancia de unos 300 000 años luz del centro galáctico. El radio galáctico es de unos 50 000 años luz.

“Nuestro trabajo es una prueba del principio, pero tenemos que observar una muestra mucho mayor de las galaxias espirales con compañeras galácticas ópticamente visibles para determinar la incidencia de falsos positivos”, y por lo tanto la fiabilidad del método, dijo Chakrabarti.

Chakrabarti cuenta con el apoyo de una beca de investigación de la Universidad de California, mientras que Chang tiene una beca del Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA). Blitz y Bigiel tienen el apoyo de la National Science Foundation y la Paul G. Allen Family Foundation.

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Ciencia Kanija

Dos burbujas gigantes en el centro de la Vía Láctea

El Telescopio espacial Fermi de rayos Gamma de la NASA ha desvelado la existencia de una enorme y hasta ahora desconocida estructura en el centro de la Vía Láctea. Se trata de dos burbujas, de 25.000 años luz de diámetro cada una, que se extienden hacia el norte y hacia el sur de la galaxia.

La estructura abarca más de la mitad del espacio visible, desde la constelación de Virgo hasta la constelación de la Grulla. Aunque los astrónomos no están aún seguros de su origen, sospechan que podría tratarse de los restos de una erupción en un antiguo agujero negro supermasivo ubicado en mitad de la Vía Láctea, según publican hoy en la revista Astrophysical Journal. Otro posible explicación es que las burbujas se formaran a partir del gas de procesos masivos de formación de estrellas cerca del centro galáctico hace varios millones de años. En cualquier caso, la forma de las burbujas sugiere que fueron generadas por una gran cantidad de energía liberada rápidamente.

"En otras galaxias hemos detectado destellos con salidas de gas", ha explicado David Spergel, científico de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey (EE UU) y coautor del estudio. "Cualquiera que sea la fuente de energía detrás de estas enormes burbujas, está relacionada con muchas incógnitas de la astrofísica", puntualiza.

"Fermi escanea el cielo entero cada tres horas, y a medida que la misión continúa y nuestra exposición se profundiza, vemos el Universo extremo a un nivel de detalle progresivamente mayor", asegura Julie McEnery, investigadora en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA.

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Muy Interesante

La Vía Láctea, destinada a colisionar con Andrómeda

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

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Este par de galaxias (Arp 272) en el cúmulo de Hércules nos desvela una imagen instantánea de la colisión entre dos galaxias espirales. Es el destino que le espera a la Vía Láctea y a Andrómeda, que parecen abocadas a entrar en colisión en el plazo de unos seis mil millones de años.

El resultado del encuentro entre dos grandes galaxias espirales es la fusión completa entre ambas. Una fusión que dará lugar a una única galaxia elíptica cuya masa será la suma de las masas de las dos galaxias iniciales.

A 450 millones de años-luz...

La conexión existente entre los brazos espirales de estas dos galaxias señala el principio de una unión duradera. En los catálogos clásicos estas dos galaxias se denominan NGC6050 e IC1179 pero, más recientemente, cuando el astrónomo Halton Arp descubrió la interacción existente entre ambas, el par pasó a designarse Arp 272 (pues fue incluida con el número 272 en su Atlas de Galaxias Peculiares). Este par se encuentra en el cúmulo de Hércules a una distancia de unos 450 millones de años-luz. La presente imagen, tomada por el telescopio espacial Hubble, cubre una región de unos 150 mil años-luz de tamaño en el espacio.

Cúmulos de Galaxias

Las galaxias no viven de manera solitaria. Sometidas entre ellas a la intensa fuerza de la gravedad, las galaxias constituyen nutridas comunidades denominadas 'cúmulos de galaxias'. En las regiones centrales de estos cúmulos se aglomera un gran número de galaxias que se encuentran moviéndose rápidamente, obedeciendo a las fuerzas gravitatorias ejercidas por las galaxias vecinas.

Las velocidades relativas entre las galaxias en tales regiones centrales son del orden de unos miles de kilómetros por segundo y las distancias típicas entre galaxias en estas zonas son “tan sólo” de unos 5 millones de años-luz (esto es, unas 50 veces el tamaño de una galaxia individual). Las colisiones entre galaxias son, por tanto, relativamente frecuentes. Se estima que, en cada cúmulo de galaxias, hay una colisión cada varios cientos de millones de años.

La colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda

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Dibujo de la Vía Láctea | NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, forma parte de un cúmulo al que se suele denominar el Grupo Local.

Se han identificado más de treinta grandes galaxias como miembros inequívocos de este grupo, además de numerosas galaxias enanas.

Entre los miembros del Grupo Local se encuentran las vecinas Nubes de Magallanes y la gran galaxia de Andrómeda.

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La galaxia Andrómeda | NASA

A una distancia de unos 2,5 millones de años luz, Andrómeda se encuentra actualmente dirigiéndose hacia la Vía Láctea a una velocidad de un centenar de kilómetros por segundo. Podemos pues prever la colisión de Andrómeda con la Vía Láctea en el plazo de unos seis mil millones de años.

Espiral + espiral = elíptica

Cada galaxia espiral de tamaño medio (del tipo de la Vía Láctea) contiene cientos de miles de millones de estrellas y una población de nubes interestelares distribuidas, principalmente, a lo largo de los brazos espirales.

Cuando dos de tales galaxias espirales entran en colisión, las estrellas (muy compactas respecto del tamaño de las galaxias) alteran de manera prácticamente errática sus trayectorias, pues se ven sometidas a numerosas fuerzas gravitatorias. Las ordenadas estructuras espirales se desdibujan y la población estelar resultante se distribuye en un gran elipsoide.

Los efectos de tal colisión galáctica son particularmente dramáticos para las grandes nubes interestelares gaseosas. Debido a su gran tamaño (de hasta miles de años luz), tales nubes entran en colisión generándose grandes ondas de choque que comprimen y calientan el gas dando lugar a enormes brotes de formación de estrellas nuevas.

Así pues, la colisión entre dos galaxias se pone de manifiesto mediante la formación violenta de nuevas generaciones de estrellas que consumen rápidamente el gas ambiente. En unas cuantas decenas de millones de años, la mayor parte del gas se ha convertido en estrellas.

El resultado de la colisión de dos galaxias espirales, como la Vía Láctea y Andrómeda, es una galaxia elíptica cuya masa, en forma esencialmente estelar, es la suma de las masas de las dos galaxias iniciales.

La galaxia grande se come a la chica

Cuando una galaxia enana cae en el campo gravitatorio de una gran galaxia, la primera queda atrapada y es “engullida” por la segunda. Esta ley de “la galaxia grande se come a la chica” hace que las grandes galaxias vayan creciendo cada vez más, mientras que sobre las enanas se cierne, a largo plazo, una amenaza de extinción.

Nuestra Vía Láctea ya ha dado pruebas de su voracidad engullendo varias galaxias enanas que son identificadas en su seno como enormes cúmulos estelares que aún conservan cohesión y entidad propia. Además, en el plazo de unos tres mil millones de años, las galaxias satélites más próximas de nuestra Galaxia, las Nubes de Magallanes, también serán completamente absorbidas por la Vía Láctea.

Este fenómeno de canibalismo galáctico favorece la formación de grandes galaxias en las zonas centrales (más pobladas) de los grandes cúmulos galácticos.

También interesante

• En los modelos de colisión entre galaxias además de tener en cuenta la masa visible, hay que prestar atención a los grandes halos de materia oscura que contribuyen muy significativamente a la atracción gravitatoria. La naturaleza de tal materia oscura sigue siendo uno de los mayores misterios de la Astrofísica contemporánea.
• En el entorno de la Vía Láctea el 75 % de las galaxias son espirales, en torno al 24 % son elípticas, y tan sólo una de cada cien galaxias presenta una morfología irregular.
• Además de por ser un eminente astrónomo, Halton Arp (nacido en Nueva York en 1927) es muy célebre por sus ideas heterodoxas. Argumentó durante mucho tiempo que, en lugar de ser grandes galaxias remotas, los cuásares debían ser objetos locales. Siempre se ha mostrado escéptico respecto de la teoría del Big Bang y, en su lugar, adoptó una teoría de un universo estructurado en diferentes capas que ha tenido muchos seguidores en círculos creacionistas.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Dora la exploradora y la Vía Láctea

A menos que tengáis niños, posiblemente no conozcáis la serie Dora la Exploradora. Se trata de una serie de dibujos, para público muy (pero muy) infantil, con tintes didácticos, y una mecánica repetitiva: Dora y el mono Botas deben ir a algún sitio para ayudar a alguien, usan su mapa (que canta una monótona canción: "soy el mapa, el mapa, el mapa...") que les indica que deben pasar por tres lugares (que repiten varias veces), por el camino se encuentran con obstáculos que deben superar con cosas que hay en su mochila (que también canta su monónota canción, "Moooochila, moooooochila"), se encuentran con el zorro Swiper que intenta robarles pero auyentan repitiendo varias veces "Swiper, no robes", y finalmente llegan a su destino (donde también cantan una monónota canción: "Lo hicimos, lo hicimos, lo hicimos...").

Antes de que digáis «¿Qué más da la mala ciencia que pueda haber aquí? Es una serie de dibujos para niños pequeños», os responderé que precisamente por eso es importante. La serie pretende ser didáctica, y los niños son esponjas de conocimientos, aunque estén equivocados. Así que vayamos al grano. En un episodio, Dora y Botas tienen que ir a otro planeta, y el mapa les indica el camino. El primer sitio por el que deben pasar es la Vía Láctea, que aparece en el mapa como una pequeña galaxia espiral. Así, Dora y Botas despegan en un cohete, y se alejan de la Tierra, poniendo rumbo a esa galaxia que brilla en el cielo. El problema es que la Vía Láctea es nuestra galaxia. La Tierra (y todo nuestro sistema solar) está dentro de ella. Y ciertamente, desde la Tierra no la podemos ver como si estuviéramos fuera de ella.

Desde nuestro planeta podemos ver parte de nuestra propia galaxia. En una noche clara, lejos de las luces de ciudad, podemos distinguir claramente una banda brillante e irregular, que atraviesa el cielo. De hecho, el nombre de Vía Láctea proviene de esa franja de cielo. En la mitología griega, Zeus tenía la mala costumbre de ser infiel a su esposa Hera y liarse con mujeres mortales. Fruto de una de estas infidelidades, nació Heracles (Hércules). Hera, enfurecida rechazó al niño, pero Zeus aprovechó una ocasión que Hera dormía, para ponerle al bebé en el pecho. Cuando Hera despertó y vio al niño mamando, lo apartó, dejando un reguero de leche en el cielo. Los griegos identificaron esa banda brillante del cielo con la leche derramada de Hera. Precisamente, la palabra «galaxia» proviene del griego y significa «lacteo»

El término Vía Láctea se refiere a dos cosas: por un lado, es el nombre de esa banda luminosa del cielo que he mencionado (y que en España también llamamos «Camino de Santiago»), y por otro, es el nombre de nuestra galaxia. Y en el fondo, resulta ser lo mismo. La luminosidad de la Vía Láctea (la banda en el cielo) es debida a la gran cantidad de estrellas que hay en ella. Y hay tantas estrellas porque esa banda corresponde al plano galáctico. Nuestra galaxia es una espiral barrada (una espiral cuyo centro es alargado, como una barra), y como muchas galaxias, tiene las proporciones de un disco. El diámetro de nuestra galaxia es de unos 100.000 años luz, mientras que su grosor es de tan sólo 1.000 años luz (aproximadamente). Cuando miramos la Vía Láctea, estamos viendo parte de nuestra propia galaxia «de canto».

«¿Y no puede ser que en la serie, cuando dijeron Vía Láctea, se refirieran a la banda del cielo, y no a la galaxia?». Pues no lo parece, ya que en todo momento nos mostraban una galaxia completa. De hecho, en una de las escenas, Dora y Botas, aún en la Tierra, miraban al cielo para ver la Vía Láctea, y se mostraba una pequeña galaxia en espiral. Y como podéis ver en las fotos que en puesto, la vista es bastante diferente.

Vía: Mala Ciencia

¿Por qué no vemos el centro de nuestra galaxia?

Muchas personas aficionadas a la astronomía, han tenido esta curiosidad. Siempre que hablamos de nuestra galaxia (la Vía Láctea), la representamos como una galaxia espiral con un gran bulbo central brillante. Nuestro sistema solar se encuentra en el que hemos llamado brazo de Orión, entre el brazo de Perseo y el brazo de Sagitario.

Pero, ¿qué es exactamente ese bulbo?

En astronomía se llama bulbo al grupo central de estrellas situado en el centro de las galaxias espirales. Es la zona donde se acumula más masa en la galaxia, también es la zona donde se acumula mayor número de estrellas y la zona donde se sospecha que puede haber un agujero negro supermasivo de alrededor de 2,6 millones de masas solares (ahí queda eso).

No cabe duda de que esa zona, donde seguramente tengan lugar algunos de los fenómenos naturales más violentos que se puedan imaginar (y otros que se hacen difíciles de imaginar), debe ser la que más energía luminosa emita, y por tanto la más brillante. Sin embargo, desde nuestro planeta no observamos ningún resplandor especial. Sí es cierto que la zona de las constelaciones de Sagitario, Ofiuco y Escorpio es la zona de la Vía Láctea es algo más brillante que el resto, y es la dirección que marcan estas constelaciones la que hay que seguir para encontrar el centro de nuestra galaxia.

Cuando miramos a la Vía Láctea, lo que vemos es nuestra galaxia pero de perfil, uno de sus brazos. Cuando miramos hacia el centro galáctico, cabe pensar que deberíamos verlo como algo muy brillante. Tal vez nos hagamos esta idea porque cuando miramos otras galaxias similares a la nuestra (en astrofotografías o a través del telescopio), el ejemplo más claro es M31, vemos claramente un “bulbo” mucho más brillante que los brazos exteriores.

El problema está, en que hay que cambiar el punto de vista. Tenemos que tener en cuenta que nuestra galaxia la estamos viendo desde dentro. Entre el centro galáctico y nosotros, hay tal cantidad de gas y polvo que la luz visible al ojo humano, que proviene del centro galáctico, no llega a atravesar esas zonas (o es muy dispersada) y por lo tanto, no consigue llegar hasta nosotros o lo hace de forma muy débil. Es más, casi todas las radiaciones electromagnéticas quedan “atrapadas” a excepción principalmente de las radiaciones infrarrojas y de ondas de radio.

Debido a que el polvo y gas interestelar bloquea la línea visual que lleva hasta el centro de la galaxia, los científicos, para estudiar el centro de nuestra galaxia, utilizan habitualmente los infrarrojos, las ondas de radio, rayos X de alta potencia o incluso el ultravioleta.

Es cierto que el argumento del polvo y el gas puede ser bastante poco convincente si uno es algo escéptico, lo cuál es bueno. Si nos atenemos a los datos, veremos que todo cobra más sentido. La galaxia Vía Láctea es un objeto con forma de disco que tiene unos 100.000 años luz de diámetro y sólo unos pocos años luz de grosor, eso quiere decir que toda la materia está más o menos repartida en un mismo plano. Para que te hagas una idea, coge dos o tres CDs o DVDs y colócalos apilados, ya tienes una representación aproximada de la Vía Láctea. Si miramos la pila desde cualquier posición, vemos claramente el agujero del centro. Ahora imagina por un momento que fueses una de las moléculas que forman parte de la pila de CDs, formamos parte del disco, sin embargo, hemos perdido la visión directa del agujero, ya no podemos verlo debido a que hay otras moléculas como nosotros y otros elementos entre el agujero y nosotros mismos. En este último caso, si quisiéramos observar el agujero, tendríamos que hacerlo captando algunas ondas que “sortearan” las moléculas que tenemos a nuestro alrededor. Eso es lo que hacemos cuando decimos que el centro galáctico se puede observar utilizando infrarrojos, ondas de radio o rayos X de alta potencia.

Esta fotografía está realizada utilizando una longitud de onda de 90cm y es una representación de una zona bastante amplia del cielo alrededor del centro galáctico:

Dependiendo de la longitud de onda utilizada, veremos una imagen u otra, lógicamente, la señal se traslada al espectro visible para que podamos ver qué es lo que se ha recibido.

Vía: Astrofotografía

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

1995: El 'boom' de los planetas extrasolares

Viernes, 20 de noviembre de 2009

1995: El 'boom' de los planetas extrasolares

Imagen artística del planeta HD189733b con su estrella. | NASA

En 1995 los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron la detección de 51 Pegasi b, un planeta que orbita en torno a una estrella de tipo solar a 50 años luz de la Tierra. Confirmado prontamente por los norteamericanos Geoffrey Marcy y Paul Butler, este descubrimiento inauguró una intensa carrera que ha conducido a la detección de un total de más 400 planetas extrasolares contenidos en unos 300 sistemas planetarios.

Aunque todos estos planetas son significativamente más masivos que la Tierra, la instrumentación que está siendo específicamente diseñada para la búsqueda y detección de planetas de tipo terrestre debería conducir en pocos años a la detección de otras tierras.

¿Hay otros mundos con vida?

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Durante siglos el hombre se ha preguntado si estamos solos en el universo y ha tratado de responder mediante la observación del sistema solar, pues aquí se encontraban los únicos planetas y satélites al alcance de sus telescopios. Sin embargo, la zona de habitabilidad del entorno solar (esto es, la región que tiene la temperatura y la radiación adecuadas para que se desarrolle la vida) no es más que una pequeña franja circular en torno a la órbita de la Tierra.

Todos los planetas y los satélites, salvo Marte (que se encuentra en la frontera exterior) y naturalmente la Luna, se encuentran fuera de esta zona habitable. Aunque la Luna esté en la zona de habitabilidad, su carencia de atmósfera hace que la vida allí sea extremadamente improbable. De forma que, fuera de la Tierra, las posibilidades de encontrar vida en los otros cuerpos del sistema solar se reducen, aparte de algunas notables excepciones, a Marte.

Marte es muy similar en muchos aspectos a nuestro planeta, tiene agua y energía volcánica y, aunque está ubicado en una zona más fría que la terrestre, su subsuelo es relativamente prometedor. Si no en la actualidad, quizás en fases más tempranas de la evolución del sistema solar Marte tuvo una temperatura más elevada y pudo albergar algún tipo de vida. Aunque ninguno de los intentos realizados hasta la fecha para detectar allí vida haya tenido éxito, merece la pena seguir explorando en detalle su superficie y su subsuelo. En cuanto a los otros cuerpos del sistema solar, tan sólo algunos satélites de Júpiter (como Europa) y de Saturno (como Titán y Encelado) ofrecen alguna vaga posibilidad.

La esperanza de encontrar vida en nuestro sistema solar es por tanto bastante limitada. Pero, al fin y al cabo, el nuestro es un sistema planetario en una estrella de los 100.000 millones que conforman nuestra Galaxia. Y si nuestro Sol está acompañado por sus planetas, cabe esperar que al menos una buena fracción del enorme número de estrellas de la Vía Láctea también lleve asociado un sistema planetario más o menos similar al nuestro.

El descubrimiento del primer planeta extrasolar

Imagen artística de 51 Pegasi y su estrella.

En 1995, utilizando un pequeño telescopio de 1,9 metros del Observatorio de Haute Provence (Francia), los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz detectaron los primeros indicios claros de la presencia de un planeta orbitando en torno a una estrella: 51 Pegasi. Se trata de una estrella de tipo solar situada a 50 años luz de distancia en la constelación de Pegaso.

De manera similar a Mayor y Queloz, los norteamericanos Geoffrey Marcy y Paul Butler llevaban varios años buscando indicios de planetas extrasolares. Poco tiempo después de que la detección del nuevo planeta, denominado 51 Pegasi b, se hiciese pública, Marcy y Butler la confirmaron mediante observaciones realizadas en el Observatorio de Lick (cerca de San José, California). Siguieron otras varias observaciones que mostraron que el planeta tenía una masa de al menos la mitad de la de nuestro Júpiter y que orbitaba muy cerca de su estrella, por lo que la temperatura en su superficie debía estar por encima de los 1000 grados Celsius.

La caza de planetas

Sistema planetario HD70642 I PPARC

La detección del planeta 51 Pegasi b inauguró una rápida carrera a la caza de más y más planetas. En los últimos años se han ido multiplicando y refinando las técnicas de medida, adaptando la instrumentación a este tipo de observaciones, haciendo que tal caza sea cada vez más certera y fructífera.

La observación de un planeta extrasolar es una tarea muy delicada, pues en esencia se trata de ver un pequeño cuerpo oscuro en la inmediata proximidad de un intensísimo foco luminoso (la estrella central). Es como tratar de ver una mota de polvo que, arrastrada por el viento, pasa en la noche por delante del faro iluminado de una motocicleta distante. La técnica inicial de detección, denominada de la "velocidad radial" sigue siendo la más productiva.

Según el planeta orbita en torno a su estrella causa sobre ésta unas pequeñísimas variaciones en su velocidad radial (de acercamiento y alejamiento a la Tierra) que pueden ser identificadas en sus líneas espectrales gracias al efecto Doppler. Ésta fue la técnica empleada para la primera detección de 51 Pegasi b.

La técnica 'astrométrica' consiste en la medida de alta precisión de la posición estelar y de las pequeñas desviaciones causadas por el efecto gravitatorio del planeta según se desplaza en su órbita. La técnica de los "tránsitos" se basa en la medida de las variaciones en luminosidad total producidas por los mini-eclipses que se ocasionan cuando el planeta pasa por la línea de mirada que va desde nuestro telescopio a la estrella.

Un planeta de tipo 'Júpiter caliente'. | NASA

Todas estas técnicas siguen caminos más o menos sinuosos y no consiguen detectar el planeta de manera directa, sino tan sólo mediante los efectos causados sobre características de su estrella central (pequeños cambios en su velocidad, posición o brillo). Estas perturbaciones son más acusadas según el planeta es mayor y según su órbita es más cercana a la estrella. Por lo tanto, en términos generales, estas técnicas favorecen la detección de planetas muy masivos y que orbitan muy cerca de sus estrellas.

Gracias a los telescopios progresivamente más potentes y al desarrollo de instrumentación específica de detección de planetas, las noticias que dan cuenta del descubrimiento de nuevos planetas se suceden actualmente de manera muy rápida. En octubre de 2009, la ESO anunció la detección de 32 planetas desde su observatorio en La Silla (Chile) y la NASA, mediante observaciones con el telescopio espacial Spitzer, confirmó la presencia de atmósferas en dos planetas de tipo 'Júpiter caliente'.

Desde la detección de 51 Pegasi b se han detectado más de 400 planetas extrasolares formando parte de más de 300 sistemas planetarios.

Los planetas de los púlsares

Un pulsar y un planeta que lo orbita.

Tres años antes del descubrimiento en el óptico de 51 Pegasi b, en 1992, utilizando el gran radiotelescopio de Arecibo, el astrónomo polaco Alexander Wolszczan había detectado anomalías en el periodo del pulsar PSR B1257+12 (a casi 1000 años-luz de la Tierra). La única explicación posible para esas anomalías es la presencia de dos planetas con masas unas 4 veces superiores a la terrestre.

Se conocen hoy algunos otros planetas en torno a púlsares, sin embargo, no es seguro que estos planetas tengan las mismas características de los que orbitan en torno a estrellas estándar. Los de los púlsares pueden ser los residuos de planetas gigantes gaseosos que no han sido completamente destruidos cuando la estrella masiva central llegó al final de su vida generando una supernova y dando lugar a la también residual estrella de neutrones. O, alternativamente, quizás tales planetas hayan sido formados en una "segunda ola" de formación planetaria poco después de la explosión de la supernova.

Otras tierras

El telescopio Kepler. | NASA

Los planetas detectados hasta el presente son significativamente más masivos que la Tierra. El siguiente reto que se plantea es pues la detección de pequeños planetas rocosos (de tipo terrestre) en los que se den las condiciones idóneas para el desarrollo de vida.

En el año 2009 la NASA lanzó el telescopio espacial Kepler con la misión específica de explorar muy detalladamente una pequeña región de la Vía Láctea y examinar millares de estrellas con el fin de detectar y caracterizar planetas de tipo terrestre e incluso menores. Siguiendo razonamientos estadísticos, se espera que Kepler llegue a localizar más de un centenar de tales tierras.

Hay otros proyectos espaciales encaminados a la búsqueda de planetas de tipo terrestre. La NASA tiene previsto el Terrestrial Planet Finder y la ESA el Darwin. Ambos observatorios están siendo diseñados para realizar observaciones de interferometría (con varios telescopios) y poder obtener buenas imágenes de los sistemas planetarios más cercanos a la Tierra.

Además de la imagen directa, los estudios espectroscópicos de los planetas de tipo terrestre también revisten un gran interés pues pueden permitir la detección de agua, ozono, dióxido de carbono y de otros compuestos relacionados con la vida en las atmósferas planetarias.

2M1207b, el primer planeta detectado por imagen directa. | ESO

¿Hay otros mundos con vida? Gracias a las nuevas técnicas de observación, tanto desde la Tierra como desde el espacio, las próximas décadas ofrecerán al hombre una relación progresivamente más estrecha con el cosmos. La detección de planetas extrasolares no ha sido más que la primera de una apasionante e impredecible serie de aventuras.

Curiosidades

• En el año 2004, el Observatorio del Hemisferio Austral (ESO) anunció la detección de un planeta mediante imagen directa con el Very Large Telescope (VLT): 2M1207b, un objeto 5 veces más masivo que Júpiter situado a unos 170 años luz de la Tierra. En el año 2009 ya se han detectado, mediante imagen directa, 11 planetas que forman parte de 9 sistemas planetarios diferentes, y cabe esperar que los grandes telescopios ópticos, con espejos de entre 8 y 10 metros, multipliquen este tipo de detecciones en el futuro próximo.
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• Algunos astrónomos pretenden haber detectado planetas huérfanos, esto es, planetas que vagan o flotan libremente por el espacio sin estar sujetos a ninguna estrella. De confirmarse su existencia, habría que estudiar si tales "planetas" tienen las mismas características que los planetas estándar que orbitan en torno a estrellas. Y es que un planeta huérfano pudo quizás formarse a partir de una pequeña nube interestelar que no llegó a formar una estrella, mediante un mecanismo diferente del que forman las estrellas y los discos circunestelares polvorientos que acaban produciendo un sistema planetario de los habituales.
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• El planeta extrasolar más cercano de los conocidos se encuentra a tan sólo 10 años luz de la Tierra, su nombre es Epsilon Eridani b y es tan sólo una vez y media más masivo que Júpiter. Fue descubierto en el año 2000 y confirmado, mediante medidas astrométricas, por el telescopio espacial Hubble en el año 2006.

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Rafael Bachiller es director del Observatorio Astronómico Nacional ( Instituto Geográfico Nacional).

Fuente:

El Mundo

Más capítulos

• 1609: Galileo y la observación con telescopio
• 1619: Las tres leyes de Kepler
• 1659: Huygens y los anillos de Saturno
• 1670: Los observatorios de París y Greenwich
• 1687:El legado de Isaac Newton
• 1725: Bradley y la aberración de la luz
• 1759: El regreso del cometa Halley
• 1769: Los tránsitos de Venus
• 1774: El catálogo Messier
• 1781: William Herschel descubre Urano
• 1786: Los telescopios de Herschel
• 1790:Herschel y la exploración de la galaxia
• 1796:Laplace expone 'el sistema del mundo'
• 1801:El hallazgo de los 'planetas' diminutos
• 1814:Fraunhofer y las líneas oscuras del Sol
• 1838:Medir las distancias estelares
• 1846:El descubrimiento de Neptuno
• 1864:Huggins y el nacimiento de la Astrofísica
• 1882:La astronomía fotográfica, una revolución
• 1913:Teoría de la evolución estelar
• 1915:El universo relativista de Einstein
• 1925:Hubble y el universo extragaláctico
• 1931:El nacimiento de la Radioastronomía
• 1963: El descubrimiento
  de los quásares
• 1965: El eco del 'Big Bang'
• 1968: Los primeros púlsares
• 1990: El lanzamiento del telescopio Hubble

Primer mapa de los límites de la Vía Láctea

Sábado, 17 de octubre de 2009

Primer mapa de los límites de la Vía LácteA

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

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

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

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

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

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

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

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

Fuente:

El Mundo Ciencia

BBC Ciencia & Tecnología

Agujeros negros son más "viejos" que las galaxias

El núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, donde -hay evidencia de un agujero negro supermasivo. También se observa un potente chorro (jet) de materia eyectada por los poderosos campos magnéticos generados por éste. Imagen tomada por el Telescopio espacial Hubble.

Astrónomos reunidos en Estados Unidos afirmaron que tienen suficiente evidencia de que los agujeros negros empezaron a formarse antes de ciertas galaxias, incluyendo a nuestra Vía Láctea.

Por medio de la observación de los primeros mil millones de años de existencia del Universo, los científicos aseguraron que las primeras galaxias tenían agujeros negros mucho más grandes, lo que indica que empezaron a crecer primero.

La investigación del equipo de astrónomos internacionales podría resolver el viejo dilema de qué se formó primero en el Universo: las galaxias o los masivos agujeros negros que con frecuencia son encontrados en sus centros.

Observaciones anteriores habían indicado que existía una ración constante entre el tamaño de un agujero negro y los racimos de estrellas y el gas que las rodea en el corazón de una galaxia.

El corresponsal de Ciencia de la BBC, Matt McGrath, afirmó que el equipo de investigadores presentaron ante la Asociación Astronómica de Estados Unidos suficiente evidencia de que los primeros en aparecer fueron los agujeros negros.

Ahora el próximo paso será determinar cómo se afectan en su crecimiento los agujeros negros y los grupos de estrellas alrededor del centro de una galaxia.

Al borde del agujero

Los astrónomos han encontrado estrellas jóvenes en partes de la Vía Láctea done creían que su presencia era imposible, como en los lindes del agujero negro en el centro de la galaxia.

"Literalmente avistamos estas estrellas en el acto de su formación", expresó ante la asociación Elizabeth Humphreys, del Centro Smithsonian-Harvard para Astrofísica.

El centro de la Vía Láctea está sujeto a las enormes fuerzas gravitacionales agitadas por un agujero negro cuya masa es cuatro millones de veces mayor que la del Sol.

Los científicos pensaban que los tirones de gravedad deberían disgregar las nubes de moléculas donde germinan las estrellas.

Sin embargo, los astrónomos identificaron dos protoestrellas ubicadas a pocos años luz del centro de la galaxia.

"Su descubrimiento muestra que las estrellas, de hecho, pueden formarse muy cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea", agregó Humphreys durante la conferencia, que se celebra en Long Beach, California.

Fuentes:

BBC en español

ADN.es