La curiosa relación rotación – terremoto.

Los terremotos se deben a movimientos de las placas tectónicas (https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tect%C3%B3nica).
Esos movimientos son permanentes, por lo que siempre hay terremotos; lo que sucede es que por lo general son muy suaves. Recién cuando los movimientos de las placas son capaces de almacenar energía y luego moverse bruscamente y rasgar la corteza terrestre, ahí tenemos los terremotos más apreciables.

Fotografía de la Tierra en la que se ven América del Norte y del Sur, los océanos y unos remolinos de nubes.

Imagen de la Tierra crédito NASA, Observatorio de Clima del Espacio Profundo.

Por motivos astronómicos la Tierra va frenando su rotación. Se debe a mareas gravitatorias ejercidas por el Sol y la Luna sobre las masas de agua.
Pero dentro de ese proceso, hay variaciones menores de aumento y disminución de esa rotación de origen Terrestre, digamos de tipo Geofísicos.
En esas variaciones se producen encogimientos y estiramientos del Ecuador Terrestre.
Si se comparan las “tablas” de esas variaciones con las de movimientos sísmicos, hay una interesante correlación: cuando la Tierra frenó su rotación, hubo terremotos.
Aparentemente, en esas disminuciones de rotación se producen encogimientos Ecuatoriales que obligan a las placas tectónicas a aumentar su mutua fricción, ya que no son de fácil compresión. Esto produciría terremotos. Lo interesante es que no se necesitan grandes frenados para producir notorios terremotos.
Si bien hay que investigar más, podría ser que cuando la Tierra apura un poco su rotación, eso alcanza para centrifugar y separar las placas. En una disminución de la rotación, la gravedad puede contraer el tamaño Ecuatorial y hacer que las placas choquen. Todo es un sutil proceso relacionado con la masa de la Tierra.

Por supuesto que esto impacta en los lugares donde las placas están bajo un gran “stress”, donde las posibilidades de terremotos son mayores.
Con nuestro actual entendimiento de los terremotos no podemos predecirlos, y hasta que esta relación rotación – terremoto no esté bien entendida, no se podrá predecir movimientos sísmicos por este mecanismo.

Referencia:

pdp.

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Detectando materia obscura en cúmulos colisionantes de galaxias.

La elusiva materia obscura se manifiesta gravitacionalmente, no de otra forma.
Es la responsable de mantener unidas a las estructuras galácticas. Cuando se encontró que las estrellas en las partes más alejadas de los centros galácticos se movían más rápido de lo esperado, más rápido que lo predicho por la física clásica, se sospechó de todo.
Primero se pensó en una falta de validez de la física Newtoniana a gran escala, algo andaba mal; esas estrellas se deberían mover más lento o deberían escaparse. Luego pensó en errores de medición de la velocidad de esas estrella; pero no. Todo estaba bien. Hay un tipo de materia no observable que las mantiene unidas a la estructura, la conocida materia obscura.

Se piensa que puede ser materia ordinaria de difícil detección, nubes frías de Hidrógeno que por estar muy lejos y a baja temperatura, su detección es muy difícil; sólo a través de su acción gravitatoria (pdp, 19/abr./2017, ¿Se está mostrando la materia obscura?, https://paolera.wordpress.com/2017/04/19/se-esta-mostrando-la-materia-obscura/).

De tratarse de otro tipo de materia y de ser tan común, podría estar entre nosotros, pero por curiosas características ejerce atracción a gran escala pero es repulsiva a pequeñas distancias; por eso nos “esquiva” cerca nuestro y no la podemos “tocar” (pdp, 4/may./2017, ¿Propiedad repulsiva de a materia obscura?, https://paolera.wordpress.com/2017/05/04/propiedad-repulsiva-de-la-materia-obscura/).

Como sea, la materia obscura está ahí afuera y hay cada vez más evidencias de ella.
Esta es una imagen del cúmulo de galaxias conocido como Cúmulo Bala (Bullet Cluster) resultado de la superposición de imágenes de diferentes orígenes.

Imagen del Cúmulo Bala crédito de X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Se trata de la colisión de dos cúmulos de galaxias, donde las galaxias pertenecientes a cada cúmulo se intercalan sin chocar entre ellas debido al gran espacio intergaláctico existente; como el encuentro entre dos disparos de municiones a gran distancia.
La materia intergaláctica de cada cúmulo fricciona y se recalienta emitiendo en rayos X; eso es lo que se observa en color rojizo. Esa materia recalentada, sigue en cada cúmulo a medida que se enfría luego del encuentro.

Si se analiza la curvatura de la luz de objetos más lejanos que el cúmulo, se puede ubicar la materia necesaria para producir esa desviación de manera gravitacional, ya que la recalentada no alcanza para producir ese efecto. En otras palabras, los efectos gravitacionales observados, incluso en la curvatura de la lus que viene desde atrás de los cúmulos, no están completamente “centrados” en la materia observable.
Esa distribución de materia se señala en color azul. Puede apreciarse que no coincide con la materia recalentada cercana a los centros de los cúmulos; está junto a los cúmulos no precisamente en el centro.

Video: The Bullet Cluster with Cold Dark Matter

Publicado el 12 dic. 2016.

Esa materia no visible pero que es capaz de ejercer gravedad y curvar la marcha de la luz proveniente de objetos más allá de los cúmulos es la elusiva materia obscura.

Esto mismo es observable en otros encuentros de cúmulos de galaxias.

Referencia:

pdp.

Una enana blanca en plena fase de contracción.

Las estrellas enanas blancas (EB), son el resto evolutivo de una estrella de tipo Solar.
Son del tamaño de un planeta, han agotado el hidrógeno (H) y el helio (He), tienen un núcleo de carbono y brillan por contracción quemando el poco H y He que les queda en las capas superiores.
Luego de pasar por la de gigante roja, comienzan la contracción hace su etapa final.
Todas las EB conocidas fueron halladas en esa fase, nunca se observó una en proceso de contracción; hasta ahora.

La binaria HD 4978/RX J0648-4418 es de tipo peculiar a 2000 años luz de casa en la constelación de Puppis.
Una de ellas, es un objeto compacto, con una rotación cada 13 segundos, por lo que se trataría de una EB o una estrella de neutrones. Está tomando materia de su compañera, y en esa acreción, se generan rayos X por recalentamiento de la materia en la autofricción. Como siempre sucede en este tipo de binarias, el objeto compacto sufre en su rotación los efectos del material que recibe.

Pero en este caso, no se observa la acción de la acreción en la rotación; es más, la velocidad de rotación del objeto compacto va en sostenido aumento disminuyendo su período en 7 mil millonésimas de segundo (7 nanosegundos) al año.

Todo se ajusta a un modelo de EB de 2 millones de años como tal, con una masa poco mayor a la del Sol (1,2 masas solares), en pleno proceso de contracción.
Al hacerlo, la conservación del momento angular se encarga de aumentar la rotación, como sucede con al patinador que junta los brazos para aumentar la velocidad de giro (https://es.wikipedia.org/wiki/Momento_angular).
Con un radio de unos 5000 Km. (la Tierra tiene 6300 km) se contrae a razón de 1 cm. anual.

Ilustración de EB con material en acreción crédito de LOMONOSOV MOSCOW STATE UNIVERSITY.

Esta es la primera EB observada en fase de contracción.
Eso se debe a que en este sistema, la materia en acreción colabora con el brillo de la estrella y no afecta su rotación; todo en suma permitió detectar el aumento constante en rotación como consecuencia del proceso de contracción.

Referencia:

Fuente:

  • MNRAS 000, 000–000 (2017) Preprint 8 November 2017, A young contracting white dwarf in the peculiar binary HD 49798/RX J0648.0–4418 ?, S. B. Popov et al.
    https://arxiv.org/pdf/1711.02449.pdf

pdp.

El hospitalario Ross 128b.

Las estrellas enanas rojas, son estrellas frías de menos masa y tamaño que el Sol (https://es.wikipedia.org/wiki/Enana_roja).
Los exoplanetas rocosos que puedan tener, tienen posibilidades de no estar demasiado calientes y ser favorables para la vida como la conocemos.

El exoplaneta tipo Tierra más cercano a nosotros es Próxima b, en torno a la enana roja Próxima Centauri (Próxima Cen.), la estrella más cercana al Sol, tan sólo a 4 años luz de Él. Por estar vinculado a ese tipo de estrella y por la distancia a la cual la orbita, se encuentra el condiciones de sostener agua líquida y ser apropiado para la vida como en Casa.
El problema es que la estrella, como la mayoría de las enanas rojas, tiene un activo campo magnético y presenta fulguraciones que irradian al planeta frecuentemente, afectando su atmósfera y su superficie.
Eso le agrega cierta hostilidad para con la vida como la conocemos.
(pdp, 26/Ago./2016, Próxima b…, https://paolera.wordpress.com/2016/08/26/proxima-b-y-los-flares-de-proxima-cen/).

La estrella Ross 128, también conocida como Próxima Viginis (Próxima Vir.), es una enana roja (de tipo M4) a 11 años luz de nosotros.
En ella está el exoplaneta tipo Tierra Ross 128b.

Artist’s impression of the planet Ross 128 b

Impresión artística de Ross 128b y su estrella anfitriona, crédito de ESO/M. Kornmesser.

Debido a las características de la estrella y a la distancia a la que se encuentra de ella, Ross 128b tendría una temperatura superficial entre -60ºC y 20ºC; eso lo hace templado.
Hasta aquí, comparte las buenas condiciones para la vida con Próxima b, pero con una ventaja: Ross 128 es mucho más “tranquila” que Próxima b.
Esta estrella tiene una pobre actividad magnética, casi inactiva, lo que hace que no presente fulguraciones hostiles para la vida en el planeta.

De esta manera, Ross 128b, es el segundo exoplaneta tipo Tierra templado más cercano a nosotros, y el más hospitalario (hasta nov.2017). Tanto es así que se transformó en un candidato a buscar marcadores biológicos en su atmósfera.

Debido al movimiento de Próxima Vir., se convertirá en la estrella más cercana al Sol en unos 80 mil años, desplazando en cercanía a Próxima Cen.

Referencia:

  • eso1736 — Science Release, 15 November 2017, Closest Temperate World Orbiting Quiet Star Discovered, ESO’s HARPS instrument finds Earth-mass exoplanet around Ross 128.
    https://www.eso.org/public/news/eso1736/

Fuente:

pdp.

Variaciones en los brazos espirales alrededor de HD 135344B.

Son muchas las estrellas rodeadas de discos protoplanetarios de gas y polvo.
En ellos, se observan evidencias de formación planetaria.
En algunos casos hay intervalos, lugares donde el disco se interrumpe y en otros hay estructuras de brazos espirales (pdp, 3/nov./2015, Brazos espirales en discos protoplanetarios, https://paolera.wordpress.com/2015/11/03/brazos-espirales-en-discos-protoplanetarios/).
En todos los casos, las características de estas evidencias de formación de planetas, dependen de la masa y distribución de los protoplanetas en formación.
Un ejemplo es el disco alrededor de la estrella HD 135344B a 450 años luz de nosotros.

Imagen de HD 135344B y sus brazos espirales – (c) Tomas Stolker (University of Amsterdam).

En la imagen, la estrella fue removida para apreciar mejor los brazos espirales en su disco protoplanetario. Por el aspecto de los brazos, se piensa que se están formando planetas gigantes gaseosos. Como es de esperar, se observa reflejos y sombras debido a las irregularidades de las estructuras. Lo llamativo es el cambio que se observa en esas sombras.

Video: Moving shadows on the dust disk around the star HD 135344B

Publicado el 8 nov. 2017.

Evidentemente eso se debe a variaciones en la estructura de los brazos. Se están dando movimientos de polvo producidos por choques entre planetesimales, vientos, corrientes rápidas en la parte interior del disco. Todos estos procesos generan variaciones asimétricas y necesitan observaciones temporalmente finas para apreciar cambios a nivel cotidiano.

Referencia:

Fuente:

  • Draft version October 10, 2017, VARIABLE DYNAMICS IN THE INNER DISK OF HD 135344B REVEALED WITH MULTI-EPOCH SCATTERED LIGHT IMAGING, Tomas Stolker et al.
    https://arxiv.org/pdf/1710.02532.pdf

pdp.

Nombrando al primer planetesimal interestelar.

Los objetos celestes suelen tener varios nombres.
Está el nombre de “fantasía”, a veces dado por su descubridor, a veces por otras personas en honor al descubridor y a veces por el acervo popular.
Está el nombre de catálogo; formado por el nombre del catálogo donde figura y su número de orden.

Los cuerpos menores tienen nombres relacionados por su tipo además del posible nombre de fantasía.
Veamos.

El nombre puede comenzar con una de las siguientes letras: C si se trata de un cometa de órbita abierta (no retorna); P si es periódico; D si se trata de un cometa desintegrado; X si su órbita no está definitivamente establecida.
Luego viene el año de su descubrimiento.
A eso le sigue una letra que indica la mitad del mes que fue descubierto. Así A indica la primera mitad de enero; B la segunda; C la primera de febrero, y así sucesivamente. No se usa la I para no confundirla con un 1. De esta manera, la U indica la segunda mitad de octubre.
Finalmente se le agrega un número que indica el orden de descubrimiento.
De esta manera el planetesimal interestelar que nos visita, fue confundido con un cometa y se lo designó C/2017 U1.
Pero resultó ser un asteroide por no mostrar coma (https://paolera.wordpress.com/2017/11/08/sobre-la-visita-de-a-2017-u1-mas/). Así fue como se reemplazó la C por la A utilizada para asteroides.
Su nombre, entonces pasó a ser A/2017 U1.
Pero C y A, se usan para objetos del Sistema Solar, y éste proviene de otro sistema; es interestelar, luego se adoptó la I.
Finalmente este visitante se llama I/2017 U1, y se espera que sea el primero de muchos otros en visitarnos.

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Imagen del ahora catalogado como I/2017 U1 – crédito de Alan Fitzsimmons (ARC, Queen’s University Belfast), Isaac Newton Group.

Ah… también ya tiene nombre de fantasía: Oumuamua, que en hawaiano significa algo así como “primer explorador”.

Fuente:

pdp.

Eco lumínico de SN 2014J.

¿Puede algo moverse más rápido que la luz?
La respuesta es: No.
Pero los objetos virtuales sí pueden. Como se trata de imágenes producidas por reflexiones de luz, no son objetos físicos con masa, y por lo tanto pueden moverse a velocidades superluminales.

El punto de luz que realiza el barrido en la pantalla de un monitor, se mueve a mayor velocidad que la luz. Eso se debe a que no es un objeto real bajo las leyes de la Naturaleza.
Si tenemos una fuente de luz reflejándose frente a un espejo plano, su reflejo se moverá sobre una pantalla (delante del espejo y detrás de la fuente) si se hace oscilar la superficie reflectante. Ese reflejo, se moverá más rápido con la distancia. A mayor distancia a la pantalla, mayor “barrido”. Muy lejos del espejo, el reflejo puede recorrer una distancia enorme en un instante y superar la velocidad de la luz, ya que esa fuente de luz, es un reflejo, proveniente de un objeto virtual detrás del espejo y no un objeto físico que emite luz mientras se mueve.
Como la imagen virtual se forma detrás del espejo a la misma distancia que está el objeto real de la superficie reflectante, esa imagen virtual ubicada detrás del espejo, puede moverse superluminalmente si el objeto real está muy lejos de la superficie reflectante y ésta oscila muy rápido.

Cuando hay un estallido estelar, la luz puede reflejarse en material interestelar y producir ecos lumínicos. Esos reflejos, dan la apariencia de material expandiéndose rápidamente, pero en realidad son imágenes virtuales que pueden ser superluminales (pdp, 18/may./2016, Ecos lumínicos…, https://paolera.wordpress.com/2016/05/18/ecos-luminicos-y-expansion-de-remanentes-en-supernovas/).
Un ejemplo muy comentado (entre tantos) es el caso de V838 Mon.


Muchos pensaban que se trataba de material en expansión, lo cual era cierto; pero lo que se movía tan rápido era en realidad el reflejo de luz en el materia de las vecindades.

Aquí hay otro ejemplo más.
Se trata del eco lumínico de la supernova (SN) 2014J en la galaxia M82 a 11 millones de años luz (AL) de Casa.

image of nebula with insets

La cruz señala la posición de la SN 2014J – NASA HUBBLE.

 

Hubble Movie Shows Movement of Light Echo Around Exploded Star

NASA-HUBBLE STScI-2017-42.

Las imágenes van de noviembre del 2014 a octubre del 2016.
En ellas se aprecia la evolución del eco lumínico propagándose entre el material vecino a la SN que se extiende de 300 AL a 1600 AL de ella.

Fuentes:

pdp.