Archivo mensual: junio 2014

La Dinámica Newtoniana Modificada predice otro arco para NGC 3923.

Las estrellas orbitan alrededor del centro de las galaxias que las hospedan.  A mayor distancia del centro galáctico, menor es la velocidad orbital que tienen; igual que los planetas, que se mueven más lentamente contra más alejados estén del Sol.
La dinámica clásica o Newtoniana, predice que las velocidades orbitales de las estrellas, debe tender a cero  (asintóticamente) sin llegarse a anular a medida que están más alejadas del centro galáctico. Las observaciones no dicen lo mismo. A partir de una cierta distancia, las estrellas orbitan con velocidades constantes que no dependen de su distancia al centro de la galaxia. Para explicar esto, se pensó en dos teorías. Por un lado, la existencia de una materia obscura [1] que gravitacionalmente afecta a las estrellas lejanas al centro de la galaxia; y por otro, que la dinámica Newtoniana no se ajusta bien a la realidad para grandes distancias o a grandes escalas, por lo que habría que modificarla.
Así nació la Dinámica Newtoniana Modificada (DNM) o MOND [2], por el acrónimo de Modified Newtonian dynamics.

La DNM fue aplicada con éxito en galaxias de disco, enanas y hasta en galaxias interactuantes. Esto no termina con la idea de la materia obscura, hacen falta más estudios y tal vez, sólo tal vez, estén conviviendo ambos efectos (la acción de la materia obscura y la DNM) en las partes lejanas de una galaxia (el Universo puede darnos esas sorpresas).
No hay muchos resultados de la aplicación de la DNM en galaxias elípticas.

CapturaLa galaxia NGC 3923 [3], es una elíptica a 92 millones de años luz de nosotros (su luz tarda ese tiempo en llegarnos). Tiene una estructura estelar en forma de arco, con un radio de unos 300 mil años luz. Esta estructura es el resultado de una interacción con otra galaxia, y su radio depende del tiempo que hace que se produjo esa interacción y la velocidad de caída libre sobre el centro galáctico, ya que todo sugiere que ese arco tiende a caer y colapsar al centro de la galaxia.
En simulaciones realizadas con DNM, se predice la existencia de otro arco estelar, aún no descubierto, con un radio de unos 600 mil años luz del centro.
En la imagen, se muestra a NGC 3623 y con una línea gruesa se indica la posición del nuevo arco, al sudoeste de NGC 3923. Las líneas finas (interior y exterior) señalan el mínimo y máximo radio posible para este arco.


 

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_newtoniana_modificada
  3. http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_3923

Fuentes:

pdp.

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La prueba de Conocimiento Cero o Nulo.

interrogation¿Se puede demostrar que estamos en lo correcto sin tener que demostrar por qué lo estamos?
La respuesta es: Sí.

Supongamos que deseo demostrar que vos tenés una cantidad igual (o no) de monedas en cada bolsillo (derecho e izquierdo). Puedo pedírtelas, contarlas y así demostrar que tenés (o no) la misma cantidad en cada bolsillo.
Luego, demuestro por qué tengo razón tan sólo mostrando las monedas de cada bolsillo.
En este caso, violé tu derecho a la privacidad. No tengo por qué saber cuantas monedas tenés.

Aplicaré un ejemplo muy simple de la Prueba de Conocimiento Cero (PCC)[1]. Supongamos que en tu bolsillo derecho tenés X monedas, y en el izquierdo Y monedas. No pretendo conocer X ni Y para no violar tu derecho a la privacidad. Te voy a pedir que pienses (y no me digas) un número Z, preferentemente entero y mayor a X y a Y.
Te voy a pedir que me digas las diferencias entre Z y X; y la diferencia entre Z e Y. Si ambas diferencias son iguales, tenés la misma cantidad de monedas en cada bolsillo, si no, puedo saber dónde tenés más monedas; será donde la diferencia sea mayor.

O sea que tenemos dos ecuaciones:

Z – X = A

Z – Y = B

Dos ecuaciones con tres incógnitas (X, Y, Z), por lo tanto no puedo resolver y saber el valor de X ni el de Y. Sabiendo los valores de A y B, puedo demostrar en qué bolsillo tenés más monedas (valores de A y B diferentes, y por lo tanto un valor es mayor al otro, lo que me indica qué bolsillo tiene más monedas), o si en ambos tenés la misma cantidad (caso de A = B).
Así, demuestro lo que deseo sin demostrar por qué tengo razón, o sea, sin meterme donde no debo.

El PCC se usa mucho en Internet, por ejemplo en el juego Dónde está Waldo[2]

En relación a la verificación de las ojivas nucleares, no se puede observar qué hay en su interior para verificar que estén dentro de lo reglamentado, porque se viola el derecho de privacidad. Las Naciones que las poseen, no desean que se vea la tecnología ni otros detalles. De esta manera, se usa un sofisticado PCC, basados procedimientos que involucran valores aleatorios.


Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_conocimiento_cero
  2. http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~naor/PUZZLES/waldo.html

Fuentes:

pdp.

Estrellas binarias exóticas.

Las estrellas binarias[1], son estrellas dobles, dos estrellas girando en torno a su centro de masas. Las hay de todo tipo de combinaciones. Es normal hallar binarias donde una es un púlsar[2] y la otra es una enana[3]. Obviamente que el púlsar, evolucionó de una estrella masiva luego de morir como supernova (SN)[4].

El objeto PSR J1756-2251 es una binaria exótica. Se trata de dos estrellas de neutrones[5], donde una de ellas es un púlsar. En la evolución de estos sistemas, hay transferencia de masa que aumenta el giro de sus componentes. En estos casos, el púlsar puede terminar rotando 50 mil veces por segundo. Imaginemos una pelota con la masa del Sol con un tamaño del orden de 20 Km. rotando con esa frecuencia. Muchas veces, esa rotación genera una fuerza centrífuga que no permite un colapso mayor y formación de un agujero negro.

275px-J0737-3039_still1_largePara que se formen este tipo de binarias, es necesario que ambas sean muy masivas, tanto que una recibe masa de la otra, explotando como SN. La otra, pese a haber donado masa, mantiene la suficiente como para colapsar su núcleo y explotar también como SN. Ambas terminan como estrellas de neutrones, pero una de ellas es además un púlsar. Podría ser que  ambas terminen como púlsar, lo que daría un exótico objeto binario formado por dos púlsars, como es el caso de PSR J0737-3039A/B (ver iulustración).

En la formación de PSR J1756-2251, las masas involucradas son de 1,3 Masas Solares (Mo) para la componente púlsar y 1,2 para la estrella de neutrones. En sistemas como estos, se piensa que estuvo involucrada una SN de baja pérdida de masa como progenitora de la estrella de compañera del púlsar, ya sea de neutrones u otro púlsar.

 


Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_binaria
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%BAlsar
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Enana_blanca
  4. http://es.wikipedia.org/wiki/Supernova
  5. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_de_neutrones

Fuentes:

pdp.

La almeja eléctrica de Indonesia.

La almeja Ctenoides ales[1], de aguas tropicales del Pacífico de Indonesia, es conocida familiarmente como la almeja eléctrica.
También llamada almeja discoteca, su sobre nombre se debe a que muestra unos llamativos destellos de luz. No se trata de bioluminiscencia[2]. Esta almeja, tiene bandas con microscópicas esferas de sílice que reflejan la luz cuando mueven esas bandas.
El tamaño de las esferas, contribuye a dispersar la luz azul predominante en su ambiente, haciendo que estas reflexiones funcionen como un tipo de señales.

 


Referencias:

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Ctenoides_ales
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Bioluminiscencia

Fuentes:

pdp.

La formación estelar en el complejo molecular asociado a Sh2-90.

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Imagen de Sh2-90 crédito de su(s) autor(es) publicada en: http://astrim.free.fr/sh2-90.htm

 

El complejo de hidrógeno ionizado (HII) catalogado como Sh2-90, está a unos 8 mil años luz (AL) de casa (su luz tarda ese tiempo en llegarnos) en la constelación de Vulpécula 1. Tiene morfología (forma) de burbuja y unas dimensiones aproximadas de 3 AL por casi 5 AL. Está dominada por dos grandes estructuras catalogadas como N132 y N133; tiene otras pequeñas nubes en emisión y un complejo molecular (Hidrógeno molecular) asociado. Sh2-90, es un complejo evolucionado, con una masa ionizada de casi 55 masas solares (Mo). Es parte de una estructura mayor y alargada de unos 17 AL por casi 30 AL, con una temperatura de unos 18°Kelvin (K) a 27°K y una masa total de 10 mil soles.

Un grupo de estrellas se encarga de ionizar al complejo, donde la principal estrella excitante es de tipo O8V-O9V 2  (azules de secuencia principal). Hay 5 nubes frías con masas entre 8 Mo y 95 Mo, 4 estrellas de tipo B (blanco-azuladas muy calientes) con burbujas a su alrededor y una región compacta de de HII cerca del borde.
En el complejo molecular asociado, hay muchas estrellas en formación, la mayoría de baja masa (masas menores a 3 Mo) y 4 candidatas a ser de gran masa, al menos de 15 Mo.
Se asume que este proceso de formación estelar en los límites de Sh2-90 con el complejo molecular, se dio a partir de una expansión del HII que comprimió la parte vecina de la nube molecular ayudando a la formación de nódulos de gas y protoestrellas.


 

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Vulpecula
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_estelar

Fuente:

pdp

Posibles exoplanetas en tres estrellas evolucionadas.

Cuando una estrella tiene planetas a su alrededor, estos giran alrededor del centro de masas 1 del sistema formado por la estrella y sus planetas. Así es como la estrella presenta un bamboleo alrededor de su posición y, por lo tanto, variaciones en la velocidad orbital en la dirección del observador, la que es conocida como velocidad radial.
20090810hotjupiterLas estrellas HD 3574 2 (Gigante naranja de tipo K5 III) ,  63 Cyg. 3(Supergigante a Gigante brillante naranja de tipo K4 I-II  y  HD 216946 (V424 Lac) 4 (Supergigante roja de tipo M0 Iab), son estrellas evolucionadas a las que se les detectó variaciones en su velocidad radial. Las variaciones son de largo período, del orden de los 1000 días, y de baja amplitud (o sea que modifican poco su velocidad radial promedio).
Si bien estas variaciones pueden ser causadas por la presencia de planetas alrededor de ellas, hay otros mecanismos que pueden provocarlas.
Las estrellas evolucionadas como éstas,  suelen tener pulsaciones que afectan la medida de su velocidad en la dirección del observador. Estas pulsaciones suelen estar acompañadas por variaciones de brillo que aún no se detectaron en HD 3574 y en 63 Gyg. El caso de HD 216946 es algo diferente. Ella tiene antecedentes de variaciones de brillo multiperiódicas, por lo que no es raro que las variaciones en la velocidad radial estén relacionadas con pulsaciones.
Si bien hay que hacer estudios fotométricos para descartar o corroborar la existencia de pulsaciones, en HD 3574 y 63 Gyg.  es más probable que haya planetas a su alrededor que en el caso de HD 216946.


 

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_masas
  2. http://server3.sky-map.org/starview?object_type=1&object_id=2833&object_name=HD+3574&locale=ES
  3. http://my.sky-map.org/starview?object_type=1&object_id=1159&object_name=63+Cyg&locale=ES#Images
  4. http://es.wikipedia.org/wiki/V424_Lacertae

Fuentes:

pdp.

El Principio Cosmológico.

Siempre nos preguntamos dónde está el centro del Universo.
Nuestro Universo tiene 10 dimensiones más el tiempo como 11va. dimensión; eso según las más modernas teorías cosmológicas basadas en branas o membranas[1], y sabemos que está en expansión.
Pero nosotros somos “bichos” euclidianos, no concebimos más de tres dimensiones perpendiculares entre sí. Para simplificar el problema, supongamos unos “bichos planos” que viven en la superficie de un globo que se expande. Ellos pensarán que están en una superficie plana infinita, ya que no conciben la tercera dimensión.
Tomemos un globo y marquémosle algunos (bastantes) puntos en su superficie. Uno de ellos puede ser reemplazado por una marca, por ejemplo, un circulito.
Comencemos a inflar el globo emulando la expansión de ese Universo. Veremos que todos los puntos se alejan en la misma proporción.
Pongamos un papel transparente sobre el globo y copiemos esos puntos en él. Sigamos inflando el globo y repitamos la operación sobre otro papel como el anterior. Así tendremos dos imágenes del ese Universo en dos momentos diferentes de su expansión.
Los habitantes de ese Universo plano, no conciben la dirección al centro del globo en la cual está el centro de expansión de su Universo. Si vemos los puntos marcados sobre los papeles, veremos que entre ellos no hay un centro a partir del cual todo se aleja de él.
unoSuperpongamos los papeles. Si hacemos coincidir el circulito en ambos, veremos que todos los puntos se alejan radialmente de él, ¿será ese el centro del Universo observable?
Si superponemos dos posiciones de otro punto cualquiera, veremos que se repite el mismo efecto.
No importa qué dos posiciones del mismo punto superpongamos, los demás se verán alejados radialmente de ese punto.
dos

Luego, todos pueden tomarse como centro del Universo observable. No importa dónde estés, podés decir que estás en el centro del Universo que puede ser observado (no que lo seas).
A esto se lo conoce como Principio Cosmológico[2].

 


 

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Teoría_M
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_cosmológico

Fuente:

  • Los gráficos mostrados son capturas del video que sirve de fuente para este artículo a los 8:33 de su reproducción.

pdp.