Agujeros negros supermasivos desalineados.

Ilustración del agujero negro en la galaxia NGC1365. | NASA

Los agujeros negros (ANs) [1] tienen propiedades muy conocidas. Además de su tremenda gravedad superficial debida a su masa, también interesa su rotación (spin) y su carga eléctrica.
La imagen habitual de un AN supermasivo (ANSM) en el centro de una galaxia, es la que lo muestra rodeado de materia cayendo en él. Ese material cae en forma de remolino autofriccionando, calentándose y emitiendo energía. Entre este disco y los chorros de materia del ANSM hay relaciones [2]. Esta materia y energía cayendo en él, saturan el flujo de energía a través de la superficie del ANSM y ésta escapa por sus polos.
A la materia que cae en los ANSM, es a la que se la llamados discos de acreción de materia, los cuales suelen ser planos y perpendiculares al eje de spin del ANSM.
A veces esto no se da.
En ocasiones, la materia que cae en el ANSM cambia de dirección como si se olvidara de dónde viene. Otras veces la materia viene de afuera de la galaxia e interactúa con la del disco de acreción. En ambos casos el disco en cuestión se modifica, adquiere cierta inclinación y comienza a balancearse (precesa). El ANSM comienza a participar de ese balanceo, el disco se deforma y el sistema termina desalineado.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro
2. https://paolera.wordpress.com/2013/12/20/primera-aproximacion-a-los-chorros-de-materia-relacionados-con-discos-de-acrecion/

Fuente:

• Alignments Of Black Holes with Their Warped Accretion Disks and Episodic Lifetimes of Active Galactic Nuclei, Yan-Rong Li et al. 2015 ApJ804 45.
  http://iopscience.iop.org/0004-637X/804/1/45/article;jsessionid=2900FD3A1EE6D313BFE3CEDE94F5C0FC.c1
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1503.00432v1.pdf

pdp.

Primeros detalles de la superficie de Plutón vistos por la New Horizons.

Para esta fecha (abril del 2015), la sonda New Horizons (NH) rumbo a Plutón está a unos 100 millones de Km. de su destino; menos que la Tierra al Sol (150 millones de Km.)

En anteriores imágenes tomadas por NH se podía apreciar cómo Plutón y Caronte (su satélite natural más grande) giran alrededor del baricentro o centro de masas del sistema, mostrando el típico “bamboleo”.

Crédito de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute publicada en http://www.slate.com/content/dam/slate/blogs/bad_astronomy/2014/08/08/newhorizons_pluto_charon_motion1_590.gif.CROP.original-original.gif

Lo mismo sucede entre nosotros y la Luna, pero la Tierra es tanto más masiva, que ese efecto es mucho menos apreciable. Caronte es casi la cuarta parte de Plutón y su masa es más apreciable frente a Él (la relación de masas) que la de la Luna frente a la Tierra, y gira casi en 6 días nuestros alrededor del Planeta enano.

En las últimas imágenes obtenidas por la sonda, la resolución es mucho mejor que la que se puede tener con el telescopio espacial Hubble.
Se puede apreciar manchas claras, las que indican las diferentes características superficiales.

Imagen crédito de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

NH se está acercando al sistema casi perpendicularmente al plano de la órbita entre ambos cuerpos.

Actualización del 30/abr./2015 a las 11:31 HOA (GMT -3)

Imagen donde se aprecia el «bamboleo» orbital y un posible casquete polar. Crédito de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

En la parte inferior derecha hay un punto blanco, ¿es una capa polar?

Referencia:

• La danza Plutón – Caronte, pdp, 8/ago./2014.
  https://paolera.wordpress.com/2014/08/08/la-danza-pluton-caronte/

Fuentes:

• NASA’s New Horizons Detects Pluto Surface Features, Including Possible Polar Cap, New Horizons, April 29, 2015.
  http://www.nasa.gov/pluto042915

pdp.

Atmósferas exo-platenarias por reflexión de luz. El caso de 51 Peg b.

Para estudiar la atmósfera de los exo-planetas, había que esperar que la luz de su estrella anfitriona la atraviese. Ese proceso de da cuando el exo-planeta realiza un tránsito por delante de ella, momento en el cual la luz “lleva” la información de los elementos presentes en la atmósfera que transpasa.

Ahora han desarrollado un método basado en la luz reflejada.

Cuando la luz de la estrella hospedante se refleja en la atmósfera del exo-planeta, algo llega a penetrar en ella antes de reflejarse. En ese proceso de transmisión y reflexión, “arrastra” la información de los elementos a su paso. Este método permite el estudio de atmósferas exo-planetarias sin necesidad de que el exo-planeta presente un tránsito delante de su estrella.
El espectro [1] (análisis de su luz) de la estrella es tomado como referencia para buscar espectros sutilmente diferentes en su svecindades inmediatas. En el análisis de esas diferencias se obtiene la información de la composición de la atmósfera del planeta que la orbita.

Esto fue aplicado al caso del exo-paneta 51 Pegasi b, a 50 años luz [2](AL) de casa en la constelación de Pegaso [3]. Descubierto en 1995, fue el primero confirmado en orbitar una estrella parecida a la nuestra y catalogado como un joviano caliente.

Para este planeta, esta técnica permitió ajustar algunos valores característicos; una masa de casi la mitad de la de Júpiter considerando una estrella hospedante de la misma masa del Sol, una inclinación orbital de casi 80ª y un radio 2 veces el de Júpiter.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagnético
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Año_luz
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Pegaso_(constelación)

Fuentes:

• Evidence for a spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Pegasi b, J. H. C. Martins et al., A&A 576, A134 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/04/aa25298-14/aa25298-14.html

• First Detection of Reflected Visible Light from 51 Pegasi b, New technique paints promising picture for future, eso1517 — Science Release, 22 April 2015
  http://www.eso.org/public/news/eso1517/

pdp.

Explicando la mancha fría en el mapa de la radiación de fondo en micro-ondas.

Imagen de la gran mancha fría (CMB) – ESA y Durham University

La Radiación de Fondo en Micro-ondas (RFM) [1], es la huella del Big-Bang, del origen del Universo cuando todo nació de un gran estallido. Se la detecta en todo el cielo, menos en una región. Muchos modelos trataron de explicar esa falta de RFM, incluso con teorías que involucraban Universos paralelos al nuestro (Multiversos). Pero hay un modelo que parece explicarlo de una manera sencilla, y por lo tanto, más probable por necesitar menos elementos y condiciones.

Primero veamos cómo es que nos llega una radiación que se supone que se está alejando.
La radiación en una lluvia de fotones. En este caso, nos llegan desde muy lejos y se formaron en el Big-Bang. Luego, nos llegan porque se están alejando en todas direcciones.
Veamos. El Universo tiene muchas dimensiones de las que sólo somos capaces de ver 3 de ellas. La expansión tiene lugar en todas ellas, y lo que vemos es el reflejo en 3 dimensiones, pero no concebimos la verdadera dirección de la expansión, porque involucra dimensiones que no podemos ver por una cuestión de selección natural; somos bichos de 3 dimensiones. Si un bicho plano, que sólo concibe 2 dimensiones, es puesto en la superficie de un globo, dirá que su universo es plano. Si el globo se infla, dirá que se expande en dos dimensiones pues no concibe la dirección hacia el centro del globo. Es más, cuando llueve no sabe de dónde viene el agua; siente el calor del Sol, detecta su energía pero no sabe de dónde viene. A nosotros nos sucede lo mismo, por eso es que detectamos la RFM que nos llega a medida que se aleja en una dirección donde las componentes que viajan en las direcciones que podemos ver pasan por casa.

En su viaje, la RFM sufre cambios. Por efectos relativísticos, disminuye su frecuencia, por eso la detectamos en micro-ondas. Pero además siente otros efectos. La RFM es una lluvia de fotones como todo tipo de luz. Los fotones pierden energía cuando pasan por regiones de mucha materia debido a la acción de la gravedad ejercida por las masas en esas regiones por donde viajan. Pero a gran escala, existe la acción de la Energía Obscura (EO). Cerca nuestro, la gravedad es la ganadora, pero a grandes distancias el EO se encarga de acelerar la expansión del Universo y de hacer que los fotones ganen energía en lugar de perderla cuando pasan por regiones de mucha materia.

Los fotones de la RFM viajan de regiones de mayor densidad a menor densidad, recordemos que se están alejando luego del Big-Bang donde apareció y se expandió el Universo. Así, pierden algo de energía al pasar de una región de más materia a otra de menor materia.
Si algunos fotones encuentran en su camino una región vacía de materia, o al menos con una bajísima densidad de estructuras galácticas, perderán mucha energía. Al salir de esa zona, entrarán a una de menor densidad que la de la zona anterior a la vacía. Así recuperan muy poco de la energía que perdieron en la región vacía. Finalmente llegan con mucha menos energía, más “fríos” que los fotones que no pasaron por esa región vacía.

Luego, el “hueco” observado en la RFM puede deberse a una región o burbuja vacía en la que los fotones pierden mucha energía por la inexorable acción a gran escala de la EO, la que actúa aún en ausencia de masa.

Los trabajos continúan para conformar o no este modelo.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Radiación_de_fondo_de_microondas

• Experimentos diseñados para probar la existencia de la energía oscura.
  http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_oscura#Experimentos_dise.C3.B1ados_para_probar_la_existencia_de_la_energ.C3.ADa_oscura

Fuentes:

• Detection of a non-Gaussian spot in WMAP, M. Cruz et al.,
  • Oxford Journals
  • Science & Mathematics
  • MNRAS
  • Volume 356, Issue 1
  • Pp. 29-40.
    First published online January 1, 2005.
    http://mnras.oxfordjournals.org/content/356/1/29

  • Why Astronomers Are Riveted By the Search for Nothing, Carole Mundell, University of Bath | April 22, 2015.
    http://blogs.discovermagazine.com/crux/2015/04/22/astronomers-search-for-nothing/#.VTpEAyF_NBe

pdp.

Reverberaciones X en Ark 564.

Las galaxias de tipo Seyfert [1] son sistemas con núcleos muy activos. Entre ellas, se encuentra la catalogada como Arakelian 564 (Ark 564). Las observaciones sugieren la presencia de nubes de materia cercanas al núcleo activo y rodeado de más materia cayendo en él.

Esquema de la estructura cercana al centro de Ark 564 como la publicara su autor en A&A.

En ese proceso, se dan bruscas emisiones de alta energía, en Rayos X (RX).
Luego de una fulguración de ese tipo, se detectó un “rebote” o “reverberación” en RX blandos (RX de frecuencia algo menor y de menor energía) unos 1000 segundos después.
Los modelos sugieren que la fulguración original fue reprocesada por material ubicado a 1 hora luz (distancia que recorre la luz en 1 hora viajando a 300 mil Km./seg.) del centro de la galaxia. Los fotones (paquetes de energía) de la fulguración original, interactuaron con el material cercano al centro de Ark 564 donde se generaron. Allí se produjo una dispersión de esos fotones luego de ser “Comptomizados”. Cuando un fotón interactua con partículas (electrones) de materia, es desviado y queda con menor energía, y por lo tanto, menor frecuencia); a esto se lo conoce como efecto Compton [2]. Así, este efecto es el responsable de la menor frecuencia de la reverberación observada.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_Seyfert
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Compton

Fuente:

• Revealing a hard X-ray spectral component that reverberates within one light hour of the central supermassive black hole in Ark 564, M. Giustini et al., A&A 577, A8 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/05/aa25280-14/aa25280-14.html
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1502.01338v2.pdf

pdp.

Rosetta observa una eyección en una región a la sombra de C67P/C-G.

Los cometas son un conjunto de rocas unidas por hielos. Cuando se acercan al Sol, esos hielos subliman (pasan directamente al estado gaseoso) formando la cabellera del cometa.
La presión de radiación del Sol, energía y partículas que forman el viento solar, despeinan esa cabellera en la dirección contraria al Sol formando la cola del cometa. Así es como el cometa sufre un desgaste que suele provocar que pierda algunas rocas por el camino, hasta que finalmente con los años y varios pasos cerca del Sol, termine desarmándose.
Pero suelen dar algunas sorpresas.

Dos imágenes del cometa C67P/C-G con un intervalo de tiempo de 2 minutos. En la segunda se aprecia una eyección desde una región en sombras (parte de abajo). Crédito de: MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

A veces sorprenden con eyecciones de materia en direcciones no opuestas al Sol, en algunas ocasiones hacia Él. Rosetta orbitando el cometa C67P/C-G, permitió la saturación de luz para observar (fotografiar) la cola de este objeto. Para sorpresa, se observó una eyección desde una región a la sombra, o sea, desde donde no hay luz del Sol que caliente la superficie.

Posiblemente, el aumento de la temperatura del cometa a medida que se acerca al Sol, calienta «bolsitas» de hielos bajo la superficie; las que subliman bruscamente por donde puedan escapar al exterior.

Fuente:

• Rosetta catches jet erupting from comet’s dark side, Paul Sutherland, News Editor, SEN, 21 April 2015.
  http://sen.com/news/rosetta-catches-jet-erupting-from-comet-s-dark-side#sthash.jDizeJql.dpuf

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New Horizonts llevará un mensaje nuestro.

Imagen crédito de OEM.

La misión New Horizonts [1] rumbo a Plutón, lo visitará para mediados del 2015. Luego estudiará objetos del cinturón de Kuiper [2], del que este planeta enano sería miembro, y saldrá del Sistema Solar.
Lo hará en dirección al centro galáctico, hacia la región Sagitario, donde la densidad de estrellas va en aumento; y con ella, la probabilidad de ser hallada por alguna civilización extraterrestre.
Así fue como surgió la idea de transmitirle un mensaje para nuestros vecinos galácticos.

Junto a las Pioneer y Voyager, será otra mensajera de los Humanos terrícolas; a diferencia de las sondas anteriores, todos nosotros podremos colaborar en la confección del mensaje.

Referencias:

1. http://pluto.jhuapl.edu/
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Cinturón_de_Kuiper

Fuente:

• New golden record may be uploaded to New Horizons probe, Jenny Winder, News Writer, SEN 21 April 2015.
  http://sen.com/news/new-golden-record-may-be-uploaded-to-new-horizons-probe#sthash.C8KBjEpo.dpuf

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La Vía Láctea y Andrómeda, dos hermanas no tan parecidas.

Galaxia de Andrómeda. Imagen crédito de Boris Štromar

La galaxia de Andrómeda [1] y la nuestra, la Vía Láctea, son 2 de las 3 galaxias dominantes del Grupo Local [2]. Galaxias espirales como ellas, han evolucionado absorbiendo a otras menores, pero entre ellas, sus historias son diferentes.
Andrómeda muestra un pasado lleno de asimilaciones y mezclas con otras galaxias menores. Esto se ve reflejado en su disco, el que no esta inalterado.
La Vía Láctea, por el contrario, muestra una historia más tranquila. Si bien asimiló a otras menores, muestra un disco soportado rotacionalmente, sin mayores detalles fuera de lo “clásico”. Más aún, en su centro, el bulbo galáctico está dominado por la estructura del disco.

En el bulbo de nuestra Galaxia, la mayoría de las estrellas que allí viven no forman parte de la estructura abultada que allí se observa, de viejas componentes gruesas de disco. Así, la Vía Láctea es una clásica galaxia de disco fino, con pocas contribuciones de un bulbo clásico en el centro.
Estas diferencias afectan a la formación estelar y la morfología de las galaxias.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_de_Andrómeda
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_Local

Fuentes:

• The Milky Way and Andromeda galaxies in a constrained hydrodynamical simulation: morphological evolution, Cecilia Scannapieco et al., A&A 577, A3 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/05/aa25494-14/aa25494-14.html
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1503.00723v1.pdf

• Why the Milky Way’s bulge is not only a bar formed from a cold thin disk, P. Di Matteo et al., A&A 577, A1 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/05/aa24457-14/aa24457-14.html
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1411.1416v1.pdf

pdp.

Una asombrosa y mala demostración.

Muchas veces se aplica mal una teoría o método y eso conduce a un resultado erróneo, a veces sorprendente o desconcertante, pero en realidad está mal.
Otras, una teoría es bien aplicada pero en el problema que no corresponde, así resulta sacada del contexto correcto y el resultado es incorrecto.
Este es un buen ejemplo.
En este video (con subtítulos en Español), se demuestra que la suma (infinita) de todos los números enteros y positivos (o sea Naturales) es igual a una fracción negativa, cuando uno espera que sea infinito; o al menos a un entero enormemente grande.

Veamos qué sucede.
A los 56 segundos (marca 0:56) se muestra un libro donde hay una expresión que dice que la suma infinita de los naturales, aparentemente representados por “n”, tiende a -1/12. Ese libro (si vemos la cabecera de la página) es una introducción a la Teoría de Cuerdas [1], un campo de la Cuántica [2]. En Cuántica se estudia el movimiento de partículas de una manera no clásica. Para la Cuántica, las partículas no pueden tener cualquier valor de la energía, sino que esos valores posibles están cuantificados, o sea que deben ser determinados valores. Además, las partículas se comportan como tales y otras veces lo hacen como ondas o cuerdas. Como se puede ver, esta teoría no es la más adecuada para aplicar al caso de la suma de cantidades enteras. Para resolver ese problema, hay que recurrir a teorías que involucren las propiedades de la Números Naturales y series y sucesiones de ese tipo de números.

Además hay algo fundamental; hay que ver qué es esa “n” que aparece en el libro, cuya suma infinita entrega -1/12, nada asegura que represente a los naturales.

Luego hay otro detalle.
A los 2 minutos 20 segundos (marca 2:20) se dice que la suma infinita de 1 y -1 alternadamente es igual en promedio a ½. En realidad, y en rigor de verdad, esa suma infinita es oscilante, no converge a un valor determinado. Adoptar el valor promedio de ½ es una manera de “bajar” el problema a una realidad o a algo físicamente observable; pero matemáticamente el resultado no existe.

Finalmente, se llega a un resultado erróneo de la suma de infinitos números naturales como consecuencia de aplicar una teoría en un problema donde no corresponde (una fórmula sacada de contexto) y de considerar “bases” erróneas sobre las cuales construir la demostración.

Es un claro ejemplo de que si partimos de premisas correctas (en este caso la Teoría de Cuerdas) pero las aplicamos al problema inadecuado obtendremos un resultado erróneo. Luego, si partimos de una verdad como la Teoría de Cuerdas y el camino es incorrecto pues la aplicamos a un caso que no corresponde, llegaremos a una falsedad.

NOTA: Los autores del video no pretenden engañar sino mostrar una curiosidad. Al final del mismo, explican detalles.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Teoría_de_cuerdas
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Mecánica_cuántica

pdp.

LEECH permite ver exoplanetas.

HR 8799 y cuatro exoplanetas orbitándola. La Unidad Astronómica (UA) equivale al radio de la órbita terrestre (150 000 000 de Km.). Crédito de A.-L. Maire/LBTO

HR 8799 [1] es una estrella en la constelación de Pegaso a casi 130 años luz (AL) [2] de casa. En el año 2008 pasó a ser la primer estrella a la que se le fotografiaban sus exoplanetas.
Para lograr eso, hay que aislar la luz de la estrella para que no encandile el campo de observación y no impida la observación de los planetas que la orbitan.
Actualmente, con un instrumento llamado LEECH ( Large Binocular Telescope Exozodi Exoplanet Common Hunt – algo así como Gran Telescopio Binocular Cazador de Luz Exozoodiacal, reconozco que se podría traducir mejor), se ha obtenido esta imagen de esta estrella y cuatro exoplanetas orbitándola.
LEECH permite observar exoplanetas en estrellas cercanas y obtener posiciones precisas necesarias los estudios astrométricos [3] de esos exoplanetas.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/HR_8799
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Año_luz
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Astrometría

• Se detecta luz exo-zoodiacal en 9 estrellas cercanas, pdp, 6/nov./2014.
  https://paolera.wordpress.com/2014/11/06/se-detecta-luz-exo-zodiacal-en-9-estrellas-cercanas/

• HUGE EXOPLANET NEWS ITEMS: PICTURES!!!, Phil Plait, BA, Slate, 13/nov./2008.
  http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2008/11/13/huge_exoplanet_news_items_pictures.html

Fuente:

• The LEECH Exoplanet Imaging Survey. Further constraints on the planet architecture of the HR 8799 system, A.-L. Maire et al., A&A 576, A133 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2015/04/aa25185-14/aa25185-14.html

pdp