Archivo mensual: noviembre 2016

El curioso Proplyd 133-353.

Los anillos protoplanetarios alrededor de estrellas en cúmulos masivos pueden ser evaporados.
El proceso por el cual sucede esa evaporación, se lo conoce como fotoevaporación, y es debido a la acción de los fotones ultravioletas (y por lo tanto radiación muy energética) de las estrellas cercanas masivas y vigorosas.

En la “tormentosa” nube de Orión donde viven vigorosas estrellas jóvenes y masivas, se encuentra un masivo cúmulo estelar. Allí vive la masiva estrella theta Ori C. Vecino a ella, se encuentra el objeto catalogado como Proplyd 133-353.

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Imagen publicada en el trabajo de M. Fang et al.

Se trata de un objeto de posible masa planetaria o subestelar, no mayor a 13 masas jovianas y de medio millón de años de edad. Muestra un disco protoplanetario y evidencias de sufrir fotoevaporación debido a su vecina theta Ori C.

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El entorno de Proplyd 133-353. Los círculos señalan estrellas vecinas. – Imagen publicada en el trabajo de M. Fang et al.

Se piensa que se formó de una polvorienta nube de muy baja masa o como segunda generación estelar de un glóbulo de gas eliminado por theta Ori C.

Fuente:

pdp.

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Disco de escombros en HD 114082.

Los discos circunestelares, son estructuras anulares de gas y polvo alrededor de estrellas.
De ellos, nacen los protoplanetas, planetesimales y planetas. Del choque de estos cuerpos, surgen restos que dan origen a los anillos de escombros.
Estos anillos se distinguen por la forma en que dispersan la luz de la estrella anfitriona, lo que depende de la estructura y morfología del anillo; lo que a su vez, puede variar por la presencia de cuerpos mayores que los perturba.
El estudio de estos anillos, permite saber su origen y evolución en torno a las diferentes estrellas que puedan rodear.

La asociación estelar o grupo de estrellas Scorpio – Centauro, es un grupo de estrellas de tipo OB en su mayoría, de algo más de 10 millones de años de edad a unos 300 a 500 años luz (AL) de nosotros. Este grupo se divide en tres subgrupos, uno de ellos es conocido como Centauro inferior – Cruz.
Allí se encuentra la estrella catalogada como HD 114082, de tipo F3V de unos 17 millones de años de edad, a casi 300 AL de de casa, con una luminosidad casi 4 veces la del Sol y una masa de casi 1,5 veces la solar.
En ella se detectó un compacto disco de escombros.

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Imagen publicada en el trabajo de Z. Wahhaj et al.

Su borde interior está a 27 Unidades Astronómicas (UA – distancia Tierra-Sol) de la estrella; casi la distancia del Sol a Neptuno y forma un ángulo con la visual de casi 7°. La luz dispersada por el anillo, disminuye hacia afuera, como se espera debido a la repulsión de material por la radiación de la estrella, aunque lo hace de una manera más acentuada de lo esperado para este caso. Por las características de este anillo, no hay mayores evidencias de planetas de más de una masa joviana (no mayores a Júpiter) al menos dentro de la UA del borde interior al anillo, pues en tal caso lo habría afectado (generando interrupciones).

Fuente:

pdp.

Gran depósito de hielos de agua en Utopia Planitie, Marte.

En la región marciana Utopia Planitia se encontró una gran reserva de hielos de agua.
Ya se sabía que en Marte había agua que sobrevivió a la evaporación y escape al espacio. No sólo en los polos, sino también bajo el suelo.

En este caso, a medianas latitudes del Hemisferio Norte marciano, se detectó una gran región de hielos de agua mezclados con polvo y rocas. Según la detección hecha por radar instalado en el Orbitador de Reconocimiento Marciano, la reserva en muy grande, tanto como el estado de Nuevo México.
Está bajo una capa de suelo de unos 10 metros de espesor y su grosor o profundidad varía entre 80 a 170 metros.

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Imagen crédito de NASA/JPL-Caltech/Univ. of Rome/ASI/PSI.

En la imagen se muestra la región de la reserva subterránea con líneas oblicuas.
Las marcas púrpuras de diferentes intensidades señalan dónde las reservas son más abundantes.
Se estima que se formó en épocas cuando el eje de rotación marciano tenía otra inclinación.
El eje de Marte tiene una inclinación de unos 25º. Ese eje muestra un gran bamboleo, llagando a duplicar esa inclinación cada 120 mil años. En esas épocas, los polos estaban cerca de lo que hoy es el Ecuador marciano. Los hielos de polares se derriten, evaporan y se condensan y depositan en regiones como la Utopia Planitia, es esas épocas más polares que hoy. Allí se mezclan con polvo y rocas y terminan bajo el suelo.

Referencia:

Fuente:

pdp.

¿Agua en el origen del sistema Tierra-Luna?

En lo que se refiere a la formación de la Luna, hay dos tendencias.
Una sugiere que se formó del choque entre la Tierra y un objeto del tamaño de Marte.
Otra, por el contrario, sugiere que se formó en un proceso paralelo al de la Tierra.
Ambas se basan en las coincidencias y discrepancias geoquímicas halladas entre las rocas lunares y terrestres.
Pero hay otro aspecto a tener en cuenta: el agua en la Tierra y en la Luna. La pregunta es: ¿el agua estuvo presente desde su formación o vino de asteroides y cometas que la depositaron en su impacto?

Por un lado, se halló un diamante que habría sido expulsado por un volcán hace unos 90 millones de años. Muestra una impureza debido a minerales que quedaron atrapados en su formación. Esas impurezas están relacionadas con la existencia de agua. El análisis del diamante, sugiere que se formó en las profundidades del Planeta, a unos 1000 Kms. de la superficie. Luego, habría agua a dos tercios del centro de la Tierra.

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Las impurezas en el diamante expulsado por un volcán – crédito: M. Palot.

Por este lado, puede ser que el ciclo del agua se más amplio de lo pensado; o este agua atrapada allá abajo da testimonio de la que tuvo que haber en los orígenes de nuestro Planeta.

Por otro lado, el estudio de las rocas lunares indican una composición y estructura que implican la existencia de agua en la Luna desde su origen. Los estudios realizados, consistieron en recrear las condiciones existentes en el colapso de material que dio origen a la Luna, para lo que se aprovechó los sistemas dedicados a la fabricación de diamantes sintéticos. La extrapolación de los resultados de laboratorio a la Luna, implican la existencia de una capa de silicatos y otros materiales, todo relacionado con la presencia de agua, lo que es consistente con las lecturas hechas en la Luna por los satélites.

Luego, hay posibles evidencias de agua en los orígenes de la Tierra y la Luna. Es probable que la existente en la Luna haya provenido de la Tierra, luego del impacto que le dio origen; como también pudo estar presente en la nube de donde ambos cuerpos se formaron. Es probable que parte de ese agua se haya evaporado con las elevadas temperaturas de aquellas épocas quedando atrapada otro tanto en las capas interiores. En el caso de la Tierra, también es probable que parte de ese vapor haya quedado en la atmósfera, para luego condensar y volver a caer. Después, pudo haber colaboración de cuerpos con hielos que al caer acá y allá, agregaron más agua a la que ya había.

Referencias:

Fuentes:

pdp.

Hamacándonos en el espacio exterior.

¿A quién no le gusta hamacarse?
Aunque sea lentamente, pensando, o simplemente viendo el horizonte.
Es más… imaginemos hamacarnos en un lugar exótico, que tal… la Luna.

Starfield

Imagen crédito de Museum of Digital Art.

 Más aún… en el espacio viendo objetos llamativos.

Claro que para hamacarnos, la gravedad es fundamental. En la Luna es muy baja, aunque podríamos hacerlo, claro que hay que estar allí. Ya en el espacio interestelar o intergaláctico, eso no sería posible; a menos que hagamos una simulación.

Si contamos con un sistema que detecte el balanceo de una hamaca y con esos datos movemos una imagen delante nuestro como si realmente estuviéramos allí hamacándonos; bien, tendríamos una buena aproximación de lo que se sentiría.
Pues eso se hizo, acá está.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Brotes estelares circunnucleares II. El caso de NGC 1808.

Los brotes estelares en anillos circun-nucleares parecen ser cada vez menos raros.
Fueron observados en NGC 1512 y ahora en NGC 1808.

Starburst Galaxy NGC 1808

Imagen de NGC 1808 crédito de J. Flood y M. Mutchler.

Ésta, es una galaxia de tipo Syfert, barrada, a unos 40 millones de años luz (AL) de casa y con un diámetro de 35 mil AL (la Vía Láctea tiene unos 100 mil AL).
Muestra evidencias de estar siendo perturbada por su vecina NGC 1792, pero lo llamativo es que se le observa un anillo de cúmulos estelares jóvenes (azules) rodeando de cerca a su núcleo.

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Imagen de NGC 1808 publicada en el trabajo de G. Busch et al. El recuadro rojo señala la zona circunnuclear del estudio.

Esos cúmulos, están en un anillo dentro de los 700 AL de radio del centro. Tienen menos de 10 millones de años de edad y son compactos (no más de 100 AL de diámetro). No se observó dependencias entre la edad de los cúmulos y su posición en el anillo.
Pero las edades tienen relación con el tiempo de rotación alrededor del centro galáctico, luego, según la evidencias, ya habrían completado una órbita en lo que llevan de vida.

El agujero negro (AN) central tiene unos 10 millones de masas solares y está bastante tranquilo. Hay material rodeándolo por lo que es raro no observar una mayor actividad del mismo por la acreción de ese material.

Referencias:

Fuente:

  • Astronomy & Astrophysics manuscript no. ngc1808, ESO 2016, November 24, 2016, Star formation and gas flows in the centre of the NUGA galaxy NGC 1808 observed with SINFONI, Gerold Busch et al.
    https://arxiv.org/pdf/1611.07868v1.pdf

pdp.

El problema de horizontes y la velocidad de la luz.

Universo

Ilustración publicada en Muy Interesante.

El modelo inflacionario viene a explicar muchas cosas relacionadas con el origen de Universo.
En ese intento, hace agua en algunos puntos, digamos que explica algunas cosas y… plantea otras que no quedan claras, o peor, no las explica.
Bien, de eso se trata el modelismo.
Hay que hacer continuos retoques para explicar lo nuevo que se descubre, tanto que ya se habla de multiversos. Ahí, ya la inflación queda muy mal parada. Todo esto no sucede con la Matemática que es constructivista, se erige sobre ella misma.
En Fisica, los modelos van rodeando y describiendo la Naturaleza en sus diferentes escenarios. El problema surge cuando hay que unir todo en un sólo modelo.
Tenemos la Física clásica o Newtoniana para energías bajas a no muy altas, la Relatividad para altas energías y la Cuántica para el Universo atómico o corpuscular.
El problema aparece cuando hay que salvar las diferencias entre entornos y unir todo en una sola teoría, después de todo el Universo es uno sólo.

En al área de la Cosmología, la teoría inflacionaria nos dice que el Universo se expandió rápidamente de tal manera que la luz, o los fotones portadores de energía, llegaron a todos los rincones del mismo colaborando con que el Universo tenga una temperatura uniforme.
La radiación de fondo en micro-ondas (RFM) es la luz que se desparramó por todo el Universo en su expansión inicial y actualmente la observamos en todas direcciones. Así, su estudio nos dará pistas de lo que entonces sucedió.
Como ya se sabe, estas observaciones no sólo no corroboraban muchas cosas, sino que abría puertas a más interrogantes. Por ejemplo, los lugares más fríos que otros, o sea, las regiones de donde provienen fotones “más fríos”del RFM.

Aquí, con el tema de la temperatura del Universo ya hay un dilema.
Nuestro Universo tiene 14 mil millones de años de edad.
En una dirección observamos la RFM que proviene de 14 mil millones de años luz (AL) de distancia (nuestro horizonte en una dirección). En la dirección opuesta, observamos lo mismo (el horizonte en la dirección opuesta). Luego, la luz tuvo que viajar de un lado al otro para llenar el Universo. O sea que, hasta la actualidad, recorrió 28 mil millones de AL.
La pregunta es: ¿cómo pudo la luz recorrer 28 mil millones de AL, viajando a la velocidad de la luz, durante 14 mil millones de años?. O sea que no se entiende cómo en 14 mil millones de años recorrió el doble de lo que pudo recorrer en ese tiempo.
A esto se lo conoce como el problema de horizontes o de fronteras.

Una solución para este problema, sería que la velocidad de la luz no haya sido siempre la misma.
Si en el momento de la inflación, la luz se movía a mayor velocidad que la actual, incluso superando a las ondas gravitacionales, entonces el Universo pudo ser rápidamente bañado por ella y llegar pronto a una temperatura uniforme. Luego, con el aumento de la temperatura hasta su valor final, la velocidad de la luz disminuyó y pasó a ser la que hoy conocemos.

Referencia:

Fuente:

  • The critical geometry of a thermal big bang, Niayesh Afshordi, Joao Magueijo
    (Submitted on 9 Mar 2016 (v1), last revised 8 Nov 2016 (this version, v2)).
    https://arxiv.org/abs/1603.03312

pdp.