Archivo mensual: julio 2017

MACS J1149 LS1, la estrella más lejana observada individualmente (a jun.2017)

Las lentes gravitacionales (LG) magnifican la luz de los objetos que están detrás de ellas.
Cuando la luz pasa por las vecindades de una gran masa, el campo gravitatorio es capaz de deflectar la trayectoria de la luz enfocándola como lo haría una lente óptica. A eso se llama lente gravitacional.
Así, la luz que originalmente no viene hacia nosotros, es enfocada en nuestra dirección y podemos ver objetos que de otra manera no veríamos o los observaríamos muy débiles. Bajo ciertas condiciones, se pueden tener varias imágenes magnificadas del mismo objeto lejano.

A unos 5 mil millones de años luz (AL) de casa, se encuentra el cúmulo de galaxias MACS J1149+2223.
Este sistema de galaxias, ejerce efecto de lente gravitacional sobre objetos más lejanos.
A unos 9 mil millones de AL en la dirección al cúmulo, hay una galaxia donde se observó una supernova (SN) que fue catalogada como Refsdal. Por efecto de lente gravitacional ejercida por el cúmulo, se observó a Refsdal magnificada y replicada en 4 imágenes.

Realizando un seguimiento de la SN se detectó la aparición de una estrella.
Se la pudo observar gracias a la magnificación de su luz por la LG ejercida por el cúmulo. Se trata de una estrella evolucionada del tipo supergigante azul y es la estrella individualmente observada más lejana hasta hoy (jun.2017) (Wikipedia, supergigante azul, https://es.wikipedia.org/wiki/Supergigante_azul).

Antes no había sido observada sencillamente porque no gozaba de la magnificación que tiene ahora. Sucede que al orbitar en torno al centro de su galaxia hospedante, su posición no era favorecida por la LG como lo es ahora. En otras palabras, antes no estaba dentro del “campo de la lupa”.

Apodada MACS J1149 LS1, muestra variaciones de brillo. Si bien esto es normal en las supergigantes azules, estas variaciones corresponden más a las variaciones causadas por una compañera. Luego, es altamente probable que LS1, sea una binaria de supergigantes azules.
Pese al gran brillo de este tipo de estrellas, no podría haber sido observada individualmente debido a la distancia. Eso fue posible porque la LG la magnificó unas 2000 veces por lo menos.

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Imagen crédito de  Kelly et al.

En la imagen se observa a la izquierda a las imágenes replicadas y magnificadas por la LG de la SN Refsdal en amarillo. En azul se señala a LS1 y se aprecia dos imágenes de la galaxia hospedante debido a la acción de la LG.
A la derecha se observan dos imágenes de diferentes épocas donde se aprecia “la aparición” de LS1 en la posición señalada por una flecha azul. La imagen superior corresponde al año 2011 y la inferior al 2016.

Referencias:

Fuente:

pdp.

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Recreando personas (incluso fallecidas)

La digitalización de imágenes permitió muchas cosas, entre ellas, manipularlas con mucha facilidad.
Primero se modificaron imágenes digitales con programas que edición.
Luego, se pudo modificar videos.
Más tarde, se llegó a alterar los gestos de una persona en un video, según las muecas de alguien más; incluso en una transmisión en vivo. Imagínense a un funcionario sonreír cuando anuncia algo serio (pdp, 18/may./2017, La manipulación digital facial, https://paolera.wordpress.com/2017/05/18/la-manipulacion-digital-facial/).

Ahora, siempre en forma digital, se puede recrear a una persona; incluso fallecida.
Por ejemplo, esta publicidad de un artista marcial como fue Buce Lee (1940 – 1973), publicitando una marca de whisky.

Aquí, cómo se hizo.

¿Qué hay detrás de todo esto?
Muy fácil. Las imágenes digitales son archivos donde se almacenan números. O sea que detrás de todo esto hay Matemática.

Ya les llegará el turno a los archivos de sonido, los que también son archivos de números.

pdp.

Estudiando la formación de planetas en torno a una estrella muerta.

El descubrimiento de exoplanetas en púlsares mostró que pueden existir, pero también que son raros de darse.
Para eso, debe suceder que se den condiciones muy particulares en la materia que termina rodeando al púlsar, nacido luego de la explosión como supernova de una estrella masiva.
Parte de la materia expulsada en la explosión podría volver al Púlsar, pero lo haría en una lenta rotación que no ayuda a la formación de cuerpos a su alrededor, al menos según los modelos actuales.
La compañera de la estrella precursora de la supernova podrá haber sufrido la “voladura” de sus partes exteriores en la explosión y quedar como un compañero de tipo gaseoso. Si esa compañera era de baja masa, podrá destrozarse con la explosión dejando una nube de materia de donde se formarían planetas, pero esa nube puede ser molestada por el campo magnético de Púlsar y no formar planetas.
(pdp, 22/nov./2016, Exoplanetas en Púlsares II. Por qué son tan pocos, https://paolera.wordpress.com/2016/11/22/exoplanetas-en-pulsares-ii-por-que-son-tan-pocos/).

En Géminis, se encuentra el púlsar Geminga situado a unos 800 años luz de casa.

Este objeto está rodeado de materia (como todo púlsar), se desplaza muy rápidamente y tiene estructuras en forma de arco en el material que lo rodea.

El púlsar está señalado con el cículo negro. Las líneas punteadas indican las estructuras arqueadas. Imagen obtenida en longitud de onda sub-milimétrica via  Jane Greaves / JCMT / EAO/ RAS.  Crédito de

Como esos arcos indican regiones donde la materia tiende a comprimirse, es posible que la aparición de estas estructuras en torno al púlsar estén relacionadas con la futura formación de planetas en torno a él.
El estudio continuará buscando estructuras como estas en otros púlsares.

Referencia:

pdp.

En busca de Próxima Centauri c.

Los exoplaneats no sólo se manifiestan en su tránsito delante de su estrella hospedante disminuyendo el brillo de ésta; también la “bambolean”.

Los sistemas de cuerpos tienen un baricentro o centro de masas (CM).
Entre sus propiedades, tiene la de que los cuerpos se mueven en torno a él. O sea, que cuando dos objetos forman un sistema binario donde uno orbita al otro, en realidad ambos giran en torno al CM de sistema (Wikipedia, Centro de masas, https://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_masas).

File:Orbit5.gif

La cruz deñala el CM – Imagen de Wikipedia.

El CM tiende a estar más cerca del más masivo de los cuerpos. En el caso de que un cuerpo sea mucho más masivo que el otro, el CM cae dentro del más masivo.

File:Orbit4.gif

La cruz señala el CM – Imagen de Wikipedia

Esto sucede con una estrella y sus planetas.
Todos se mueven en torno al CM del sistema, el que está dentro de la estrella. Así, esta debe mostrar un sutil bamboleo debido a la presencia de sus planetas orbitándola.
Luego, si el exoplaneta no transita delante de la estrella, podría ser detectado a través del bamboleo de la estrella, el cual se refleja en variaciones periódicas de su posición o de su velocidad en la dirección del observador (velocidad radial).
El exoplaneta más cercano es Próxima Centauri b, el que orbita a la estrella Próxima Centauri.
Alfa Centauri es la estrella más cercana al Sol, tan sólo a 4 años luz de Él. En realidad se trata de un sistema triple, donde Próxima Centauri es la más cercana al Sol de ese trío. Lo será por mucho tiempo ya que su órbita en torno a las otras dos estrellas es de cientos de miles de años, tanto que por un tiempo se dudó de que esté vinculada al sistema (Wikipedia, Alfa Centauri, https://es.wikipedia.org/wiki/Alfa_Centauri).

¿Tendrá más planetas Próxima Centauri?
Puede que si, puede que no.

Observando su velocidad radial, se encontraron variaciones periódicas de unos 200 días.

Gráfico publicado en Red Dots

La actividad de la estrella puede contaminar la medida de su velocidad radial. Esa velocidad se mide observando el espectro de la estrella (cómo se distribuye su energía en los diferentes colores). Para eso hay que descomponer su luz y cualquier variación en ella puede afectar la medida que se desea hacer. También puede ocurrir que se trate errores sistemáticos involucrados en la medida de la velocidad radial (inestabilidad instrumental). Claro que en ese caso sería difícil explicar el período observado (¿inestabilidades instrumentales periódicas?). Incluso podría deberse a cierta variación (periódica) del campo magnético de la estrella.
Por suerte se puede descartar los efectos que pueda producir su rotación.
Para poder concluir que esta variación periódica en la velocidad radial se debe a la existencia de Próxima Centauri c, habría que descartar las otras causas y para eso hay que seguir observando.

De confirmase la existencia de este otro exoplaneta, éste sería una super-Tierra fría de 3,3 veces la masa Terrestre.
La buena noticia es que las estadísticas son favorables.
Las estrellas enanas rojas como Próxima Centauri suelen tener 2 o 3 planetas, lo que sugiere que podría existir Próxima Centauri c.

Fuente:

pdp.

¿Una protoestrella provoca el nacimiento de otra?

Para que se forme una estrella, deben darse ciertas condiciones en una nube de gas.
Debe estar a baja temperatura para que las agitaciones térmicas no molesten el colapso que da origen a la estrella. Hay muchos procesos que regulan la formación estelar, todos favoreciendo la unión de la materia para formar protoestrellas (pdp, 28/may./2013, Procesos Reguladores de la Formación de estrellas, https://paolera.wordpress.com/2013/05/28/procesos-reguladores-de-la-formacion-estelar/).

Uno de los procesos que favorecen al nacimiento de estrellas, son los chorros de materia que pueden provenir de un agujero negro. Ese chorro interactúa con la materia en su camino y genera un frente de choque que tiende a hacer colapsar la materia que tiene por delante.
Pero los agujeros negros no son los únicos en eyectar chorros de materia.
La estrellas en formación también expulsan materia en chorros bipolares mientras el gas va hacia la protoestrella en forma de disco de acreción.

En la región de Orión hay complejos de gas donde se está dando el nacimiento de estrellas.
Allí, a unos 1400 años luz de casa se encuentra la protoestrella FIR3.
Muestra una eyección de materia como es de esperar en el nacimiento de una vigorosa estrella. En ese chorro de materia hay “nudos” en su camino a lo largo del complejo nebular. A unas 11300 Unidades Astronómicas (UA) de ella (1 UA = 150 000 000 Kms. = distancia Tierra-Sol), existe FIR4.
Es otra protoestrella que está en el camino del chorro de materia expulsado por FIR3. Luego, es muy probable que esta última protoestrella haya comenzado su formación debido a la acción del frente de choque del chorro de materia de FIR3 con el material nebular.

Imagen en ondas de radio crédito de  Osorio et al., NRAO/AUI/NSF.

Aparentemente, FIR3 habría comenzado esta acción hace unos 100 mil años.

Parece que FIR4 tiene un movimiento propio típico de las estrellas de alta velocidad de esa región. Algunas se forman en racimos donde interactúan acelerándose mutuamente. Si es este el caso, FIR4 se habría formado en otra parte y ahora está atravesando el jet de FIR3.
Pero esta alta velocidad puede no ser real.
Puede tratarse de un efecto producido por la interacción entre FIR4 y el chorro de materia (variaciones del centroide del objeto debido a la “mezcla” de emisiones vecinas).

La investigación continúa…

Referencia:

Fuente:

  • Printed March 24, 2017, STAR FORMATION UNDER THE OUTFLOW: THE DISCOVERY OF A NON-THERMAL JET FROM OMC-2 FIR 3 AND ITS RELATIONSHIP TO THE DEEPLY EMBEDDED FIR 4 PROTOSTAR, Mayra Osorio et al.
    https://arxiv.org/pdf/1703.07877.pdf

pdp.

El mini-halo en el centro del cúmulo de Perseo

Los cúmulos de galaxias muestran “mini-halos” en radio-ondas que por ahora (julio 2017) ofrecen varios interrogantes.
En el centro de los cúmulos de galaxias, se observa una estructura que irradia energía en radio-ondas. Estas fueron detectadas en al menos 30 cúmulos, pero la mayor observada hasta hoy es la del cúmulo de Perseo. En esa constelación, se encuentra un cúmulo de unas mil galaxias a unos 250 millones de años luz (AL) de casa. Allí, la estructura de mini-halo observada tiene un diámetro de algo más de 1 millón de AL, eso es 10 veces el diámetro de la Vía Láctea.

Esa radiación, se debe a partículas cargadas que al ser aceleradas por la acción de fuerzas existentes en el centro del cúmulo, irradian energía en esa longitud de onda (como lo haría cualquier partícula cargada bajo esas condiciones). Por supuesto que con el tiempo deberían terminar deteniéndose por haber irradiado toda la energía cinética o de movimiento en forma de energía electromagnética en radio-ondas. Eso significa que que no deberían llegar muy lejos del centro del cúmulo y por lo tanto no deberían ocupar una región tan amplia como lo hacen en el cúmulo de Perseo.
En ese cúmulo, el mini-halo muestra subestructuras que indican que es de una naturaleza compleja.

Radio-emitting mini-halo in Perseus Cluster

Imagen óptica (en blanco) y en radio (roja) de la estructura de mini-jhalo en el centro del cúmulo de Perseo crédito de  Gendron-Marsolais et al.; NRAO/AUI/NSF; NASA; SDSS.

Las partículas responsables no sólo estarían siendo aceleradas por fuerzas “típicas” de esa región, sino que también estarían sintiendo los tirones gravitatorios de las galaxias menores que “caen” en el cúmulo.
También, es muy probable que el agujero negro supermasivo de la galaxia central del cúmulo esté acelerando a esas partículas a través de sus chorros de materia ionizada. Esa materia formada por iones o “pedazos” de átomos, genera un campo magnético capaz de ejercer fuerzas y aceleraciones sobre las partículas, ayudándolas a continuar con su radiación.

 

Referencia:

Fuente:

pdp.

Cosas de los CCD (II).

Las cámaras modernas son digitales.
Eso quiere decir que poseen un sistema que “lee” la imagen y la registra. Se trata de un dispositivo de cargas acopladas o CCD (del inglés Charge Coupled Device).
Cuando el CCD de nuestra cámara hace un barrido vertical o en dirección horizontal, va registrando la luz que recibe y envía una señal generada por esa luz; la que se almacena en forma de números. Luego, esa matriz o arreglo de valores en filas y columnas puede ser graficada asignando una intensidad luz a cada pixel o punto de la imagen según el valor leído de esa matriz.

Pero si la persona fotografiada se mueve rápidamente en relación al barrido, pueden pasar cosas como las de esta foto.

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Imagen publicada en “La mentira está ahí afuera” el 30/nov./2015.

En este caso en nene parpadeó a medida que el CCD barrió horizontalmente su imagen y su reflejo en el espejo.

Ahora bien, un video es una sucesión de imágenes, las que pueden ser obtenidas por barridos continuos de nuestra cámara CCD. En ese caso pueden pasar cosas muy locas como éstas.

Tanto el efecto observable en la foto como en el video, puede ser recreado en casa, parpadeando delante de un espejo mientras nos fotografían o grabando el giro de las hélices de un ventilador.

Referencias:

pdp.