Archivo mensual: agosto 2017

Galaxias medusa: El resultado de la presión de arrastre.

Entre los diferentes tipos de galaxias están las galaxias medusa.
Nunca mejor puesto un nombre. Realmente parecen medusas y eso le cabe a galaxias de diferentes tipos.
En el cúmulo de galaxias Abell 2670 (A 2670), hay una elíptica con brazos de medusa (pdp, 5/may./2017, Una elíptica com gas en Abell 2670, https://paolera.wordpress.com/2017/05/05/una-eliptica-con-gas-en-abell-2670/).

Web

Imagen en falso color de la galaxia elíptica de Abell 2670. Se aprecia su curiosa forma con una región de formación de estrellas (color azul-lila). Se observan pequeñas estructuras en forma de gotas con formación de estrellas. Imagen publicada en el trabajo de Yun-Kyeong Sheen et al.

En el cúmulo de relativa baja masa A957, se encuentra una galaxia de disco catalogada como JO204 con brazos de medusa de 60 mil años luz de largo, saliendo como perpendicularmente al plano dirigidos en la dirección opuesta al centro del cúmulo, dándole realmente el aspecto de medusa.

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Imagne de JO204 publicada en el trabajo de Marco Gullieuszik et al.

Se trata de casos de presión por arrastre.
Cuando un objeto se mueve en un medio, siente el arrastre por el rozamiento en ese medio y pierde masa, algo similar a lo que le sucede a un cometa cuando es “despeinado” por el viento solar.
En el caso de las galaxias medusa, éstas friccionan con el material intergaláctico o intracumular y eso provoca el desprendimiento de material galáctico. Obviamente ese material es el que forma esos brazos en la dirección contraria al movimiento. JO204 habría comenzado este proceso hace unos 500 millones de años mientras precipita al centro del cúmulo.

Animación de la formación de los brazos de medusa por presión de arrastre – Crédito Hubble HD.

Pero hay una consecuencia relacionada con la formación de esos brazos.
Esta pérdida de materia hace que disminuya la formación estelar, a menos que en el camino la galaxia haya recuperado materia asimilando a otra galaxia menor, como es el caso de la elíptica de A 2670.

Fuente:

  • Draft version August 31, 2017, GASP IV: A MUSE VIEW OF EXTREME RAM-PRESSURE STRIPPING IN THE PLANE OF THE SKY: THE CASE OF JELLYFISH GALAXY JO204, Marco Gullieuszik et al.
    https://arxiv.org/pdf/1708.09035.pdf
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El Pico de Oort y la visita de Gliese 710.

La nube de Oort, es una región donde hay cuerpos helados, cometas que eventualmente nos visitan (Wikipedia, Nube de Oort, https://es.wikipedia.org/wiki/Nube_de_Oort).
Se encuentra a unas 100 mil veces la distancia Tierra – Sol.
Si hacemos una maqueta del Sol y la Tierra, donde la órbita terrestre es de 1m., la Nube de Oort estaría a 100 mil metros, o sea a 100 Kms. Para los que vivimos en la Capital Federal de Argentina, esta nube estaría en la localidad Bonerense de Chascomús.

De allí pueden venir cometas con órbitas penetrantes, que crucen la de la Tierra y que pongan en peligro su integridad.
La trayectoria de los cometas son estudiadas en base a sus visitas anterior, presente y futura. Todos muestran perturbaciones planetarias cuando ingresan al Sistema Solar. Los que alteran su dinámica, muestran variaciones en su movimiento y por la tanto en su órbita. Están los cometas dinámicamente nuevos, que son aquellos que tienen una nueva dinámica; y los dinámicamente viejos, que son los que hace tiempo que no fueron perturbados.

Las órbitas elípticas, tienen dos semiejes; uno mayor y otro menor, que son los que le dan esa apariencia alargada. En el caso en que ambos sean iguales, tenemos una órbita circular.
Se encontró que los cometas dinámicamente nuevos, aparecen cuando sus semiejes mayores originales superan las 20 mil veces la distancia Tierra – Sol, mientras que no hay cometas dinámicamente viejos (o sin perturbaciones planetarias) en aquellos con semiejes mayores que superan las 40 mil veces esa distancia.
Si se hace una estadística de cómo se reparte o distribuye la inversa del semieje mayor original (1 / semieje mayor) veremos que hay un máximo; a ese valor se lo conoce como Pico (estadístico) de Oort, y recientemente se demostró que separa los cometas dinámicamente nuevos de los viejos.

En su viaje por la galaxia, las estrellas pueden pasar cerca unas de otras.
En estos eventos, pueden producirse perturbaciones entra ellas y los objetos helados que las rodean, desviándolos hacia el interior de cada sistema planetario que puedan tener.
En nuestro caso, y dependiendo de la masa de la estrella que nos visite, una distancia 60 billones de Kms. podría desviar cometas de gran semieje mayor hacia Nosotros.
En particular, en poco más de 1 millón de años, nos visitará la estrella Gliese 710 pasando a 2,3 billones de Kms., unas 16 mil veces la distancia Tierra – Sol; o sea que penetrará la Nube de Oort (pdp, 17/nov./2016, La visita de Gliese 710…, https://paolera.wordpress.com/2016/11/17/la-visita-de-gliese-710-sera-mas-cercana-de-lo-pensado/).

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Ilustración de la visita de Gliese 710 publicada en http://www.quantum-rd.com/2010/03/gliese-710-esta-camino-hacia-nosotros.html

Estudiando el caso de la visita de Gliese 710, ninguno de los cometas de gran semieje mayor conocidos hasta hoy (agosto – septiembre del 2017) tendrán significativos cambios dinámicos.

Fuente:

  • MNRAS 000, 1–41 (2015) Preprint 31 August 2017, Oort spike comets with large perihelion distances, Malgorzata Królikowska & Piotr A. Dybczynski.
    https://arxiv.org/pdf/1708.09248.pdf

pdp.

Primer choque de estrellas de neutrones detectado en rayos gamma y en ondas gravitacionales.

La detección de onda gravitacionales, abre las puertas a una nueva herramienta de la Astrofísica, podríamos llamarla “espectroscopía gravitacional”.
El análisis de la frecuencia y energía recibida en esas ondas, arroja información del evento que las produce, generalmente la colisión de objetos masivos.

En agosto del 2017 se detectó la colisión entre dos estrellas de neutrones, tanto en ondas gravitatorias como en rayos gamma.
El observatorio de ondas gravitatorias LIGO (https://www.ligo.caltech.edu/), detectó lo que parece ser una onda gravitacional que, por sus características, habría sido producida por el choque de dos estrellas de neutrones. Se trata de dos núcleos de estrellas masivas que han estallado, los que han colapsado al tamaño de un pequeño planeta uniendo sus electrones y protomes en neutrones.
Su sistema hermano Europeo, el observatorio Virgo en Pisa, Italia, también tuvo la misma detección. Comparándolas y teniendo en cuenta la direcciones en que los sistemas son más sensibles, se concluyó que la señal provino desde unos 100 millones de años luz (AL) en la dirección de la constelación de Hydra.
Allí, a 130 millones de AL se encuentra la galaxia NGC 4993.

Imagen de NGC 4993 (el objeto más brillante y difuso)  – Digitized Sky Survey

Para la misma época, se detectó en esa galaxia una breve fulguración en rayos gamma (SGRB170817A). Por sus características, se ajusta al modelo de choque de estrellas de neutrones.
Como es muy difícil de que se trate de distintos eventos similares en el mismo momento, lo más probable es que sea la primera detección en rayos gamma y en ondas gravitatorias de la misma colisión de estrellas de neutrones.

Fuente:

pdp.

La tabla Plimton 322 (¿Los Babilonios pioneros en trigonometría?)

Como ya sabemos, los antiguos dejaron evidencias de que vivían para crecer.
Un ejemplo de esto, entre tantos, lo da la tabla Plimton 322 (P322).
Se trata de una tablita de arcilla de unos 13cm. x 9cm. de origen babilónico de unos 1800 años antes de Cristo. Consta de 15 filas y cuatro columnas y está escrita con cifras en base 60 (sexagecimal) en lugar de nuestra base 10.

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Imagen de la tabla Pilmton 322 – Crédito: UNSW/Andrew Kelly.

Debe su nombre a que era el objeto 322 en la colección de George Arthur Plimton, quien la recibió del vendedor de objetos antiguos Edgar Banks, quien parece haber sido la inspiración para el personaje Indiana Jones (Wikipedia, Edgar James Bnaks, https://en.wikipedia.org/wiki/Edgar_James_Banks).

En 1940, Otto Neugebauer (https://es.wikipedia.org/wiki/Otto_Neugebauer) pensó que se trataba de una tabla con tripletas Pitagóricas.
Una tripleta Pitagórica, está dada por tres números naturales tales que la suma de los cuadrados de los dos menores es igual al cuadrado del mayor. La primera tripleta y más conocida es la dada por 3; 4; 5.

En 2001, Eleanor Robson (https://en.wikipedia.org/wiki/Eleanor_Robson), experta en Matemática Mesopotámica, tuvo otra interpretación que le valió el premio Lester R. Ford.
La idea de Neugebauer dejaba algunos cabos flojos.
No quedaba claro con qué criterio estaban ordenados los datos, ni cómo fueron elegidos, ni el propósito de los valores de la primer columna. Para ella se trataba de una tabla de pares de números regulares. Un par de este tipo es aquel donde su producto es igual a la unidad; es decir que uno es el inverso del otro; por ejemplo: (2; ½ ), (3; ⅓).
Para Robson, alguien interesado en tripletas Pitagóricas hubiese usado la tabla YBC6967 de origen y características similares a P322 y aparentemente más completa.
Es más; P322 no habría sido construida por un matemático.

Actualmente (año 2017) el Prof. Daniel Mansfield de Sydney, Australia, discrepa con la idea de Robson.

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Mansfield y la tablita P322 – Crédito: UNSW/Andrew Kelly.

Dice que esta tabla de 3700 años, es más que una herramienta para “alumnos”. Se trata de una colección de elementos de triángulos rectángulos con hipotenusas de diferentes inclinaciones.
Así, ésta habría sido una herramienta muy útil, incluso pudo usarse para la construcción de los Jardines Colagntes de Babilonia (Wikipedia, Jardines Colgantes de Babilonia, https://es.wikipedia.org/wiki/Jardines_Colgantes_de_Babilonia).

Luego, P322 no sólo sería la tabla trigonométrica más antigua, sino también la más precisa de la que se tenga registros.
Esto demostraría que los Babilonios fueron los primeros en tener una trigonometría avanzada; incluso antes que los Griegos, ya que esta tabla es 1000 años anterior a Pitágoras (Wikipedia, Pitágoras, https://es.wikipedia.org/wiki/Pit%C3%A1goras).

Robson no está del todo convencida de la teoría de Mansfield.

Referencias:

Fuente:

pdp.

¿Evidencias fotométricas de exocometas?

Luego del descubrimiento de exoplanetas, no es raro que aparezcan evidencias de exocometas.
Después de todo, las condiciones bajo las cuales se formó el Sistema Solar no son privativas de Él.
En otras estrellas, se detectó la presencia de elementos propios de la evaporación de objetos. Eso permitió pensar en la existencia de exocometas desintegrándose por la acción de la radiación de esas estrellas. Hasta aquí la evidencia espectroscópica (pdp, 12/oct./2016, Más evidencias de exocometas, https://paolera.wordpress.com/2016/10/12/mas-evidencias-de-exocometas-el-caso-de-%CF%86-leo/).

Pero parece que se obtuvo evidencia fotométrica de exocometas transitando delante de una estrella.
Se trata de la variación de luz de la estrella KIC 3542116 de tipo espectral F2V.
Cuando se producen variaciones de luz por tránsitos de exoplanetas delante de sus estrellas, éstas son simétricas; o sea que la luz de la estrella disminuye de la misma manera con que se recupera.
Pero en este caso se obtuvo curvas de luz asimétricas.

Gráfico del tránsito delante de KIC 3542116 publicado en el trabajo de Rappaport et al.

Puede verse una rápida caída y un tranquilo crecimiento (la recuperación es más “redondeada” que la disminución).
Eso es consistente con la existencia de un velo de materia remanente delante de la estrella.
Recordemos que la cola de un cometa, cambia de forma y densidad en su paso por delante de la estrella, ya que es soplada caprichosamente por el viento estelar.
Luego, los perfiles o formas de esas variaciones por tránsitos, no tienen por qué ser idénticas, sino asimétricas manteniendo rasgos generales.

Algo similar se detectó en la estrella KIC 11084727.

Tránsito delante de KIC 11084727. Gráfico publicado en el trabajo Rappaport et al.

Los modelos sugieren al menos dos objetos transitando delante de KIC 3542116, con períodos de 10 a 90 días y masas similares a la del Halley.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Distancias cósmicas: propia y por co-movimiento.

En Astronomía la medición de distancias es una fuente de gran información.
Con ella, no sólo tenemos idea de lo lejos que se encuentran los objetos, sino de la forma que tienen los sistemas donde viven. Por ejemplo, la medición de distancias y posiciones de estrellas de la Vía Láctea, nos da una idea de la forma y tamaño de nuestra galaxia.

Hay muchas formas de calcular distancias a objetos (KosmosLogos, 20/6/10, Una escalera para medir el cosmos, http://www.noticiasdelcosmos.com/2010/06/una-escalera-para-medir-el-cosmos.html).

Imagen relacionada

Ilustración de diferentes métodos de cálculo de distancias cósmicas pubicado en KosmosLogos.

Podemos usar su paralaje o variación en su posición desde dos puntos de vista u observación diferentes. Si medimos su posición desde un lugar de nuestra órbita y repetimos la medida medio año después, desde el lugar opuesto, el corrimiento observado en su posición depende de su distancia y de la distancia entre nuestros lugares de medición; ésto, si su movimiento es pequeño frente al nuestro. Podemos tomar una tercera medida el cumplirse un año, donde repetimos nuestra posición, y en ese caso podemos saber cuánto se mueve en ese tiempo si esa medida no es igual a la primera (Wikipedia; Paralaje, https://es.wikipedia.org/wiki/Paralaje).
Esto es útil para objetos relativamente cercanos y no todos lo son.

Para objetos más lejanos, como los extragalácticos, hay métodos basados en la luminosidad recibida o en su tamaño aparente medido.
En ambos casos, esa medida depende de cuándo el objeto nos envió su imagen. Para cuando nos llegue su luz, éste estará a otra distancia. En el caso de estos objetos, su distancia está fuertemente afectada por la expansión del Universo, más que por su propio movimiento.

En Cosmología hay dos distancias que interesan mucho.
La distancia por co-movimiento, que es la distancia que tiene el objeto en el instante que lo observamos, como si no existiera la expansión universal, y la distancia propia; que es la distancia que tuvo que recorrer su luz hasta llegar a nosotros. Ésta, está relacionada al momento en que el objeto emitió la luz que nos llegó, y por lo tanto a la expansión universal; pero también está afectada de la curvatura del Espacio.
(Wikipedia, Comoving distance, https://en.wikipedia.org/wiki/Comoving_distance)

Hay relaciones entre la distancia por co-movimiento y la distancia propia, por ejemplo, ambas coinciden para objetos lejanos en un Universo plano y sin expansión Universal.
Si se conoce con buena confiabilidad el valor del alejamiento de un objeto extragláctico muy lejano, y se estima con la misma confiabilidad su distancia por co-movimiento, se puede conocer el grado de curvatura del Espacio.
Las fulguraciones en radio-ondas (FRB) son muy útiles para este estudio, en particular la fuente catalogada como FRB 121102. En este caso, su repetición (como la de todo evento repetitivo de origen extragaláctico lejano) permite esperar el evento y tener buenas medidas del corrimiento al rojo de su fuente por expansión del Universo.

 

Fuente:

pdp.

Mini supernovas o SN de tipo Iax (el caso de LP 40-365).

El evento de supernova (SN) es la colosal muerte de una estrella.
Su nombre viene de algo más grande que una Nova, donde una estrella estalla pero se recupera. A su vez, Nova proviene de “estrella nueva”, porque el brusco incremento de luminosidad, daba la impresión de tratarse de una nueva estrella donde antes nada se observaba.

Las supernovas pueden brillar como toda la galaxia anfitriona, mucho más que las Novas. Entre las SN y las Novas hay Novas impostoras. Estas son estrellas que estallan más que una Nova, casi como una SN, pero no mueren, al menos en ese evento, de ahí que también se las conozca como estrellas zombies. Un ejemplo de esto es la estrella eta-Carina.

Hay diferentes tipos de SN.
Las SN de tipo Ia, son estrellas enanas blancas (EB) que toman materia de una compañera gigante roja. Las estrellas EBs, son el resto evolutivo de una estrella de tipo Solar con el tamaño de la Tierra. Llega un momento donde la estrella supera su capacidad de asimilar masa y estalla.
Las de tipo II, son estrellas muy masivas que cuando se agota su provisión de Hidrógeno, disminuye su poder de radiación que compensa la contracción por gravedad, y la estrella sucumbe sobre su propio peso y estalla. En ambos casos de SNs, queda el núcleo compacto de lo que fue una estrella en lo que se conoce como una estrella de neutrones.

Pero están las de tipo Iax, también conocidas como mini SNs
Son estrellas que han muerto en un evento de SN pero no tan espectacular.
Se trata EB que al momento de estallar, su núcleo falla en ese proceso, y en lugar de un gran estallido, se produce una brusca pérdida de masa no tan espectacular como las SN de tipo Ia. Así queda una estrella EB con características diferentes a las EBs como resto evolutivo de estrellas de tipo Solar.

Imagen de la estrella binaria Sirio (alfa Can Mayor). Abajo a la izqueirda, se aprecia a Sirio B, la estrella EB compañera de Sirio A. Crédito:  NASA, ESA, H. Bond (STScI) and M. Barstow (University of Leicester)

Un caso de EB como resto de mini SN, es la estrella LP 40-365.
Está a unos 1000 años luz (AL) de casa, con una masa del 14% de la masa Solar y un tamaño del 8% del Solar. Con una atmósfera rica en Oxígeno y Neón, se mueve a casi 2 millones de Kms/h., lo que le alcanzaría para escapar de la galaxia.
Seguramente en el evento mini SN, la eyección de materia se produjo en una dirección específica dándole a la estrella esa velocidad. Se habría producido hace 5 millones a 50 millones de años, pasando a 300 AL de nosotros hace unos 500 mil años.

Referencia:

Fuente:

pdp.