Archivo mensual: junio 2020

La llamativa desaparición de una estrella variable azul luminosa.

En la constelación de Acuario se encuentra la galaxia enana Kinman a unos 75 millones de años luz de Casa.
Es tan lejana y pequeña que no se pueden observar individualmente sus estrellas. No obstante, entre los años 2001 al 2011, fue detectada una variable azul luminosa (LBV – Luminous Blue Variable).

Ilustración de estrella LBV crédito: ESO/L. Calçada

Se trata de un tipo muy particular de estrella masiva, caliente y vigorosa; en su etapas finales, previas a transformarse en una estrellas de Wolf – Rayet.

Como todas las de su tipo, tiene un brillo que promedia los 3 millones de veces el del Sol. Muestran variaciones de brillo con eyección de materia con vientos estelares de unos 1000 Kms./seg.
En unos 50 años pueden expulsar tanta masa como la de nuestro Sol.
Pero en las observaciones a partir del 2019, las evidencias de su existencia desaparecieron.

Video de la galaxia Kinman en Acuario y la LBV desaparecida.

Se piensa que experimentó una brusca fulguración seguida de una disminución de brillo con una gran eyección de materia. Eso pudo ocultarla de las observaciones a partir del 2019 hasta hoy en día (mediados del 2020).
Otra posibilidad, es que como toda estrella de su tipo, haya colapsado hacia un agujero negro, pero sin presentar el esperado estallido de supernova. En este último y remoto caso, esta sería una rara e inusual muerte “silenciosa” de este tipo de estrellas masivas.

Se me ocurre una tercera opción.
La estrella pudo haber tenido una explosión muy asimétrica (Explosiones asimétricas en supernovas… | pdp | https://paolera.wordpress.com/2013/06/04/explosiones-asimetricas-en-supernovas-entregan-grandes-impulsos-a-estrellas-de-neutrones-y-a-agujeros-negros/ )
En ese aso, no podemos ver el estallido porque la luz se dirige en una dirección opuesta nosotros, o lo que nos llega es muy pobre para detectar a esa distancia. En tal caso, el agujero negro negro resultante sale despedido en la dirección contraria y habría que tener evidencias de material expandiéndose como remanente de supernova.
Modestamente, esta opción me resulta más probable que la muerte silenciosa.

Referencia:
eso2010 — Science Release A Cosmic Mystery: ESO Telescope Captures the Disappearance of a Massive Star | https://www.eso.org/public/news/eso2010/

Fuente:
The possible disappearance of a massive star in the low-metallicity galaxy PHL 293B | Andrew P Allan et al. | https://academic.oup.com/mnras/article/496/2/1902/5863970

pdp.

Eclipses de Sol en Marte.

Los eclipses son un caso de ocultación de un cuerpo por otro.
En el caso de los eclipses de Sol, es la Luna la que se interpone entre nosotros y el Sol. Pueden ser de tres tipos.
Parcial: cuando la Luna tapa al Sol parcialmente
Total: cuando la Luna lo tapa perfectamente. Eso se debe a una tremenda casualidad. La Luna y el Sol tienen tamaños y distancias bajo las cuales ambos Astros se observan del mismo tamaño aparente. Esto permite este tipo de eclipses en los que se descubrió la corona Solar.
Anular: cuando la Luna tapa al Sol en el lugar más alejado de nosotros en su órbita elíptica y la ocultación no llega a ser total.

2013 Exploratoruim.

En Marte sólo se dan eclipses anulares o parciales.

Las lunas Marcianas Fobos (a la derecha) y Deimos (a la izquierda) transitando delante del Sol – NASA/JPL-CALTECH/MSSS/KEVIN M. GILL

Sus lunas son Fobos (Phobos) la más grande y cercana al Planeta y Deimos, la más pequeña y alejada. Allí, la sonda Curiosity pudo observar eclipses anulares de Sol.

Video de Fobos ocultando al Sol el 4 de abril del 2020 – Nótese cómo se aprecia la morfología de esa luna.

Video de Demios transitando delante del Sol.

Referencia:
NASA Rover Captures What A Solar Eclipse Looks Like On Mars | E. Siegel | https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/06/29/nasa-rover-captures-what-a-solar-eclipse-looks-like-on-mars/#5959b9c3469c

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Una fusión de agujeros negros con destello de luz.

Cuando dos agujeros negros se fusionan no producen radiación en forma de luz.
Fieles a su costumbre de no dejar escapar ni la radiación, los agujeros negros no producen emisión electromagnética cuando se fusionan, ya que se “tocan” en sus superficies de donde nada puede salir. Solamente se producen ondas gravitacionales desde sus vecindades ligeramente fuera de sus horizontes de sucesos.

El 21 de mayo del 2019, se detectó la onda gravitacional catalogada como S190521g. Curiosamente, desde ese mismo lugar del cielo, se detectó un “flash” de energía. Por sus características, no correspondía a la explosión de una supernova ni a un desgarro de materia cayendo y recalentándose en un agujero negro.
Al parecer este destello de energía se habría producido en la fusión de los agujeros negros que originaron a S190521g. Si bien los agujeros negros no emiten energía en su fusión, podrían hacerlo si ésta se produce dentro una región de material con cierta densidad. Este tipo de regiones son las que rodean a los agujeros negros supermasivos.

Artist's concept of a supermassive black hole, with a binary pair of black holes in its disk.
Ilustración crédito de Caltech/R. Hurt (IPAC)

Veamos todo el escenario posible.
En el centro de las galaxias, reinan los agujeros negros supermasivos. A su alrededor, pululan muchas estrellas de gran masa. Éstas mueren dejando agujeros negros orbitando al supermasivo. Estos agujeros negros “menores”, pueden penetrar el disco de acreción que alimenta al supermasivo. Allí pueden asociarse en pares, si es que no vienen asociados desde afuera del disco.
Dentro de esa región, no sólo se alimentan sino que van friccionando y precipitándose mutuamente. En el momento de la fusión, generan ondas gravitatorias que pueden no ser isotrópicas, o sea que pueden ser más intensas en una dirección que en otra. Esto le imprime al objeto resultante un impulso que lo desplaza en una dirección al azar a gran velocidad. Así se producen los agujeros negros en retroceso, incluso en el centro de las galaxias fusionadas (Un agujero negro en retroceso (viajero) | pdp | https://paolera.wordpress.com/2017/03/23/un-agujero-negro-en-retroceso-viajero/).

En este caso, el objeto resultante es de unas 100 masas solares y adquirió una velocidad de unos 200 Kms./seg. Bajo esas condiciones, el material en sus cercanías puede reaccionar a una brusca perturbación debida al repentino impulso del agujero negro resultante. De esta manera, el material se recalienta y emite bruscamente.
Esta radiación se produciría unos días luego de la fusión que originó a la onda gravitatoria, tal como fue detectada. Es más… si el agujero negro así formado salió del disco alrededor del supermasivo, puede tener una trayectoria que lo haga reingresar y producir otro flash de energía.

Referencia:
Black Hole Collision May Have Exploded with Light | Whitney Clavin | https://www.caltech.edu/about/news/black-hole-collision-may-have-exploded-light

Fuente:
Candidate Electromagnetic Counterpart to the Binary Black Hole Merger Gravitational-Wave Event S190521g | M. J. Graham et al. | https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.251102
Todo el PDF en: https://arxiv.org/pdf/2006.14122.pdf

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¿Qué tipo de objeto intervino en la generación de GW 190814?

El final explosivo de una estrella masiva deja un núcleo compacto conocido como estrella de neutrones o un agujero negro.
El primer objeto suele mostrarse como un púlsar (https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%BAlsar ) y el segundo no deja escapar ni la luz. Cuando dos de estos objetos se fusionan, generan ondas gravitacionales. La masa del objeto resultante es algo menor a la suma de las masas, ya que parte de ella se irradia en forma de energía, tanto electromagnética (luz) como gravitacional en la onda generada. El análisis de es estas ondas, permite saber las masas de los objetos involucrados. Esto permite confirmar teorías. Por ejemplo, el estudio de estas ondas muestra que el mayor agujero negro involucrado en la generación de una onda gravitatoria, no supera las 50 masas solares. Así surgen preguntas sobre la existencia de estrellas ultramasivas capaces de generar agujeros negros de más de 50 masas Solares (¿Y las estrellas ultramasivas? | pdp | https://paolera.wordpress.com/2018/12/12/y-las-estrellas-ultramasivas/)

Los estudios muestran que el agujero negro de menor masa hasta Hoy conocido (mediados del 2020), tiene unas 5 veces la masa del Sol. Quizás haya de menor masa, pero aún no fueron detectados. Tal vez sean comunes y nuestros sistemas detectan principalmente los más masivos.
La estrella de neutrones o pulsar es el paso previo al agujero negro. El objeto de este tipo con mayor masa detectado es el catalogado como J0740+6620, con una masa de 2,14 masas Solares. Los teóricos afirman que ya a las 2,17 masas Solares se convierte en un agujero negro (La masa del púlsar j0740+6620 | pdp | https://paolera.wordpress.com/2019/09/17/la-masa-del-pulsar-j07406620/).

El 14 de agosto del 2019, se detectó una onda gravitatoria originada a unos 800 millones de años luz de Casa (GW190814). El objeto resultante de la fusión de los masivos involucrados, es un agujero negro de unas 25 masas Solares. Lo llamativo de este evento es que se trata de la fusión más despareja de masas involucradas con una relación de casi 10 a 1; mientras que hasta ahora, la más despareja era de 4 a 1.
En esta oportunidad, se trató de una masa de 22 a 23 masas Solares, que obviamente era un agujero negro, con otra de 2,5 a casi 2,7 masas Solares.

Este segundo objeto es el llamativo.

Ilustración de las masas involucradas en la generacíon de GW190814 .

Por estar dentro del intervalo de masas entre agujeros negros y púlsares, puede ser uno de ambos, pero… ¿cuál?
Aunque difícil, no sería imposible que se trate de un agujero negro “liviano”.
También, podría ser una estrella de neutrones muy masiva, cosa que también es difícil pero no imposible; elevando así el límite superior de este tipo de objetos.

Referencias:
LIGO-Virgo finds mystery astronomical object in ‘mass gap’ | Megan Fellman | https://news.northwestern.edu/stories/2020/06/ligo-virgo-finds-mystery-astronomical-object-in-mass-gap/
A BIG BLACK HOLE JUST ATE A MUCH SMALLER BLACK HOLE. OR A NEUTRON STAR. MAYBE. | P. Plait | https://www.syfy.com/syfywire/a-big-black-hole-just-ate-a-much-smaller-black-hole-or-a-neutron-star-maybe

Fuente:
GW190814: Gravitational Waves from the Coalescence of a 23 Solar Mass Black Hole with a 2.6 Solar Mass Compact Object | R. Abbott et al. | https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab960f

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La mayor cascada de agua es submarina.

Una catarata o cascada es una brusca caída de agua a través de un desnivel del terreno por el que fluye.
En el océano hay corrientes de agua que se comportan como los ríos que circulan por tierra. Resulta que también hay una gran cascada de agua submarina en el Estrecho de Dinamanca (Denmark Starit) que conecta el Mar de Groenlandia con el Atlántico (https://es.wikipedia.org/wiki/Estrecho_de_Dinamarca)

Imagen de Wikipedia – N. Einstein

En esa zona, hay un flujo de agua cálida que fluye hacia el Norte. A medida que se enfría se va hundiendo y se encuentra con un flujo de agua muy fría, y por lo tanto más densa, que fluye hacia el sur sobre una “cresta” submarina.
Este proceso se produce a unos 600 mts. de profundidad y ambas masas de agua precipitan hasta unos 3000 mts. de hondo lo que la convierte en una catarata de más de 2400 mts.

Ilustración crédito de NOAA

Esta caída submarina de agua supera a la catarata “terrestre” más alta del mundo que es El Salto de Ángel, en Venezuela de unos 980 mts. El flujo de la catarata submarina del Estrecho de Dinamarca es de unos 3,5 millones de metros cúbicos por segundo. Esto equivale a 2000 veces el máximo flujo de las cataratas del Niágara, o unas 30 veces el flujo de todos los ríos que desembocan en el Atlántico.

Referencia:
Where is the largest waterfall on Earth? | Eleanor Imster | https://earthsky.org/earth/earths-largest-waterfall

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Un globo sobre Japón ¿de quién era?

Un OVNI es eso… un Objeto Volador No Identificado, o sea algo que está volando y no sabemos qué es.
Así, no tiene por qué ser una nave dirigida, ya que en tal caso, deja de ser un objeto no identificado.
Hace mucho, por septiembre de 1985, se vio un OVNI sobre Buenos Aires que resultó ser un globo de la serie MIR lanzado desde Sudáfica el 26 de julio del mismo año (El OVNI (sobre Buenos Aires) que no fue | pdp | https://paolera.wordpress.com/2011/04/03/el-ovni-sobre-buenos-aires-que-no-fue/

Imagen crédito de Guillermo E Sierra – 1985 – OALP

Ahora, el 17 de juio del 2020, apareció otro pero sobre Japón.

Imagen: © STR/JIJI PRESS/AFP via Getty Images

Como se aprecia en la foto, se trata de un globo, casi con seguridad meteorológico. Lo interesante es que nadie en ese país dice saber algo sobre él; incluso ninguna agencia meteorológica de ese País.
Parecía no estar tripulado y al parecer tenía dos hélices o propelas cruzadas.
Finalmente se perdió de vista sobre el Pacífico.

Fuente:
‘It’s not ours’: Government denies knowledge of strange ‘UFO’ over Japanese city | B. Spector | https://www.livescience.com/japanese-ufo-weather-balloon-shenanigans.html

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Las escamas de la Carpa como modelo de materiales flexibles y resistentes.

Muchas veces hemos observado a los animales para mejorar nuestros recursos.
Se ha mejorado la sustentación de cierto tipo de alas observando el diseño de las de ciertos insectos. También se han mejorado modelos de células fotoelécticas copiando la estructura de las hojas de ciertas plantas.

Las escamas de los peces les dan seguridad, dureza y agilidad.
En muchas culturas se usaban armaduras con escamas para tener protección. Un ejemplo de las bondades de las escamas en los peces lo da la carpa. Estudiando las propiedades de sus escamas, podemos mejorar el desarrollo de materiales flexibles y resistentes.

stock photo of common carp
Imagen de Carpa crédito de Vladimir Wrangel/ Shutterstock

Las escamas de estos peces resisten la mordida de los predadores, eso se debe a su constitución rígida por fuera y blanda por dentro. Mientras que el exterior resiste la fuerza de la mordida, el interior se encarga de absorber el exceso de presión para que la escama no se rompa. Están compuestas de colágeno y minerales en estructuras retorcidas formando lo que se conoce como estructura de Bouligan (https://es.qwe.wiki/wiki/Bouligand_Structure). Cuando reciben la acción de una fuerza, utilizan el trabajo de esa fuerza como energía para “girar” de manera secuencial. A esto se lo conoce como reorientación adaptativa.
Algo similar sucede con nuestra piel. El colágeno en la piel humana está dispuesto en fibras desordenadas. Al recibir tensión, éstas se ordenan y alinean absorbiendo así la energía del trabajo ejercido sobre ella. Así es como nuestra piel es bastante resistente al desgarro.

Referencia:
Off the Scales: Fish Armor Both Tough and Flexible | https://newscenter.lbl.gov/2020/06/18/off-the-scales-fish-armor-both-tough-and-flexible/

Fuente:
Structure and Mechanical Adaptability of a Modern Elasmoid Fish Scale from the Common Carp | H. Quan et al. | https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30244-7

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Binarias con envoltura común.

En el Universo hay muchas estrellas binarias y muchas están en contacto.
La atracción gravitatoria depende de la masa y de la distancia a ella. Así, una estrella atrae a su compañera y ambas giran en torno al centro de masa. Este punto está más cerca de la más masiva de las estrellas.
Entre ambas, hay un lugar donde una masa despreciable frente a la de las estrellas, siente la misma atracción de cada una. Por ese lugar, puede pasar materia de una estrella a la otra. Así se transforman en binarias de contacto a través de ese punto. Su translación mutua se ve aumentada por la cercanía entre ellas, por lo que se convierten en binarias de contacto rápidas (Binarias de contacto rápidas | pdp | https://paolera.wordpress.com/2013/10/03/binarias-de-contacto-rapidas/).

Cuando una evoluciona, aumenta su tamaño y es entonces cuando comienza la transferencia de masa. Al principio es un proceso lento, pero luego se vuelve cada vez más veloz.
En algunas ocasiones, la receptora estalla en forma de nova o supernova. Pero en otras, crece de tal manera que ambas quedan cubiertas por una envoltura común. En otras palabras, una gira en torno a la otra, dentro de esa otra.

Ilustración crédito Wiki Commons

En sus órbitas, van friccionando con esa envoltura común. Mientras esto sucede, la envoltura se agita y parte de ella se disipa al espacio. Pero en ese frenado, las estrellas comienzan a precipitarse aumentando su velocidad de translación mutua.
Algunas están así desde su formación, pero otras terminan de esa manera luego de que una de ellas evolucionó aumentando su tamaño hasta que ambas quedaron dentro de una envoltura común.

Este tipo se sistemas, terminan fusionándose en objetos masivos como estrellas de neutrones o agujero negros; y en ese proceso, generarían ondas gravitatorias.

Referencia:
Dancing stars and black holes in a cosmic cloud of gas: New research of the ‘common envelope phase’ | by ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery | https://phys.org/news/2020-06-stars-black-holes-cosmic-cloud.html

Fuente:
Common Envelope Wind Tunnel: The Effects of Binary Mass Ratio and Implications for the Accretion-Driven Growth of LIGO Binary Black Holes | Soumi De et al. | https://arxiv.org/abs/1910.13333

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Costumbre Santiagueña en los eclipses de Luna.

Artículo dedicado a la memoria de Enrique Almada.

Imagen de LRDK

Los eclipses siempre estuvieron relacionados con ceremonias y creencias en diferentes culturas.
No olvidemos que para los antiguos, el Sol y la Luna eran dioses. En los eclipses, uno comía al otro o se mostraban de manera inusual. Así, durante los eclipses se realizaban ciertos ritos para alejar cualquier posible mal.
Un ejemplo, es cómo Cristobal Colón fue salvado por un eclipse de Luna.
Recordemos que en esos eventos, la Luna llena se torna rojiza por la luz roja del Sol refractada por la atmósfera Terrestre hacia el cono de sombra.

Resultado de imagen para gif blood moon

Los indígenas estaban a punto de dejar de servirle y se volvían cada vez menos amigables. Fue cuando Colón se sirvió de la luna roja de un eclipse para asustarlos y convencerlos de seguir sirviéndolos a Él y a su comitiva. Para cuando terminó el eclipse y la Luna llena volvió a su apariencia acostumbrada, los nativos ya habían reconsiderado volver a servirles (El eclipse lunar que salvó a Colón | https://www.muyinteresante.com.mx/historia/eclipse-lunar-que-salvo-cristobal-colon/).

En la película Shunko (https://es.wikipedia.org/wiki/Shunko), basada en el libro del mismo nombre de Jorge W. Ávalos, la mujeres de la Provincia Argentina de Santiago del Estero, tenían una vieja costumbre .
Durante los eclipses de Luna, golpeaban sus morteros porque “la Luna estaba muriendo y había que ayudarla a revivir”. Esto puede observarse a los 30:35 de la reproducción de la película.

Shunko – Lautaro Murúa 1960 – Película Completa

En muchas culturas, la Luna representaba a la Mujer, incluso en la cultura Maya donde realizaban el mismo ritual durante esos eclipses.
El siguiente es un fragmento de “El temor a los eclipses en las comunidades Mayas” de la página 321 (https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/2775329.pdf)

¿Cómo fue que esta costumbre Maya llegó a Santiago del Estero?

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Paralajes interestelares desde New Horizons.

La paralaje es el ángulo entre dos lugares de observación con vértice en el objeto observado.
Ese ángulo depende de la distancia al objeto. El hecho de observar un objeto desde dos posiciones, hace que se lo observe desplazado respecto de los objetos de fondo. Así, desde una posición lo podemos ver en perspectiva alineado o cerca de otro objeto lejano, y más desplazado desde otro lugar de observación.
Luego, en base a las diferentes posiciones aparentes observadas se puede conocer el ángulo de paralaje, y conociendo la línea de base o distancia entre los puntos de observación, podemos calcular la distancia al objeto observado.

Paralaje - Wikipedia, la enciclopedia libre
Ilustración de paralaje publicada en Wikipedia

En Astronomía se usan dos tipos de paralajes.
La paralaje diurna se usa para objetos cercanos como los planetas. Haciendo observaciones de un objeto desde dos lugares opuestos de la Tierra, podemos calcular el ángulo de paralaje en el objeto observado y calcular su distancia sabiendo que la línea de base es igual de diámetro Terrestre.
La otra paralaje es la paralaje anual. Se la utiliza para objetos más lejanos, ya fuera del Sistema Solar. En este caso se hacen dos observaciones desde puntos opuestos de la órbita Terrestre.

La sonda New Horizons que visitara Plutón y luego a Última Thule (2014 MU69), se proyecta al espacio interestelar estando a más de 6 mil millones de Kms, de Casa (al año 2020).
Eso le da una visión casi interestelar del cielo.
Si salimos al espacio exterior, veremos a las estrellas tal donde las vemos desde tierra. Pero desde semejante distancia, las perspectivas cambian.

New Horizons tomó imágenes de las estrellas más cercanas al Sol, Próxima Centauri a 4 años luz de Casa) y Wolf 359 en la constelación de Leo a casi 8 AL de Nosotros.
Las imágenes fueron superpuestas con la misma escala con las obtenidas desde la Tierra y se aprecia las variaciones en las posiciones de estas estrellas respecto del fondo.

Desplazamiento de Próxima Centauri por paralaje interestelar (new horizons – Tierra (Earth))
Desplazamiento de Wolf 359 por paralaje interestelar (new horizons – Tierra (Earth)

Se trata de las primeras paralajes interestelares de mayor linea de base hasta Hoy (año 2020).

Fuente:
NASA’s New Horizons Conducts the First Interstellar Parallax Experiment | https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-new-horizons-conducts-the-first-interstellar-parallax-experiment

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