Archivo de la categoría: Astronomía

Se descubrió el objeto más lejano del Sistema Solar (a fines del 2018).

Otro planeta enano se suma al grupo de los que podrían o no apoyar la existencia del noveno planeta (P9).

Algunos planetas enanos de los más lejanos hasta fines del 2018 se agrupan en el conjunto de objetos con órbitas con cierta orientación no al azar. Eso hace que algunos piensen en la existencia de P9 como responsable de esas orientaciones.

Recordemos que esos planetas enanos “Sednitos” fueron hallados en ciertas regiones del cielo y hasta cierto brillo. Luego, podrían haber otros objetos más débiles en otras partes del cielo que no compartan esas propiedades orbitales a favor de la existencia de P9.
De hecho, de hallaron 9 objetos lejanos con órbitas al azar; cantidad que supera la de los 6 Sednitos conocidos (pdp, 04/nov./2018, Las conjeturas más conocidas de los confines del Sistema Solar, https://paolera.wordpress.com/2018/11/04/las-conjeturas-mas-conocidas-de-los-confines-del-sistema-solar/)

Ahora se agrega otro objeto transneptuniano a la lista de los conocidos.
Se trata de Farout, (algo así como lejano), a 120 Unidades Astronómicas (UA = distancia promedio Tierra-Sol = 150 000 000 Kms.). Muestra un color algo rosado que sugiere riqueza de hielos en su superficie. En base a su distancia y brillo aparente, se estima que tiene un diámetro de unos 500 Kms. .

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Ilustración crédito y cortecía de Roberto Molar Candanosa del Carnegie Institution for Science.

Hasta ahora (finales del 2018) el más lejano era Eris a 96 UA, más allá de Plutón con 34 UA.

Recordemos que los planetas se mueven más lento contra más lejos están del Sol (2da. ley de Kepler https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kepler). Así es cómo Farout tiene un período orbital de unos 1000 años. Para calcular la órbita de un objeto, son necesarias al menos 3 observaciones de su posición, por lo que llevará algunos años confirmar la de este objeto.

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Imágenes donde se aprecia el desplazamiento de Farout respecto de las estrellas de fondo – Crédito y cortecía de  Scott S. Sheppard & David Tholen.

Luego, bajo las condiciones actuales habrá que esperar para saber si Farout pertenece o no al conjunto de los planetas enanos lejanos con órbitas no orientadas al azar; y en caso afirmativo, ¿existe P9 o más de un planeta responsable de esas alineaciones orbitales?

Referencia:

pdp.

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La inusual protoestrella binaria G11.92-0.61 MM 1.

Las estrellas nacen de una nube de gas y polvo a baja temperatura.
A medida que esa nube colapsa, va aumentando su rotación y genera un disco de materia. En el centro se genera un objeto protoestelar que recibe materia de ese disco del cual pueden formarse planetas. Algunas veces, ese disco se fragmenta dando origen a otro objeto protoestelar y así se obtiene un sistema binario.

A unos 11 mil años luz de casa, se observó a la protoestrella masiva G11.92-0.61 MM1 (MM 1).
Se trata de un objeto de 40 masas Solares que muestra eyecciones bipolares como toda estrella en formación.
A 1920 Unidades Astronómicas ( Unidad Astronómica = 150 000 000 Kms = distancia promedio Tierra-Sol) al sudeste de MM 1 se detectó otra fuente; justo afuera del disco protoestelar de MM 1.

A blue and yellow blob labelled MM 1a and a smaller green blob labelled MM 1b

Imagen en micro-ondas crédito de J. D. Ilee / University of Leeds.

Se trata de otra estrella en formación.
Así corresponde catalogar a cada objeto como MM 1a y MM 1b.
Arriba y a la derecha se observa a MM 1. La región azulada se acerca a nosotros y la rojiza se aleja; lo que indica la rotación de la nube.
Abajo a la izquierda aparece MM 1b. Esta última tiene una masa aproximada de 0,5 masas Solares.

Cuando una nube protoestelar se fragmenta, la binaria resultante suele tener estrellas de masas similares. En este caso la relación de masas es de 80:1 (80 a 1), lo que es algo realmente llamativo que implica la existencia de procesos inusuales en la formación de binarias.
Este es el primer caso de observación del nacimiento de una estrella compañera alrededor de una protoestrella masiva por fragmentación del disco protoestelar.
Es más; es probable que MM 1b tenga su propio disco del que puedan formarse planetas.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Siendo testigos del comienzo de una tormenta de polvo en Marte.

Como en la Tierra, en Marte también se dan tormentas.
En ese Planeta pueden ser globales, es decir que se pueden desarrollar cubriendo gran parte del mismo.

Video: Here’s How Mars Transforms After Global Dust Storm

GeoBeats News
Publicado el 6 oct. 2016

Los estudios indican que siempre existieron tormentas globales en Marte. Cuando este Planeta tenía agua, se daban lluvias de diferentes intensidades formando muchos de los canales que hoy observamos y hasta efímeros lagos (pdp, 12/dic,/2013, Las lluvias en Marte, https://paolera.wordpress.com/2013/12/12/las-lluvias-en-marte/).

Hoy Marte no muestra agua en su superficie, pero mantiene las periódicas tormentas de polvo. Potenciadas por vientos, tienen un origen modesto y bajo ciertas condiciones se van acentuando. Para eso, en determinadas épocas del año marciano, la sutil atmósfera del Planeta genera grandes vientos.
Como todo Planeta, Marte tiene estaciones anuales. Cuando en cierta posición de su órbita ofrece uno de sus Polos helados al Sol, debido a su inclinación respecto de su órbita; digamos que cuando empieza el verano en un hemisferio, los hielos subliman engrosando la atmósfera Marciana.
Ésto, sumado a otros factores relacionados con la acción de los rayos Solares, que para esa época son más perpendiculares al suelo y calientan más, comienza a desplazar masas de aire Marciano.
Así comienza un viento que de acentuarse da origen a grandes frentes de masas de aire en movimiento que arrastran y levantan polvo del suelo Marciano.
Luego, de esta manera se originan las grandes tormentas de polvo en Marte.
En esta imagen se observa el comienzo de un atormenta de polvo a principios de este año (2018).

Imagen crédito ESA’s Mars Express orbiter.

Referencia:

pdp.

¿Y las estrellas ultramasivas?

La detección de ondas gravitacionales abre una nueva ventana en la Astronomía.
Estas ondas se producen en un evento donde intervienen objetos masivos.
Cuando dos objetos se orbitan mutuamente en un sistema binario, emiten ondas gravitatorias o gravitacionales. La amplitud de esas ondas depende de las masas involucradas. Su frecuencia, depende de la frecuencia orbital del sistema binario.
Si los cuerpos comienzan a precipitarse, a medida que se acercan aumentan su velocidad orbital. Eso se debe a lo que se conoce como conservación del momento angular, el mismo principio por el que un patinador gira más rápido o más lento a medida que acerca o aleja los brazos del cuerpo.
De esta manera, la frecuencia de las ondas gravitatorias aumenta a medida que los cuerpos se acercan, y la onda llega a su máximo de intensidad cuando ambos, finalmente, chocan y se fusionan.

LIGO ( https://www.ligo.caltech.edu/) y Virgo (https://www.ego-gw.it/public/about/whatis.aspx), son dos sistemas detectores de ondas de este tipo.
Por el momento, detectan las producidas por fusiones de objetos masivos. Toda fusión de estrellas binarias produce ondas gravitatorias, pero nuestros sistemas aún no llegan a detectar a las producidas por fusión de estrellas de baja masa por un tema de sensibilidad. Así es cómo, por ahora, detectamos las relacionadas con la fusión de objetos de mayor masa.
Hasta fines del año 2018, se han detectado 11 ondas gravitacionales. De ellas, sólo una está relacionada con la fusión de estrellas de neutrones con masas de 1,5 y 1,3 masas Solares respectivamente. El resto corresponde a fusiones de agujeros negros, y acá aparecen los datos curiosos.

La detección relacionada con la fusión de las mayores masas corresponde a agujeros negros de 50,6 y 34,3 masas Solares. Es decir que no se detectaron eventos relacionados con agujeros negros mayores a las 50 masas Solares, ¿por qué…?
Puede ser que los agujeros negros más masivos que 50 masas Solares no suelan estar en sistemas binarios. También, podría ser que no sean muy comunes, por eso no se los encuentra en sistemas binarios. Luego, las estrellas ultramasivas que los generan no serían muy comunes, al menos en sistemas binarios.

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En el gráfico se muestran las masas involucradas en las detecciones en unidades de masas Solares.
Se han detectado masas mayores a las medidas con anterioridad por otros métodos, tales como observaciones en Rayos X mostradas en color violeta.
En azul se grafican las masas involucradas en la fusión de agujeros negros detectadas por LIGO y Virgo; nótese que ninguna supera las 50 masas Solares.
En amarillo se muestran las masas de estrellas de neutrones. Finalmente se señala en color anaranjado las masas de la binaria de neutrones que se fusionó dando origen a la única detección de ese tipo hasta ahora.

¿Qué pasa con la detección de fusiones de agujeros negros supermasivos?
Cuando dos galaxias se fusionan, sus agujeros negros centrales supermasivos se orbitan mientras van precipitando entre sí, hasta que finalmente de fusionan. Según sea la rotación (spin) de los involucrados, el agujero negro resultante puede quedar en el centro de la galaxia resultado de la fusión, o puede salir despedido como agujero negro en retroceso.
En ambos casos se producen tremendas ondas gravitatorias.
Si observamos galaxias resultantes de una fusión y hay evidencias de agujeros negros en retroceso, como por ejemplo B3 1715, aparentemente expulsado de ZwCl 8183 (pdp, 23/mar./2017, Un agujero negro en retroceso, https://paolera.wordpress.com/2017/03/23/un-agujero-negro-en-retroceso-viajero/), ¿por qué no detectamos esas ondas que debieron producirse?

agujeriSuelto

Imagen publicada en el trabajo de J. J. Condon et al.. La Cruz señala el centro de la galaxia y el círculo señala al agujero negro solitario.

Bien, por un lado, cuando se dieron esos eventos aún no disponíamos de los sistemas detectores de ondas gravitatorias. En realidad no teníamos la Astronomía que Hoy tenemos y en particular, nosotros no existíamos aún.
Por otro, si bien la fusión de galaxias es algo factible, y de hecho las galaxias crecen de esa manera, no son eventos frecuentes.
Sólo hay que esperar.

Referencia:

pdp.

Energía obscura y materia obscura en una sola teoría.

La energía obscura y la materia obscura sólo comparten el calificativo.
Eso se debe a que aún se desconoce la naturaleza de ambas.
La materia obscura es la que se encarga de mantener unidas las estructuras galácticas. Por ejemplo: las estrellas más alejadas del centro galáctico se mueven más rápido de lo esperado por lo que deberían escapar. Así, las regiones externas deberían desmenuzarse. Sin embargo, es la materia obscura la que gravitacionalmente las mantiene en la galaxia.
No interactúa de otra manera con la materia ordinaria por lo que no puede detectársela de otra manera que la gravitatoria.

La energía obscura, es la que se encarga de hacer que la expansión del Universo sea cada vez mayor. Es el trabajo encargado de acelerar el alejamiento de las galaxias lejanas.
Si bien se la considera parte inherente del tramado espacio-tiempo, su naturaleza aún se estudia.

Para diciembre del 2018, se desarrolló un modelo que pretende explicar la naturaleza de ambas y más; las vincula como que tienen al mismo origen.
Recordemos que un modelo explicativo del comportamiento de un sistema, no necesariamente debe tener el mismo aspecto o apariencia física que ese sistema.
Por ejemplo: El modelo atómico de Bohr dado por un núcleo formado por protones y neutrones rodeado de electrones, es eso, un modelo que explica el comportamiento del átomo. Ahora, nadie vio un átomo para saber si es así o no… y no importa, el modelo sirve, explica y predice fielmente su comportamiento.

El modelo que trata de explicar a la materia y energía obscuras, se basa en un tipo de materia con una propiedad muy particular; es una materia “negativa”.
Si la materia es una forma de energía, y hay energías negativas como por ejemplo la potencial gravitatoria y los trabajos hechos en contra de una fuerza, bien, a alguien se le ocurrió que podría haber materia negativa.
No es la primera vez que se habla de materia negativa.
Se pueden modelar burbujas de aire en agua a través de materia negativa.

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Imagen crédito:  Mike Lewinski/Flickr, CC BY-ND

De hecho, hay modelos de materia negativa que explican el comportamiento de ciertas partículas halladas en experimentos de la laboratorio.

Para que este tipo de materia exista, habría que retocar otras teorías para que permitan su aparición en el Universo.
Esta materia tendría una propiedad repulsiva con la materia “positiva”.
Así, a gran escala, aceleraría por repulsión el alejamiento de los grandes sistemas galácticos. A escalas galácticas, los halos de materia obscura de las galaxias, se habrían formado de una manera similar a las burbujas de aire en el agua.

Video: Simulation of a Forming Dark Matter Halo.
This is a simulation from a scientific paper titled “A unifying theory of dark energy and dark matter: Negative masses and matter creation within a modified LambdaCDM framework” by Jamie Farnes.

Publicado el 21 nov. 2017

Las estrellas de las regiones externas de las galaxias no escaparían y podrían moverse más rápido de lo esperado, gracias a la repulsión que sienten desde afuera por parte de esta materia negativa. Dentro de la galaxia, la mayor cantidad de materia estaría dada por la materia ordinaria, por lo que la gravitación atractiva que todos conocemos sería la dominante.

Si bien no es mi especialidad, el único detalle que le encuentro a este modelo basado en materia negativa, es que su repulsión con la positiva no está de acuerdo con que la materia ordinaria se acumuló en los filamentos de materia obscura para formar las estructuras galaxias. Quizás este sea otro modelo a corregir.

Referencia:

Fuente:

  • A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework, J. S. Farnes.
    (Submitted on 18 Dec 2017 (v1), last revised 26 Oct 2018 (this version, v2)).
    https://arxiv.org/abs/1712.07962

pdp.

Las auroras de SIMP J01365663+0933473.

En Astronomía, la masa suele ser el parámetro aleatorio que establece el tipo de objeto que es un astro.

Es la masa, además de la composición, la que distingue estrellas de planetas y sus tipos.
Así es como existen estrellas fallidas, objetos que no llegan a detonar el Hidrógeno que puedan tener. Se las conoce como Enanas Marrones (EMs). Tienen masas entre 13 y 80 veces la masa de Júpiter. Emiten energía en bajas frecuencias básicamente por contracción; por su baja masa, no presentan reacciones nucleares. Por encima de las 80 masas jovianas, comienzan a brillar como estrellas propiamente dichas (https://es.wikipedia.org/wiki/Enana_marr%C3%B3n).

Masas gaseosas menores, son catalogadas como planetas gaseosos o Jovianos (similares a Júpiter).
Como siempre, el límite entre Jovianos y EMs es algo “difuso”. Con objetos con masas entre Jovianos y EMs, se puede hablar de superjovianos o EMs de baja masa.
Por lo general, si un objeto de este tipo está orbitando una estrella se lo cataloga como planeta gaseoso súper gigante o superjoviano; y si está aislado, como EM de baja masa.

Pero hay objetos aislados con masas menores a una EM de baja masa.
En este caso se trata de planetas gaseosos errantes, de los cuales ya hay varios detectados, por lo que serían comunes (pdp, 07/jun./2011, Planetas errantes, https://paolera.wordpress.com/2011/06/07/planetas-errantes/).

Un ejemplo de este tipo de objetos es el catalogado como SIMP J01365663+0933473 (SIMP J0136). Se encuentra vagando a 20 años luz de Casa en un grupo estelar conocido como Grupo Cercano de Carina.
Se trata de un grupo de estrellas de unos 200 millones de años de edad, donde algunas fallidas dieron origen a objetos como SIMP J0136.
Este errante tiene una masa de una docena de Jovianos, por lo que está cerca de la masa mínima de una EM y planeta errante superjoviano.

Con un campo magnético 200 veces el de Júpiter, este objeto presenta emisiones en radio-ondas típicas de las que se originan en auroras como en la Tierra (y otros planetas del Sistema Solar).

Brown Dwarf Artist's Conception

Ilustración crédito de Chuck Carter, Caltech, NRAO/AUI/NSF

Cuando el viento Solar rico en partículas cargadas llega a un planeta con un cierto campo magnético, esas partículas interactúan con ese campo, son desviadas hacia los polos magnéticos cercanos a los geográficos e interactúan con la atmósfera excitándola y produciendo las auroras. Es en esa interacción donde se produce también una particular radiación en radio-ondas.
Y aquí es donde aparece el evento curioso.
Si SIMP J0136 es errante, no siente el viento estelar de una estrella hospedante para tener auroras. Además, se encuentra alejado de las estrellas del grupo de Carina como para que los vientos estelares las provoquen.
Luego, de algún lado provienen las partículas cargadas que producen esas auroras.
Se conjetura que está acompañado de un objeto de masa planetaria de donde recibe gravitacionalmente la donación de materia. Así es como le llegan partículas cargadas que interactúan con su campo magnético y capas superiores de su atmósfera originando las auroras.

Referencia:

Fuente:

pdp.

El inusual crecimiento de SN 2018oh.

Artículo actualizado al 05/dic./2018 a las 15:20 HOA (GMT -3).
Las supernovas (SNs) son la colosal muerte de estrellas masivas.
Luego del estallido, queda un núcleo colapsado formando una estrella de neutrones, que puede terminar agujero negro, rodeada de material remanente de la explosión.

Si bien es conocido el proceso que genera semejante explosión que las hace brillar más que toda la galaxia donde habitan, hay detalles que aún se deben mejorar.
Un tipo se SN son las Ia.
Éstas se producen cuando una estrellas de tipo enana blanca (resto evolutivo de una estrella de tipo Solar) recibe masa de una compañera. Esta donante puede ser una gigante roja u otra enana que precipita sobre su compañera.
Los orígenes del evento de SN dan información de cómo se produjo la donación de materia que, la que al superar la tolerancia de la receptora, hace que ésta se desmorone sobre ella misma en cuestión de segundos generando tremenda explosión. Así es muy importante observar las primeras evoluciones del aumento de brillo, cosa que no siempre ocurre.

Los modelos indican cómo debe aumentar gradualmente el brillo hasta llegar a un máximo. Luego viene una disminución paulatina, menos rápida que el aumento inicial.
La SN 2018oh de tipo Ia fue observada desde sus primeras horas de evolución, y durante las 4 horas iniciales, tuvo un crecimiento inusual, mostró un brillo adicional.

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Imágenes donde se muestra la galaxia hospedante de la SN 2018oh antes de su aparición (fila de arriba) y luego de su detección (fila de abajo) – Créditos visibles en las imágenes.

Primero se pensó que ese fulgor extra se debió al choque con su compañera. Pero el análisis de esa radiación no se corresponde con un proceso de colisión.
Otra idea es que la radiación inicial del evento, “chocó” con una estrella provocando que ésta irradie esa energía adicional; pero tampoco este proceso parece ajustarse a lo observado.
Si bien los estudios deben continuar, lo más aceptado es que se trató de una distribución de radiación expulsada en forma inusualmente despareja.

La explosión en un evento de SN, no es uniforme como se puede pensar. La energía liberada no necesariamente es expulsada de la misma forma en todas las partes de la estrella ni al mismo tiempo. Puede darse que inicialmente en algunas regiones se libere más energía que en otras, dando origen a una estallido “desordenado” que en instantes se generaliza.
Hay evidencias de estallidos asimétricos que empujaron a la estrella de neutrones resultante fuera del centro del remanente de la explosión (pdp, 04/jun./2013, Explosiones asimétricas…, https://paolera.wordpress.com/2013/06/04/explosiones-asimetricas-en-supernovas-entregan-grandes-impulsos-a-estrellas-de-neutrones-y-a-agujeros-negros/).

En este caso, se pudo dar una explosión muy asimétrica donde la mayor parte de la energía vino en nuestra dirección de observación. Así, en el mismo tiempo que hubiéramos detectado la energía proveniente hacia nosotros, también detectamos la que debería haber salido en otras direcciones. Esto podría haber dado origen a la energía adicional recibida.

Referencia:

Fuentes:


Actualización del 05/dic./2018 a las 15:20 HOA.
La SN 2018oh de dió en la galaxia UGC 4780 a unos 160 millones de Años Luz de Nosotros.

Referencia:


pdp.