Archivo de la categoría: Astronomía

Se encuentra la mitad de la materia bariónica faltante.

Los bariones, son partículas sub-atómicas tales como los protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de los átomos (https://es.wikipedia.org/wiki/Bari%C3%B3n).
La materia ordinaria es entonces materia bariónica.
Pero en el Universo el 95% de la materia es materia obscura (23%) y energía obscura (72%). La primera se encarga de mantener armadas a las grandes estructuras galácticas. La segunda, se encarga de acelerar la expansión Universal. Ambas reciben el calificativo de “obscuras” por no poder ser observas, sólo detectadas gravitacionalmente.
El resto de la materia (5%) es materia ordinaria. Pero de ella sólo se observa la mitad.

Según los estudios, esa materia ordinaria faltante está dada por gas ionizado, es decir, gas formado por átomos partidos en electrones, protones; o sea en bariones. Este gas formaría estructuras de filamentos que unen a las galaxias.
El Espacio tiene una trama filamentosa de gasa gran escala, donde las galaxias y cúmulos de ellas se encuentran en esos filamentos como “perlas en un collar”.

Model of universe structure

Ilustración de la estructura de filamentos que hay en el Espacio a gran escala – Crédito:  Andrey Kravtsov

El efecto Siunyáiev – Zeldóvich (SZ), se produce cuando la radiación de fondo en micro-ondas interactúa con materia ionizada. Esa radiación, es la que proviene del Big-Bang, el origen del Universo. Al interactuar con los bariones, altera su frecuencia hacia mayores energías (pdp, 17/mar./2017; Un agujero en la rdiación de fondo…, https://paolera.wordpress.com/2017/03/17/un-agujero-en-la-radiacion-de-fondo-en-mircoondas-el-efecto-siunyaiev-zeldovich/). Eso hace que en la región donde se encuentra con gases ionizados se la deje de detectar en micro-ondas.

Observando galaxias del tipo Brillantes Rojas, se encontró que entre ellas se estaba dando el efecto SZ. Luego, la radiación de fondo está interactuando con gas ionizado que se encuentra entre ellas. El análisis de ese efecto sugiere que se trata de filamentos en los que se encuentran esas galaxias. Estos filamentos de materia conforman aproximadamente la mitad de la materia bariónica faltamte y son muy tenues para haber sido detectado antes con los instrumentos disponibles en rayos X.

Referencia:

Fuentes:

pdp.

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Una estela gaseosa anómala en Abell 1033.

Una chispa es un objeto pequeño incandescente que puede dejar una estela de humo a su paso.
A medida que se desplaza, el humo que la precede se va disipando.

Abell 1033, es un sistema dado por dos cúmulos de galaxias que están colisionando a 1600 millones de años luz de Casa. Allí, una galaxia está viajando en el material intergaláctico o intracumular interactuando con él. Mientras lo hace, va dejando una estela de gas, como una chispa de tamaño galáctico. Se espera que esa estela se vaya diluyendo, sobre todo su última parte. Muy por el contrario de lo esperado, la cola de esa estela gaseosa es más brillante que sus partes anteriores.

Mientras se busca la explicación, se tiene en cuenta que esa cola brillante está físicamente cerca del centro de los cúmulos en colisión. Por algún mecanismo, esa cola recibe energía seguramente liberada por el choque en curso.

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Imagen de galaxias en Abell 1033 crédito de Francesco de Gasperin/Leiden University.

En el centro de la imagen se observa una galaxia en color blanco – anaranjado. A la izquierda se aprecia a la galaxia que va dejando el rastro de gas en color anaranjado. Se puede apreciar cómo la estela de gas se va diluyendo hacia la parte final donde vuelve a ser más brillante.

Referencia:

Fuente:

pdp.

El criterio de Toomre y la tasa de formación estelar.

El colapso de una nube de gas en estado molecular de origen a estrellas.
Ese colapso es gravitacional, la nube autogravita cayendo sobre ella misma. Puede tener cierta rotación o puede que en ella haya movimientos que “molesten” ese colapso, incluso compensarlo o desarmar la nube. A esa relación gravitacional – dinámica se la analiza en el criterio de Toomre (https://en.wikipedia.org/wiki/Toomre%27s_stability_criterion).

La mayoría de esos nubes provienen de estallidos de estrellas masivas. Luego, las estrellas se reproducen de material enriquecido. Nuestro Sol es una estrella de 2da. generación.

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Nube molecular en Tauro. Crédito de ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO)/A. Hacar et al./Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

Pero si todas las nubes autogravitan y colapsan, debería haber una formación estelar en la Vía Láctea mayor a la observada; de hecho, con su modesta formación de 1 o 2 al año, se llegó a pensar que nuestra Galaxia estaría “apagando sus luces” (pdp, 14/abr./2016, Nuestra galaxia está apagando sus luces, https://paolera.wordpress.com/2016/04/14/nustra-galaxia-esta-apagando-sus-luces/). En otras palabras, algo está dificultando los colapsos de las nubes y frenando la formación estelar.

Cuando nace una estrella, sus primeras luces generan un viento estelar, una radiación de energía y partículas que aleja de ella a la materia que podría seguir absorbiendo. Es por eso que se piensa que las grandes estrellas masivas son el resultado de la unión de otras de masas no tan grandes.
Esa radiación, pude generar corrientes convectivas en la nube, incluso dispersarla, y eso puede colaborar con la disminución del colapso para formar más estrella.
Este proceso podría explicar por qué no hay tanta formación estelar, si es que todas las nubes tienden a colapsar, esto compensaría ese proceso.
Todo sugiere que el criterio de Toomre puede ser la clave para entender por qué hay diferentes tasas de formación estelar, ya que ese criterio tiene en cuenta la relación gravitacional – dinámica que se da en una nube de gas para ser molecular y generadora de estrellas.

Referencia:

Fuente:

pdp.

El prístino cometa C/2017 K2.

C/2017 K2, es un cometa descubierto formalmente este año, 2017.
Como todo cometa, es un rejunte de rocas unidas por hielos, los que en cercanías del Sol subliman formando la conocida cabellera y coma del cometa.
Tiene unos 20 Kms. de diámetro y actualmente (oct. 2017) se encuentra más allá de Saturno, a unos 2400 millones de Kms.
Viene de los confines del Sistema Solar, de la región de objetos helados conocida como Nube de Oort. De allí, provienen los cometas con órbitas muy estiradas y de largo período.

Lo llamativo de este objeto, es que a semejante distancia, ya presenta actividad. Esto es un récord de distancia heliocéntrica de activación. O sea que ya está sublimando hielos y con una coma de 130 mil Kms. con una temperatura de apenas unos 60ºK a 70ºK.

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Imagen de C/2017 K2. Se aprecia los gases de la sublimación de sus hielos a 2400 millones de Kms. de nosotros. – Crédito:  NASA, ESA, and D. Jewitt (UCLA)

Por lo general, los cometas se activan en las vecindades de la órbita de Júpiter. Este cometa, ya había sido observado en el año 2013, cuando aún no había sido descubierto formalmente, y ya presentaba evidencias de actividad a una distancia en aquel entonces de 3500 millones de Kms., esto es a casi 24 veces la distancia Tierra – Sol.
Los hielos de agua no tienen la suficiente radiación a esa distancia para sublimar. Una explicación, es que el cometa tenga en su superficie hielos de oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Estos hielos pueden sublimar con la baja radiación recibida a esa distancia.

De ser así, este cometa hará su primer acercamiento al Sol en su vida, ya que esos hielos se pierden fácilmente con la radiación Solar. O sea que se trata de un objeto prístino, que se encuentra tal cual es desde que se formó hace unos 4500 millones de años.
Observarlo, será observar un objeto en estado puro; del nacimiento del Sistema Solar.

Trae una órbita hiperbólica, es decir abierta.

Ilustración de la órbita de C/2017 K2. El cometa es graficado en color rojo y su trayectoria en púrpura – Ilustración publicada en GAME

Su velocidad le permite pasar cerca del Sol y escaparse del Sistema. Su mayor acercamiento al Sol será en el año 2022 y será aproximadamente a la misma distancia que se encuentra Marte del Sol, eso indica que no presenta riesgo para nosotros.
Luego, ésta será la única visita que nos haga y la única oportunidad de observar un cometa de estas características.

Video: Hubble Sees First-Time Icy Visitor Comet K2

Publicado el 28 sept. 2017

Referencias:

Fuente:

pdp.

Se diluye la posibilidad del Freón 40 como marcador de vida en otros mundos.

En la búsqueda de vida en otros mundos, se suele investigar la existencia de especies químicas relacionadas con ella.
Así es como se investiga la existencia de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Metano y otras substancias. Pero es probable que formas de vida inteligente generen gases contaminantes. Pensando en eso, se pensó en buscar elementos y compuestos difíciles de darse naturalmente, propios de actividades antropogénicas, como por ejemplo: triclorofluorometano (pdp, 13/jun./2014, La polución atmosférica como evidencia de vida inteligente, https://paolera.wordpress.com/2014/06/13/la-polucion-atmosferica-en-exoplanetas-como-evidencia-de-inteligencia-en-otros-mundos/).

El Freón 40, es una substancia química que se genera en procesos biológicos que se dan en hongos hasta en Humanos. También se produce industrialmente en la producción de medicamentos y tinturas. Luego, podría ser un indicador de la existencia de vida en un exoplaneta.
Es sabido que los elementos que se encuentran naturalmente en los cuerpos que orbitan estrellas, provienen de la nube protoplanetaria de la que nacen los sistemas planetarios. Esa nube, a su vez, proviene de las estrellas que estallaron enriqueciendo el material interestelar con los elementos sintetizados en su interior.

Detectar Freón en algún exoplameta hubiera sido excitante.
Pero no todo suele ser como esperamos.
Sucede que se detectó esa substancia en la débil atmósfera del cometa 67P/C-G visitado por Rosetta. Eso indica que el Freón bien pudo estar presente en el nacimiento de nuestro Sistema Solar.
Resulta que también se lo encontró en IRAS 16293-2422, una binaria naciente de masas similares al Sol, en una región de formación estelar a unos 400 años luz de casa en la constelación de Ofiuco (el cazador de serpientes) (https://es.wikipedia.org/wiki/Ofiuco).

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Ilustración crédito de  B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

Luego, se diluyen las esperanzas de que este tipo de substancias sean indicadoras de vida en otros mundos.

Referencia:

Fuente:

pdp.

¿Se detecta el nacimiento de agujeros negros?

Cuando una estrella masiva muere en una explosión de supernova, deja un núcleo compacto.
Tan compacto es ese objeto, que sus electrones y protones de unen en neutrones, queda entonces una estrella de ese tipo.
Por conservación del momento angular, ese objeto compacto gira vertiginosamente, como el patinador cuando junta sus brazos al cuerpo mientras rota sobre sus patines.
Con tamaños comparables al de una luna o planeta menor, giran varias veces por segundo, los hay con rotaciones de miles de veces por segundo (imaginemos una pelota de 3 Kms. girando a mil veces por segundo). Suelen quedan como magnetares, que son objetos de gran campo magnético asociado a su rápida rotación a través de algo parecido a un efecto similar a un dínamo. Incluso pueden mostrar emisiones en rayos X o Gamma (en alta energía) producto de materia que aún los rodea y cae en ellos.
Eso sucede porque esa materia autofricciona y se recalienta muchísimo antes de caer en esas estrellas de neutrones – magnetares. Incluso suelen mostrar emisiones direccionadas en conos de luz como un faro, de eso de trata los púlsares (Hipertextual, 23/mar./2016, ¿Qué es una estrella de neutrones?, S. Campillo, https://hipertextual.com/2016/03/estrellas-de-neutrones).

Luego, la autogravitación de esas estrellas de neutrones puede continuar con la contracción, si es que tienen la suficiente masa. En ese caso, la gravedad superficial aumentará por acercarse cada vez más al centro del objeto, hasta que sea tan alta que no puede escapar ni la luz.
Nace así un agujero negro (AN), una región del espacio de donde no puede escapar ni la luz, o sea… nada, por ser la velocidad de la luz un límite físico. Incluso, el objeto central o estrella de Planck (en honor al padre de la Cuántica), puede ser menor que esa región por haber seguido contrayéndose y no lo notamos por no poder ver en el interior del AN. Estos objetos se caracterizan por su masa, carga eléctrica y rotación.

¿Qué es una estrella de neutrones?

Ilustración publicada en Hipertextual.

Pero de una estrella de neutrones a un AN, hay una transición.
Se han observado disminuciones en la actividad de rayos X y Gamma, seguidas de un abrupto decaimiento. Esto indicaría la disminución en su rotación y el final del funcionamiento de la “maquina central” del magnetar de gran masa, entre otras cosas.
De esta manera, estaría naciendo un AN. De estar en lo cierto, habría “avisos” naturales de los primeros días de existencia de un AN.

nuevoAN

Gráfico del flujo energético en el tiempo publicado en el trabajo de W. Chen et al.

El modelo indica que la disminución de la rotación del magnetar provoca la disminución o “meseta” de emisión de alta energía. En el nacimiento del AN, la actividad cae bruscamente. Luego, podría haber un aumento en energía de rayos X por acreción de materia remanente (incluso la generación de chorros de materia y energía) hasta que ese remanente desaparece.

Evidencias de este tipo, se observaron en la fuente de rayos gamma GRB 070110. Luego, si el modelo es correcto, ésta y otras fuentes similares, estarían señalando el nacimiento de nuevos AN.

Fuente:

pdp.

Estructuras fractales en manchas solares.

Una estructura fractal o fractálica, es una estructura que se contiene a sí misma.
Es decir que, si tomamos una parte de ella y la ampliamos, nos encontraremos con ella misma, y así sucesivamente. Es una estructura que se representa recursivamente.
Matemáticamente, una curva fractálica va de un punto A a uno B con una longitud infinita, por ser ella misma en cada elemento que la compone. Una superficie fractálica tiene un área determinada o finita pero un contorno de perímetro infinito.

En la Naturaleza hay muchas estructuras de este tipo.
Como objetos físicos y reales, no tienen áreas o longitudes infinitas, aunque modelos fractálicos los explican muy bien.
Se observan estructuras fractálicas en los cristales de hielo, en plantas, insectos, en el macro Universo (lo que implicaría la no necesidad de la expansión del Universo para explicar la ley de Hubble por la que las galaxias lejanas se alejan más rápido que las cercanas), en la niebla y hasta el estructuras de los suelos (pdp, 24/oct./2016, El Universo tendría estructura fractal, https://paolera.wordpress.com/2016/10/24/el-universo-tendria-estructura-fractal/) – (pdp, 2/oct./2013, Niebla fractal, https://paolera.wordpress.com/2013/10/02/niebla-con-estructura-fractal/) – (pdp, 29/may./2013, Estructuras fractales…, https://paolera.wordpress.com/2013/05/29/estructuras-fractales-podrian-albergar-evidencias-de-antiguas-formas-de-vida/).

El matemático Bonoît Mandelbrot, popularizó este tipo de estructuras en los ‘80 para explicar las colisiones de datos en redes informáticas (Wikipedia, Bonoît Mandelbrot, https://es.wikipedia.org/wiki/Beno%C3%Aet_Mandelbrot).

En el Sol se observan las conocidas manchas solares, mejor catalogadas como regiones activas (AR – Active Region). No son obscuras como muchos creen. Son brillantes aunque no tanto como el resto de superficie donde aparecen, eso hace que en contraste aparezcan obscuras.

Relacionadas con la actividad magnética del Sol, tienen una región central o región de umbra, rodeada de otra conocida como región de penumbra.
En ambas se observó una estructura compleja, con umbara y penumbra separadas por un límite tan complejo como el borde exterior de la penumbra. Esas estructuras se explican muy bien a través de estructuras de dimensiones fractales.

manchaSolar

Imagen de AR 12434 publicada en el trabajo de Rajkumar, B. et al.

Luego, aparecen fractales también en la manchas solares.

Fuente:

pdp.