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Sobre SN 1006

Los eventos de supernova (SN) son la colosal muerte de estrellas que colapsan bajo su propio peso (https://es.wikipedia.org/wiki/Supernova).
Nova significa estrella nueva, nombre dado a estos eventos por los antiguos. Supernova (y hasta Hipernova) son explosiones mayores, las cuales pueden ser iguales al brillo de toda la galaxia que la contiene.

La supernova más brillante y que es el evento de mayor brillo en la historia, es SN 1006 (https://es.wikipedia.org/wiki/SN_1006).
Observada en al año 1006 desde muchas partes del mundo, su brillo fue casi 3 veces del de Venus y poco más de la cuarta parte de la Luna Llena. Según los registros de aquellas épocas, bajo su luz, se podían ver objetos cercanos de noche.

Hoy en día es una de los remanentes de SN más estudiados.

File:SN 1006.jpg

Imagen en Rayos X del remanente de SN 1006 publicada en Wikipedia crédito de Smithsonian Institution.

A una distancia de 4500 años luz de nosotros, es un remanente de SN de tipo Ia, por lo que pudo originarse de dos maneras (https://es.wikipedia.org/wiki/Supernova#Tipo_Ia).
Por un lado, una estrella enana blanca recibió materia de una compañera gigante roja. Cuando la enana llegó a la saturación, colapsó originando la tremenda explosión. Este es un escenario de degeneración simple. En este caso, suele quedar restos de la progenitora.

Por otro lado, pudo ser un sistema de dos enanas blancas donde ambas precipitaron mutuamente. A este escenario de lo conoce como de doble degeneración. Al chocar se produce la explosión de supernova aniquilándose ambas estrellas.
La falta de restos de la estrella precursora hace pensar que la SN 1006 se produjo por el choque de dos enanas blancas.

Ante este tipo de evidencias, no es raro que en los antiguos dibujos de civilizaciones no muy avanzadas, hagan referencia a esta SN (o a la del cangrejo – https://es.wikipedia.org/wiki/Nebulosa_del_Cangrejo) cuando dibujan fuentes de luz en el cielo aparte del Sol y la Luna.

Fuente:

pdp.

TYC 8241 2652 y su desaparecido disco de polvo.

Las estrellas jóvenes suelen estar rodeadas de polvo y gas, un anillo de material que con el tiempo dará origen a planetas.

Disco de polvo alrededor de una estrella

Ilustración de polvo circunestelar publicada en http://red-estelar.webcindario.com

Este polvo se calienta por la radiación de la estrella generando un exceso de energía infrarroja. Así es como suele detectarse este tipo de discos circunestelares.
Con el tiempo, la radiación de la estrella evapora los hielos que puedan estar cerca de ella, permitiendo que sobrevivan los más alejados. Por este mismo motivo, los gases que puedan existir en ese disco, también se ven dispersados a menos que estén más alejados.
Luego aparecen los primeros escombros, protoplanetas y finalmente… los planetas; todo en cientos de miles de años.

La joven estrella catalogada como TYC 8241 2652 1, a casi 400 años luz de Casa, mostró algo curioso e intrigante.
Hasta el año 2008 mostró un exceso de energía en el infrarrojo que permitía asegurar la existencia de un disco circunestelar de polvo. Del 2008 al 2010, ese exceso disminuyó drásticamente, a niveles que no implican la existencia de ese tipo de discos.
Al día de hoy (febrero del 2017) no se explica qué sucedió.
Se pensó en que ese material pudo haber caído sobre la estrella. Pero eso debió generar cierta actividad en rayos-X, por el extremo calentamiento del material cayendo sobre sobre la estrella autofricionando; cosa que no se detectó.
Tampoco pasó la suficiente cantidad de tiempo para que ese polvo se halla disipado en la formación de escombros.
Luego aparece un modelo explicativo: el de una estrella compañera.

Si esta estrella tiene una compañera y una de ellas tiene un disco de polvo, este disco sería calentado por su estrella anfitriona y recalentado por la otra estrella cuando ambas se acercan en su mutua rotación. En ese momento se habría detectado el notable exceso infrarrojo. Luego, ambas se alejan, el disco se enfría y todo vuelve a como estaba antes.
Pero hay un detalle. Otras técnicas de observación (en interferometría) no arrojan evidencias hasta ahora de la existencia de una compañera.

Hay que seguir observando…

Fuente:

pdp.

Repentina actividad en NGC 6334I-MM1.

El complejo cumular el Trapecio en Orión, es una activa región de formación de estrellas.
Recibe ese nombre por destacarse cuatro estrellas masivas y calientes ubicadas en los vértices de un aparente trapecio.
El complejo NGC 6334 muestra una apretada región de formación estelar cerca de su límite Norte. Se trata de NGC 6334I.
Esta región muestra cuatro componentes catalogadas como MM1, MM2, MM3 y MM4.
En ellas se está dando la formación de estrellas masivas y calientes, lo que permite suponer que, con el tiempo, cada una serán masivas estrellas centrales de cúmulos de estrellas de tipo OB (vigorosas estrellas masivas y calientes). Esto convierte a NGC 6334I en una región “proto-Trapecio”.
Pero llama la atención lo que sucede en MM1.

mm1

Imagen en mico-ondas publicada en el trabajo de T. R. Hunter et al.

Se observó que esta estructura ha cambiado su morfología (forma) mientras aumentaba repentinamente de brillo y despedía polvo. Todo es consistente con una fulguración debida a una brusca acreción de materia en la masiva protoestrella central.

 

Esto seguramente impacta en la evolución de este sistema y sus vecindades, lo que lo transforma en un objeto de seguimiento para el estudio de la formación de cúmulos estelares.

 

Fuente:

  • submitted 2017 Jan 10; accepted 2017 Jan 27, AN EXTRAORDINARY OUTBURST IN THE MASSIVE PROTOSTELLAR SYSTEM NGC6334I-MM1:
    QUADRUPLING OF THE MILLIMETER CONTINUUM.

pdp.

La Tierra podría estar generando agua propia.

El origen del agua en la Tierra es un misterio que se va aclarando.
Pero es cierto que el agua en nuestro Planeta es más antigua que Él, ya que estaba presente en la nube de materia de la cual se formó el Sistema Solar.
Las primeras teorías decían que el agua en la Tierra debió provenir del espacio, ya que se debería haber evaporado al exterior en los infernales orígenes de nuestro Planeta. Así, este vital líquido debió venir de cometas o asteroides que cayeron en Casa.
Pero resulta que hay diferentes “sabores” de agua según la cantidad de deuterio que contenga. Analizando este elemento en los hielos de agua en cometas y asteroides, se encontró que el agua en la Tierra es más parecida a la que se encuentra en los asteroides (pdp, 10/dic./2014, Rosetta complica el origen del agua en la Tierra, https://paolera.wordpress.com/2014/12/10/rosetta-complica-el-origen-del-agua-en-la-tierra/). De ser así, debieron caer gran cantidad asteroides ya que no son muy ricos en agua. Incluso, parece que trajeron agua antes de lo pensado, en la épocas tempranas de la formación de la Tierra (M. Fischer et al., Nature 541, 525–527, Ruthenium isotopic evidence for an inner Solar System origin of the late veneer, http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7638/full/nature21045.html).

Luego se encontró evidencias de agua a 1000 Kms. de profundidad, eso es casi la tercera parte de la distancia al centro de la Tierra (A. Coghlan, New Scientist, 23/nov./2016, Deepest water found 1000km down, a third of way to Earth’s core, https://www.newscientist.com/article/mg23231014-700-deepest-water-found-1000km-down-a-third-of-way-to-earths-core/).
O el agua tiene un ciclo más profundo de lo pensado o habría agua autóctona de nuestro Planeta.

Parece que la Tierra es capaz de generar su propia agua (A. Coghlan, New Scientist, 27 January 2017, Planet Earth makes its own water from scratch deep in the mantle, https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/).
A grandes profundidades, el agua debe soportar grandes temperaturas y presiones, incluso se supone que puede ser causante de los terremotos a cientos de kilómetros de profundidad cuyo origen aún no se explica.
A esas profundidades, en el manto terrestre, las condiciones pueden hacer que el hidrógeno líquido reaccione con el silicio formando agua e hidruro de silicio.

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Imagen © 2016 Elsevier B.V.

Luego, ese agua puede llegar a la superficie por varios caminos; por ejemplo, en forma de vapor en erupciones volcánicas para luego condensarse en la atmósfera y precipitar.
Si esta teoría es correcta, actualmente se podría estar formando agua en el interior terrestre y tal vez en otros cuerpos del Sistema Solar.

Ahora se agrega este proceso como origen del agua en la Tierra. Habrá que ver si éste desplaza al del agua traída desde el espacio exterior. Tal vez se dieron ambos procesos, en cuyo caso habrá que evaluar cuál de ellos colaboró más o fue más eficiente en hacer que la Tierra sea un planeta rico en agua.

Fuente:

La formación de Rheasilvia habría dado origen a una nueva generación de asteroides.

Los asteroides son escombros producidos por colisiones.
El estudio de sus composiciones nos da información de los elementos presentes en el antiguo Sistema Solar. Así es como son clasificados por los elementos que se encuentran en ellos.
Por suerte no hay que ir a buscarlos, muchos caen en forma de meteoritos o micrometeoritos. Al estudiarlos, no sólo podemos saber de qué están hechos, sino estimar su edad, y así vamos armando la historia de la química presente en el Sistema Solar.

Los hallados con edades superiores a los 470 millones de años, tienen todos una composición similar. Catalogados como condritas primitivas, componen entre el 15% al 34% de los meteoritos caídos a la Tierra hasta aquellas épocas. Pero los hallados con edades más recientes que esos 470 millones de años, muestran una gran diferencias con las condritas primitivas y sólo el 0,45 % de ellos comparten la composición de aquellas condritas.
Todo sugiere que algo cambió la abundancia de las diferentes clases de meteoritos.
Como su origen es colisional, pues bien, una colisión debió entregar al espacio a esta generación de escombros más jóvenes que aquella. Si observamos los objetos del sistema Solar, notaremos que en Vesta, hay un gran cráter de impacto de unos 500 Kms. de diámetro, del que se supone se lanzó al espacio el 1% de la masa de este asteroide casi planeta enano.

File:Rheasilvia and Veneneia.jpg

Topografía de Vesta, crédito de NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI.

En esta imagen en falso color de Vesta, los colores indican diferencias de alturas en el terreno. Puede apreciarse el gran tamaño del cráter Rheasilvia de 500 Kms. de ancho, que se solapa con Veneneia de 400 Kms (https://es.wikipedia.org/wiki/Rheasilvia).
La formación de Rheasilvia lanzó al espacio diferentes tamaños de escombros, los cuales son probablemente los que dieron origen a una generación de meteoritos de diferente composición que las condritas clásicas.

Referencias:

Fuente:

pdp.

Anisotropía en la morfología de galaxias.

La isotropía es la cualidad por la que se mide o se dan las mismas propiedades de algo en cualquier dirección en que se observe.
Así es como el Universo Local, se supone isotrópico, es decir que en todas direcciones tiene las mismas propiedades físicas. El Principio Cosmológico apoya esta idea. Este principio dice que todo punto puede ser considerado como el centro del Universo; luego, el Big-Bang se dio en todas partes al mismo tiempo, ya que todo se aleja visto desde todo punto sin importar cuál (pdp, 20/jun./2014, https://paolera.wordpress.com/2014/06/20/el-principio-cosmologico/).
Luego se espera la existencia de isotropía, de lo contrario habría lugares preferenciales desde los cuales se medirían o se observarían diferentes características del Universo.

La morfología de las galaxias (tipos o formas de galaxias) depende de las condiciones dadas en su nacimiento o formación, no está relacionada con su evolución.
Las primeras galaxias tendían a ser pequeñas y su fusión dio origen a las mayores. Dependiendo de las condiciones en esa fusión, se fueron dando las diferentes morfologías. Por ejemplo, las grandes espirales crecieron asimilando galaxias menores, aunque aún no se comprenda completamente el mecanismo de la formación de los brazos. Las enormes elípticas resultarían de la fusión de grandes galaxias; de hecho se piensa que la futura fusión entre M31 (la galaxia de Andrómeda) y la Vía Láctea, dará origen a una elíptica de gran tamaño. Por supuesto que también fue la fusión el origen de las que tienen formas más caprichosas o las irregulares, muchas de las cuales aún están en proceso de asimilación y no llegaron a su estado final.
Luego de su formación y de establecerse su morfología final o definitiva, su evolución como ejemplar de ese tipo, depende de cómo genere estrellas, de cómo consume el gas o lo adquiera de sus vecindades, pero no cambiará su tipo a menos que sufra otra asimilación.
De esta manera y suponiendo isotropía en el Universo local, se espera que se observe una variedad bien distribuida de morfologías galácticas; o sea, diferentes y tipos de galaxias en cualquier dirección que se observe.

Se dividió el cielo en regiones y se hizo un conteo de diferentes tipos de galaxias hasta 600 millones de años luz de distancia. Para sorpresa, se halló anisotropía en la morfología de las galaxias, es decir que en ciertas direcciones hay más galaxias de un tipo en en otras.

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Uno de los histogramas obtenidos de conteos de diferentes tipos de galaxias en una dirección publicados en el trabajo de

Behnam Javanmardi and Pavel Kroupa.

Esto supone un reto para las teorías evolutivas del Universo. Parece que no en todas partes se dieron las mismas variedades de condiciones para la formación de galaxias. El mismo Principio Cosmológico sufre las repercusiones de esto. De ser así, habrá que revisar las ideas de isotropía, pero el Principio Cosmológico seguirá valiendo como una buena aproximación a algo más complejo (pdp, 08/nov./2016, https://paolera.wordpress.com/2016/11/08/el-principio-cosmologico-es-una-primera-aproximacion-luego-vale/)
La otra opción, claro está, es que haya una sistemática tendencia en la clasificación de las galaxias observadas; digamos… un cierto tipo de error.

Fuente:

pdp.

Formación estelar en brazos espirales y espolones.

Dentro de las morfologías de galaxias, las más llamativas suelen ser las espirales.
Para que se formen esos brazos, deben darse ciertas condiciones.
La materia no debe estar distribuida de manera uniforme y debe haber una rotación diferencial, es decir que, la rotación es más lenta a medida que nos alejamos del centro. Sin esas dos condiciones, no hay espirales.
Los brazos espirales resaltan a la vista. Eso hace pensar que allí hay mayor cantidad de estrellas que en otras partes de la galaxia. Pero no es así. Si bien es cierto que se destacan por ser regiones luminosas, en ellos no hay más estrellas. Sucede que en los brazos espirales hay muchas estrellas jóvenes y brillantes; los brazos espirales son cuna de estrellas. Eso los hace resaltar respecto del resto de la galaxia dando la apariencia de estar más poblados de estrellas.
Como las galaxias se formaron desde su centro, es lógico hallar en esas regiones muchas estrellas evolucionadas. Con el tiempo, se fueron consolidando las partes exteriores y luego comenzó allí la formación de estrellas más jóvenes que las de las regiones centrales.

Pero la gran pregunta es: ¿cómo se originan esos brazos?
Bien, el proceso no está totalmente entendido, pero se trata de ondas que se propagan en un disco de materia bajo la acción de la rotación diferencial. En estos brazos, se favorece la formación de estrellas, las cuales luego de nacer los abandonan. Para que se forman estrellas, debe darse que el gas esté frío (al menos no muy caliente para que la agitación impida el colapso) y se debe contar con la ayuda de procesos que colaboren con el colapso de ese gas. En los brazos, se dan esas condiciones ya que las ondas tienden a colapsar el gas.
Para el estudio de los brazos y sus propiedades, a veces es bueno observaros desde adentro, como en el caso de la Vía Láctea; y a veces desde afuera, como en el caso de otras grandes galaxias espirales.
Para eso se observó la relativamente cercana galaxia M51, familiarmente conocida como “galaxia remolino”.

Messier51.jpg

Imagen de M51 publicasa eb Wikipedia crédito de NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team STScI/AURA)

A lo largo de los brazos espirales, hay estructuras alargadas, como en forma de espolón, perpendiculares a ellos, donde también se da el nacimiento estelar. Esto no es un detalle menor. Hay evidencias de formación estelar reciente o en curso en esas espolones, donde el gas tiene las mismas propiedades que el que está en los brazos. No hay tendencias a determinadas edades en las estrellas de los brazos o de los espolones.
Todo indica que hay otros procesos además de los involucrados en los brazos, que dan origen a la formación de estrellas en los espolones, y esos procesos se sostienen a lo largo de grandes escalas de tiempo.
Luego, la relación entre brazos y estrellas jóvenes no está aclarada totalmente.

espolonesbrazos

Detalle de M51 donde se aprecia los espolones (regiones en rojo) y parte de un brazo ({arm} en color azul). Imagen publicada en el trabajo de Eva Schinnerer et al.

 Artículo relacionado:

Fuente:

  • Accepted version, 09/jan./2017, The PdBI Arcsecond Whirlpool Survey (PAWS).
    The Role of Spiral Arms in Cloud and Star Formation, Eva Schinnerer et al.
    https://arxiv.org/pdf/1701.02184v1.pdf

pdp.