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2014MU69, ¿es un binario de contacto?

El próximo objetivo de la misión New Horizons es el objeto 2014MU69 del cinturón de Kuiper.
Como si la espera fuese poco interesante, ahora hay algo que la hace más aún.

MU69 ocultó a dos estrellas, una el 3 de junio y otra el 10 de julio. Las ocultaciones fueron observadas desde el Hemisferio Sur, en particular en África y Argentina (pdp, 16/jun./2017, La gente de la misión New Horizons mo usa sólo la sonda, https://paolera.wordpress.com/2017/06/16/la-gente-de-la-mision-new-horizons-no-usa-solo-la-sonda/).

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Secuencia de imágenes (cada 0,2 seg.) donde se aprecia la ocultación de una estrella (en el centro de la imagen) por MU69. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI

Los análisis de los resultados indican posibles morfologías de este objeto y que sería algo más grande que los 20 Kms. de diámetro que se suponía.
Puede tratarse de un objeto con forma elipsoidal (como un esfera estirada) o puede tratarse de un objeto binario de contacto; es decir que sus componentes están tocándose.

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Ilustración del aspecto de MU69 en caso de ser binario de contacto. Crédito de NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

Tendría una morfología bilobulada, muy similar a la de “patito de hule” o de “maní”.
Parecido a asteroides como (216) Kleopatra o al cometa 67P/C-G formados por colisiones a baja velocidad (pdp, 01/jun./2015, Colisiones a baja velocidad como origen de objetos en forma de maní, https://paolera.wordpress.com/2015/06/01/colisiones-a-baja-velocidad-como-origen-de-objetos-en-forma-de-mani/).

Imaginemos este último caso.
En tal situación, si estamos parados en Él, veremos que del horizonte sobresale el objeto compañero. Es más. Podríamos estar parados cerca de la zona de contacto y ver al objeto compañero como una enorme masa apoyada firmemente en el suelo.

Fuentes:

pdp.

Cuasares que titilan.

Aparentemente, las estrellas titilan.
Cuando su luz atraviesa la atmósfera terrestre hasta nuestros ojos, se ve refractada aleatoriamente por las turbulencias y convecciones que hay en el aire. Eso produce los rápidos aumentos y disminuciones de intensidad que obervamos.

Algo parecido está sucediendo con la luz que nos llega de los cuasares.

Éstos reciben ese nombre de objetos cuasi estelares o sea casi estelares.
Cuando se los descubrió, parecían estrellas, pero estaban muy lejos, alejándose muy rápido y con un enorme brillo; luego no podían ser estrellas.
Con el tiempo, se supo que se trataban de núcleos activos de galaxias lejanas, tanto que se los observaba muy jóvenes, o como cuando eran a poco de formarse. Eso se debe a la que la luz tarda un tiempo en llegarnos. Seguramente ahora son maduras galaxias mientras nos llegan “sus primeras imágenes”.

Los cuasares con activos en todas las longitudes de onda del espectro de energías.
Observándolos en ondas de radio, se muestran titilando. Pero eso sucede con los que están cercanos en perspectiva a una estrella caliente. Luego, eso no es propio de esos cuasares sino del medio que atraviesa su luz, principalmente las vecindades de esas estrellas.
Esto se observó en cuasares vecinos en perspectiva a las estrellas Spica en Virgo y Vega en Lyra.

Observando la nebulosa Helix en Acuario, se ve una estrella envejecida en su centro y a su alrededor unos grumos de gas. Éstos, se ven estirados radialmente en la dirección opuesta a la estrella por la radiación de ésta (o viento estelar), adoptando un aspecto cometario.

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Glóbulos de gas de aspecto cometario en la nebulosa Helix – Crédito: C. R. O’Dell (Vanderbilt University), K. Handron (Rice University), NASA. Used with permission. Imagen publicada en Science Springs (ver enlace en la imagen)

De esta forma se generan unos filamentos radiales en esa nebulosa, los cuales flamean con el viento estelar (como lo hace la cola de un cometa con el viento Solar).

Hay evidencias de plasma (gas ionizado o gas formado por átomos partidos) alrededor de estrellas calientes en nuestro vecindario Solar, hasta una distancia de poco más de 5 años luz de ellas. Este gas estaría rodeando (a manera de “piel”) a grumos de gas molecular, los que no estarían relacionados con la evolución de esas estrellas.

La radiación de la estrella “sopla” ese plasma y estaría generando una estructura filamentosa radial de plasma como las observadas en la nebulosa Helix. Esos filamentos, estarían flameando como una “melena” que rodea a la estrella afectado por dispersión a la luz del cuasar cuando la atraviesa hasta llegarnos.

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Ilustración crédito de  M. Walker (artwork), CSIRO (photo.)

Referencia:

Fuente:

pdp.

 

 

La posible exoluna Kepler-1625b-I.

Si existen exoplanetas, no es raro que ellos tengan sus satélites naturales; o sea exolunas.
La idea no es disparatada; de hecho, hay sospechas de la existencia de exolunas incluso en planetas errantes (pdp, Exolunas, https://paolera.wordpress.com/tag/exolunas/).
Un caso reciente (mediados del 2017) es el del exoplaneta Kepler-1625b.
Este exoplaneta, fue detectado por transitar delante de su estrella (Kepler-1625). lo que produjo una disminución temporal del brillo observado de la estrella.

El perfil o curva de luz donde se observa la disminución y posterior recuperación del brillo de la estrella a su valor normal, suele ser simétrico (disminuye y aumenta de la misma “forma”), incluso si el planeta tiene anillos. En ese caso, la forma de la curva de luz no es la misma que si el planeta no tuviera anillos, pero siempre es simétrica.

Cuando esa curva no es simétrica es porque hay otros eventos sucediendo durante el tránsito.
Puede ser que la estrella presente fulguraciones en ese momento, como también pueden estar transitando otros objetos junto con el exoplaneta.
Un ejemplo de tránsito de varios objetos puede explicar la caprichosa curva de luz de la estrella de Tabby (KIC 8462852) (pdp, 24/may./2017, ¿Troyanos en KIC 8462852?, https://paolera.wordpress.com/2017/05/24/troyanos-en-kic-8462852/).

En el caso de la estrella Kepler-1625, sólo se tienen tres tránsitos registrados de su exoplaneta.

The three observed transits of the exoplanet Kepler-1625b show odd asymmetries, possibly indicating the presence of an exomoon.

Gráfico de las curvas de luz de los tres tránsitos observados de Kepler-1625b – Crédito:  Teachey, Kipping, and Schmidt.

Se observan asimetrías que no parecen ajustarse a la existencia de fulguraciones en la estrella en el momento del tránsito. Además, la estrella no es del tipo de estrellas que presentan eso fenómenos.
Más bien parece que hay otro objeto involucrado.
Por el tipo de asimetría, parece que el exoplaneta tuviera una luna.
En tal caso, si primero entra uno de los cuerpos delante de la visual y luego el otro, se tendrían disminuciones de luz en “dos etapas”. Incluso si ambos cuerpos entran en el tránsito alineados (luna en conjunción superior o inferior), cuando la luna sale de la alineación, se produce una disminución mayor a la primera observada.
Lo mismo sucede en otras combinaciones de posiciones entre el exoplaneta y su luna a lo largo del tránsito.

Esto no es definitivo, aunque es lo que mejor explica la observación.

Pero algo es seguro, si se trata de una exoluna, ésta debe ser grande para que colabore con la disminución de brillo aparente de la estrella durante el tránsito.
El exoplaneta Kepler-1625b, es de tipo y tamaño joviano. Luego, su luna Kepler-1625b-I, debe tener un tamaño similar a Neptuno.

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Neptuno y Júpiter a escala para comparar su tamaños – Crédito:  NASA / JPL & E. Kraaikamp/ D. Peach/ F. Colas / M. Delcroix / R. Hueso/ C. Sprianu / G. Therin / Pic du Midi Observatory (OMP-IRAP) / Paris Observatory (IMCEE / LESIA) / CNRS (PNP) / Europlanet 2020 RI / S2P

Los modelos de formación planetaria, muestran que si una luna se forma junto con un planeta en procesos paralelos de acreción, ésta no pude ser tan grande en relación al planeta.
En tal caso, la luna puede ser un objeto capturado. De hecho, Tritón es una luna capturada por Neptuno.
En nuestro caso, la Luna es muy grande para haberse formado con la Tierra. Esto favorece a la teoría de su formación por acreción de escombros, luego del impacto de un objeto del tamaño de Marte con nuestro Planeta en su juventud (pdp, 14/sep./2016, Nuevo escenario para la formación de la Luna, https://paolera.wordpress.com/2016/09/14/nuevo-escenario-sep-2016-para-la-formacion-de-la-luna/).

Referencias:

Fuente:

  • Draft version July 27, 2017, HEK VI: ON THE DEARTH OF GALILEAN ANALOGS IN KEPLER, AND THE EXOMOON CANDIDATE KEPLER-1625B I, A. Teachey et al.
    https://arxiv.org/pdf/1707.08563.pdf

pdp.

MOA-2010-BLG-117, primer binaria magnificada por microlente de un sistema exoplanetario.

Las lentes gravitacionales, se deben a la presencia de una masa que es capaz de deflectar y enfocar gravitacionalmente la luz de objetos más lejanos.
Esa masa suele ser una galaxia o un cúmulo de galaxias. Así, la imagen de aquellos objetos se ve magnificada o incluso multiplicada como si se usara una lente óptica (IAC, Lentes gravitacionales, http://www.iac.es/cosmoeduca/gravedad/fisica/fisica1.htm).

También existen las micro lentes gravitacionales. Éstas, están dadas por masas mucho menores a las anteriores; se trata de masas estelares.

Para la detección de exoplanetas hay varias técnicas.
Se los puede detectar a través de la oscilación en la posición o en la velocidad radial (en la dirección de la visual) de la estrella hospedante, debido a que ella y sus planetas giran en torno al centro de masas del sistema.
Tránsitos de los planetas delante de la estrella, lo que provoca variaciones de la luz recibida.
Hasta aquí estos métodos son más efectivos para exoplanetas mas bien masivos y cercanos a su estrella.
Pero cuando los exoplanetas no son muy masivos y están más bien alejados de su estrella, estos métodos no son tan efectivos. En este caso, la variación del efecto de microlente gravitacional ejercido por la estrella hospedante y sus planetas sobre la luz de objetos más lejanos, suele delatar la presencia de éstos. Es como mover la lupa que enfoca el objeto que estamos magnificando.

El efecto de microlente gravitacional catalogado como MOA-2010-BLG-117, se debe a la magnificación de la imagen de una binaria por un estrella con un exoplaneta de masa joviana.
A una distancia de unos 20 mil años luz (AL) de nosotros, se encuentra un sistema estelar binario. Su luz se ve afectada por la microlente gravitacional ejercida por una estrella y su planeta a unos 10 mil AL de casa.
El modelo indica que se trata de una estrella con una masa de media masa solar, con un planeta de media masa joviana, con una separación entre ellos de 2,5 Unidades Astronómicas (UA = distancia Tierra-Sol = 150 000 000 Kms.), lo que es igual a la mitad de la distancia Sol-Júpiter.
Luego, se trata de un sistema Sol-Júpiter a media escala.

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Imagen publicada en el trabajo de D.P. Bennett et al.

En la imagen se observa la fuente de luz señalada con una cruz.
Esa fuente está compuesta por la binaria (de fondo) magnificada por la microlente gravitacional, la estrella generadora de esa microlente y su planeta y posiblemente algunas estrellas de campo cercanas a la dirección de la visual.

Se trata del primer caso (a fines de julio del 2017) de magnificación de una binaria por microlente gravitacional de una estrella y su planeta.

Fuente:

pdp.

Transporte de materia entre galaxias.

En el espacio hay flujos de materia a diferentes escalas.
Cuando un asteroide impacta sobre un objeto mayor, tal como un planeta, los escombros que se elevan por el choque vuelven a caer sobre el planeta. A veces, queda una nube de polvo en órbita por un tiempo, la que retorna al planeta en lo que sería un caso de re-acreción de materia.
Pero en algunos casos, si el impacto es muy fuerte, los escombros pueden tener la velocidad necesaria para abandonar el planeta y salir al espacio. En tal caso, esos escombros pueden llegar a otro planeta en un caso de acreción de materia vecina o ajena.
Así es como se han hallado en Casa rocas de Marte y la Luna, incluso una posiblemente de Mercurio (pdp, 4/feb./2013, NWA 7325 podría ser un pedazo de Mercurio, https://paolera.wordpress.com/2013/02/04/nwa-7325-podra-ser-un-pedazo-de-mercurio/).

Esta situación también se da a escalas galácticas.
Cuando una estrella presenta un estallido de supernova (SN), expulsa materia a grandes velocidades. Parte de esa materia puede volver a lo que queda de la estrella y otra parte se aleja en forma explosiva. La materia expulsada por la SN está dada por materia de la propia estrella que estalló e incluso por materia vecina “volada” por el colosal estallido.
A veces, parte de esa materia cae en otra estrella vecina y a veces no.
Como en el caso de los escombros y polvo producidos por el choque de un asteroide con un planeta; esta materia expulsada por la SN se aleja de la galaxia para retornar en unos cientos de millones de años en forma de re-acreción. Un ejemplo de esto puede ser la Nube de Smith, descubierta en los años ‘60; una nube de gas que está viniendo, o tal vez volviendo, a la Vía Láctea (pdp, 3/feb./2016, La nube de Smith, https://paolera.wordpress.com/2016/02/03/la-nube-de-smith/).

Pero si la velocidad conque el material fue expulsado por la SN supera la velocidad de escape, esta nube podría abandonar su galaxia hospedante para salir al espacio intergaláctico. Con los años, caería en otra galaxia en lo que sería una acreción de materia extragaláctica.
Así, existiría transporte intergaláctico de materia, por lo que no sería extraño que en una galaxia haya materia proveniente de otra.

Intergalactic transfer may be occurring between galaxies M81 (bottom right) and M82 (upper left).

Imagen de las galaxias M81 (abajo a la derecha) y M82 (arriba a la izquierda) entre las que podría estar dándose transporte intergaláctico de materia. Crédito de Fred Hermann

Quizás, algunos átomos con los que se formó nuestro Sistema Solar y nosotros mismos, hayan provenido de una nube de materia extragaláctica.
La idea del transporte de intergaláctico de materia no es tan descabellada si tenemos en cuenta que todo (incluso nosotros) está en el mismo Universo.

 

Referencia:

Fuente:

pdp.

Qué es el Sector Obscuro del Universo (retórica científica).

La retórica consiste en expresiones ricas en imágenes para dar una explicación más elegante y figurativa.
Hay una retórica científica que a veces lleva a confusiones.

Se dice que algo es obscuro cuando no refleja ni emite luz. Es por eso que llama materia obscura, a aquella que no puede verse pero se la detecta gravitacionalmente. Aquí el término “obscura” hace referencia exacta a una propiedad de esa materia.
Cuando se habla de energía osbcura, se hace referencia a una energía responsable de la expansión del Universo. En este caso se le dice “obscura” porque se desconoce su naturaleza. Aquí hay retórica ya que no tiene sentido hablar de una energía que no brilla de manera alguna.

En nuestro Universo observable, hay partículas que son bien conocidas tales como los fotones, electrones, protones y neutrones entre otras. Todo está explicado en lo que se conoce como el Modelo Estándard.
Este modelo está siendo retocado permanentemente para explicar nuevas observaciones. Se llegó a un punto en que se hacen necesarias partículas aún no observadas para explicar ciertas propiedades del Universo que nos rodea. Se las llama partículas obscuras retóricamente hablando por desconocerse mucho de ellas y porque no hemos podido detectarlas aún.
Al conjunto de estas partícula se lo llama Universo Obscuro o Sector Obscuro del Universo. Otra vez se utiliza retórica, ya que no se trata de un rincón particular del Universo ni otro universo paralelo y exótico. Es como decir que la mente de un músico genial es un universo de inagotables melodías.

Si las partículas obscuras están relacionadas con la que conocemos, entonces hay un vínculo entre el Sector Obscuro y el Universo observable dado por el Modelo Estándard.
A ese vínculo se lo llama Portal al Sector Obscuro.

New portal to unveil the dark sector of the Universe

Ilustración crédito de IBS

Otra vez aparece la retórica, ya que ese vínculo o portal es un conjunto de expresiones físicas y no un “agujero en el espacio” que nos lleva de un lugar al otro.

Entre las partículas obscuras podrían existir los fotones obscuros (dark photons). Serían partículas livianas similares a los fotones, las que al decaer (o desintegrarse) darían origen a partículas obscuras muchas de las cuales podrían ser responsables de la materia obscura.

Resumiendo.
Cuando se formó el Universo, éste era una sopa de partículas. Fuimos capaces de detectar muchas, recientemente detectamos el Bosón de Higgs completando el Modelo Estándard. Otras permanecen sin detectar en el Sector Obscuro. La observación del comportamiento de las partículas conocidas puede abrir un portal a ese Sector del Universo.

Referencia:

pdp.

DES15E2mlf, la SN superluminosa más lejana, del gran mediodía cósmico (a mediados del 2017)

La época de mediados del 2017 parece ser la época de los descubrimientos extremos.
Primero se descubrió la estrella individualmente observada más lejana (pdp, 11/jul/2017, MACS-J1149-LS1 la estrella más lejana observada individualmente, https://paolera.wordpress.com/2017/07/11/macs-j1149-ls1-la-estrella-mas-lejana-observada-individualmente-a-jun-2017/).
Luego fue el turno de la estrella más pequeña (pdp, 12/jul./2017, La estrella más pequeña, https://paolera.wordpress.com/2017/07/12/la-estrella-mas-pequena-a-junio-2017/).

Ahora llegó el turno de la supernova (SN) superluminosa (SL) más lejana detectada hasta junio-julio del 2017.Una SN es la colosal muerte explosiva de una estrella masiva luego de colapsar sobre ella misma. Estas explosiones pueden ser tan brillantes como toda la galaxia que la hospeda. En este caso, esta SN catalogada como DES15E2mlf, triplica ese brillo, o sea que es tres veces más brillante que una galaxia como la nuestra, luego estamos frente a una SNSL en este caso de tipo I. Si bien en una galaxia pueden darse diferentes tipos de SNs, según sean la características de la galaxia, suelen darse ciertos tipos de SNs con mayor frecuencia. Así es como se puede considerar cierta clasificación de SNs según la galaxia donde se dieron (pdp, 12/sep./2013, Clasificaión de supernovas por el tipo de galaxia hospedante, https://paolera.wordpress.com/2013/09/12/clasificacion-de-supernovas-por-el-tipo-de-galaxia-hospedante/).En este caso, DES15E2mlf pertenece a una galaxia más masiva que otras donde se dieron SNSL de tipo I (SNSL-I).Más aún. Se encuentra a unos 10 mil millones de años luz. Eso indica que se produjo unos 3 mil millones a 4 mil millones de años luego del Big-Bang. A esa época se la conoce como el gran mediodía cósmico, por ser la época de mayor formación estelar luego del nacimiento de nuestro Universo.Así, DES15E2mlf, es la SNSL-I más lejana detectada hasta hoy (mediados del año 2017).

Imagen en falso color de DES15E2mlf en la época de observación de mayor brillo. Crédito: D. Gerdes and S. Jouvel.

Referencia:

Fuente:

  • DES 2016-0213, FERMILAB-PUB-16-614-AE, Mon. Not. R. Astron. Soc., 000, 000–000 (0000), Printed 24 July 2017, DES15E2mlf: A Spectroscopically Confirmed Superluminous Supernova that Exploded 3.5 Gyr After the
    Big Bang, Y.-C. Pan et al.
    https://arxiv.org/pdf/1707.06649.pdf

pdp.