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Un asombroso vídeo muestra cómo las galaxias espirales adquieren sus brazos

Galaxia espiral

Los discos de las galaxias espirales pueden considerarse como los más hermosos y fotogénicos residentes cósmicos del universo. Con su centro brillante y sus brazos, pueden crear imágenes impresionantes. De hecho, la Vía Láctea es una galaxia espiral que hospeda a la Tierra y al Sistema Solar cerca de uno de sus brazos.

¿Pero cómo es que estas galaxias obtienen sus brazos y cómo es que los pueden mantener por cientos de miles de millones de años? La pregunta ha intrigado a los astrofísicos por muchos años. Pero ahora, una nueva investigación ha revelado exactamente cómo este tipo de galaxias adquieren sus increíbles formas.

Ha habido dos teorías dominantes sobre el origen y el destino de los brazos en los discos galácticos. La primera afirma que estos brazos van y vienen con el tiempo. La segunda teoría, que es más aceptada, propone que el material de la que están formados los brazos (estrellas, gas y polvo) es afectada por diferencias en intensidad de la gravedad. Y es éste fenómeno gravitatorio el que ayuda a sustentar a los brazos por largos periodos de tiempo.

Con la finalidad de examinar con mayor profundidad las formas espirales de algunas galaxias, y de comprobar si alguna de estas dos teorías son correctas, los investigadores utilizaron una nueva y poderosa supercomputadora para crear simulaciones. Estas simulaciones siguieron el movimiento de 100 millones de `partículas estelares´, así como de la gravedad y otras fuerzas físicas que le dan formas a esas galaxias. En particular, el estudio hizo un modelo de cada uno de los discos que no tenían influencia de otras galaxias cercanas.

“Hemos mostrado por primera vez que los brazos espirales, formados por estrellas, no tienen características transitorias, como se ha dicho por muchas décadas”, comentó Elena D´Onghia, una de las investigadoras. “Los brazos espirales tienen la capacidad de auto-perpetuarse, de ser persistentes y, para sorpresa de todos, de tener una larga vida”.

De hecho, estas nuevas conclusiones sugieren que los brazos surgen como resultado de la influencia de grandes nubes moleculares que no son otra cosa que regiones donde se forman nuevas estrellas. Estas nubes actúan como `perturbadores´y pueden iniciar la formación de brazos espirales.

El nuevo estudio no solamente muestra los orígenes de estas estructuras, sino también el hecho de que no es probable que desaparezcan pronto. También les otorga una oportunidad a los científicos para comprender mejor el proceso evolutivo galáctico.

El hallazgo ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal y, a continuación, se puede ver un vídeo donde aparece en acción el modelo computacional que utilizaron los científicos para llegar a sus conclusiones:

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Science World Report.

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La Vía Láctea podría tener más de 100 mil millones de planetas

Exoplanetas en la Vía Láctea

De acuerdo con un nuevo estudio publicado el pasado 2 de enero de 2013 en la revista Astrophysical Journal, La Vía Láctea es hogar de al menos 100 mil millones de planetas alienígenas. “Es un número asombroso, si piensas en ello. De hecho, haciendo cuentas, básicamente hay uno de estos planetas por estrella”, afirmó Jonathan Swift, investigador principal del trabajo y quien trabaja en la Universidad de California.

Swift y sus colegas llegaron a ésta estimación después de estudiar un sistema planetario que contiene cinco planetas llamado Kepler-32 y que se encuentra a unos 915 años luz de la Tierra. Los cinco mundo fueron detectados por el Telescopio Kepler de la NASA.

Los planetas en Kepler-32 orbitan una enana M, que es un tipo de estrella que es más pequeña y más fría que nuestro Sol. Las enanas M son los astros más comunes en la Vía Láctea, llegando a representar el 75%.

Adicionalmente, estos cinco planetas son similares a la Tierra en cuanto a tamaño se refiere y orbitan muy cerca de su estrella, por lo que el sistema Kepler-32 debería ser representativo de muchas de los planetas que existen en la galaxia.

Por otro lado, el telescopio Kepler es capaz de detectar sistemas planetarios solamente si estos están orientados “de canto” o en perspectiva horizontal hacia el telescopio; de otra forma, los instrumentos no podrían observar la atenuación que sufre una estrella cuando un planeta pasa frente de ella. Y es a partir de este sistema de tránsito como los científicos pudieron estimar que existen alrededor de 100 mil millones de planetas en sistemas parecidos a Kepler-32.

El equipo solamente consideró planetas que orbitan estrellas del tipo enanas M, por lo que su análisis no incluyó planetas exteriores en este tipo de sistemas, o ningún mundo circundando otro tipo de estrellas.  De esto se concluye que nuestra galaxia podría albergar mucho más planetas de lo que las estimaciones actuales nos indican. Quizá el número real sean 200 mil millones o alrededor de 2 planetas por estrella (en lugar de 1).

Así también, el nuevo análisis confirmó la existencia de tres de los cinco planetas en Kepler-32 (los otros dos ya habían sido confirmados previamente). El rango de su diámetro va de 0.8 a 2.7 veces el diámetro de la Tierra y la mayoría orbitan a unos 16 millones de kilómetros de su estrella. Una distancia que, de encontrarse estos cinco planetas en nuestro Sistema Solar, ya se hubiesen quemado por la cercanía con el Sol. Pero, debido a que Kepler-32 es una estrella menos luminosa y brillante, es imposible que los cinco cuerpos acaben carbonizados. De hecho, uno de estos planetas, el que se encuentra más lejano, parece estar en la llamada zona de habitabilidad, que es una región que podría permitir la existencia de agua líquida.

Otro dato interesante es que, al parecer, los planetas de Kepler-32 se formaron originalmente más lejos de su estrella y posteriormente emigraron hacia él. De hecho, muchas piezas que se tienen como evidencia apuntan hacia esta conclusión. Por ejemplo, los investigadores estiman que los cinco planetas se fundieron a partir de material que contenía mucho más masa que tres planetas como Júpiter. Los modelos sugieren que la gran cantidad de polvo y gas que se fundió para formar a estos planetas, no habría cabido en el área tan pequeña que ocupan actualmente las órbitas de estos mundos.

“Al ver en detalle la arquitectura de este sistema planetario tan especial, estás obligado a pensar y a decir que estos planetas se formaron más lejos y que luego se fueron acercando a la estrella que los cobija”. afirmó Johnson.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Space.com

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El telescopio Hubble revela la imagen más detallada del universo conocido

Como si fueran fotógrafos haciendo un portafolio con las mejores tomas posibles, astrónomos han reunido un nuevo portafolio de fotografías del universo más profundo.

Llamada Campo Profundo Extremo, la maravillosa fotografía que aparece arriba fue hecha gracias a diez años de reunir imágenes del Telescopio Espacial Hubble que, previamente, ya había logrado hacer una imagen del campo profundo del Universo. De hecho, la nueva imagen o Campo Profundo Extremo (XDF, por sus siglas en inglés), representa tan solo, en cuanto a diámetro se refiere, una pequeña fracción del ángulo del diámetro de la Luna, si es que fuera posible hacer un comparativo, por supuesto.

De hecho, la XDF es una imagen que representa una pequeña porción del espacio en la constelación de Fornax y se ha podido lograr gracias al hecho de haber recabado información durante 2003 y 2004. Y es que al recoger luz tenue durante muchas horas de observación, como la que producen cientos de galaxias y estrellas cercanas y distantes, se ha podido lograr la imagen más profunda del universo jamás realizada.

La nueva imagen XDF de alta resolución es capaz de mostrarnos galaxias aún más lejanas, incluyendo exposiciones altamente profundas en luz roja gracias a la cámara infrarroja que se ha instalado en el Telescopio Hubble. Y a pesar de lo corto que es su campo de visión, la imagen contiene alrededor de 5,500 galaxias, además de que aquellas más lejanas emiten una diez mil millonésima del brillo de lo que el ojo humano puede ver.

Si se observa la fotografía con detenimiento, se pueden apreciar impresionantes galaxias espirales similares a la Vía Láctea, así como Andrómeda (nuestro vecino cósmico) y difusas galaxias rojas donde la formación de nuevas estrellas ha cesado. Estos objetos rojizos son el remanente de dramáticas colisiones entre galaxias que se encuentran en la última fase de su vida. Y como puntos que salpican la escena, se puede ver también la presencia de tenues galaxias muy distantes que fueron el semillero para que galaxias como la nuestra se desarrollaran para convertirse en lo que son ahora.

El telescopio espacial Hubble fue lanzado al espacio en 1990 y gracias a sus instrumentos abordo, a podido ofrecernos las imagenes más impresionantes y detalladas del universo. / NASA.

Para el investigador de la Universidad de California, Garth Illingworth, “la imagen XDF es hasta ahora la más profunda que se ha obtenido del universo y de las galaxias más lejanas, permitiéndonos explorar el pasado como nunca antes”.

De acuerdo con los últimos cálculos, el universo tiene unos 13,700 millones de años y gracias a la imagen XDF, se pueden observar galaxias que se formaron hace unos 13,200 millones de años, por lo que la mayoría de estas aparecen cuando aún eran muy jóvenes y pequeñas. El universo temprano fue una era de dramáticos nacimientos de galaxias y de estrellas azules extraordinariamente más luminosas que el Sol. La luz de estos acontecimientos pasados apenas está llegando a la Tierra, por lo que la imagen XDF es un túnel que nos transporta en el tiempo. De hecho, las galaxias más jóvenes nacieron 450 millones de años después después del Big Bang.

Por otro lado, antes de que en 1990 el Hubble fuera lanzado al espacio, los astrónomos solamente podían observar galaxias que estuvieran a unos 7 mil millones de años luz de distancia y, de hecho, las observaciones realizadas desde tierra no podían establecer cómo se formaron ni evolucionaron las galaxias en el universo temprano.

En este sentido, el telescopio Hubble les ha dado por primera vez en la historia, la oportunidad de observar las formas y los tamaños de las galaxias cuando éstas eran aún jóvenes. También les ha permitido tener evidencia directa que el universo, con toda certeza, cambia a través del tiempo.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Hubble Site.

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El Telescopio Hubble descubre una nueva luna alrededor de Plutón.

 

 

La Vía Láctea se encuentra inmersa en un colosal halo de gas

En esta imagen artística se pueden ver a la Vía Láctea y a las dos Nubes de Magallanes (abajo del lado izquierdo) rodeadas por un inmenso halo de gas. /  Imagen: http://www.dailygalaxy.com

El telescopio de Rayos X Chandra ha probado que nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra rodeada por un enorme halo de gas caliente que se extiende por cientos de miles de años luz y se estima que es comparable con la masa de todas las estrellas que existen en la Vía Láctea. Si el tamaño y la masa de este halo es confirmada, podría ser la solución para el problema del “barión perdido”. Los bariones son partículas fundamentales , que incluyen a protones y neutrones, y que representan el 99,99% de la masa de todos los átomos.

Cuando el universo tenía tan solo un par de millones de años de antigüedad, esta materia bariónica representaba el 16,6 por ciento de toda la materia oscura. Pero ahora, más de 10 mil millones de años más tarde, aún continúa siendo un misterio lo que sucedió (o por qué ya no está presente) el 50 % de esta materia. Ello podría ser explicado a través del estudio de este halo.

Por otro lado, la ilustración artística que aparece arriba nos muestra una enorme “burbuja” de gas caliente (en azul) alrededor de la Vía Láctea. También muestra a las llamadas Nubes de Magallanes que son dos galaxias de menor tamaño y que son vecinas de nuestra galaxia, formando el llamado Grupo Local.

Para determinar las dimensiones de este halo, un equipo formado por cinco astrónomos utilizaron datos tanto del telescopio Chandra, como del satélite japonés Suzaku, de tal suerte que pudieron determinar también su temperatura y su masa. Chandra observó ocho fuentes brillantes de rayos X localizadas más allá de nuestra galaxia a una distancia de cientos de millones de años luz.

Los datos revelaron que los rayos X emitidos por estas fuentes distantes son absorbidos parcialmente por los iones de oxígeno que se encuentran cerca de la Vía Láctea. Y es la naturaleza de dicha absorción lo que ha permitido a los científicos determinar que la temperatura del halo que es absorbido se encuentra a una temperatura de entre 1 millón y 2.5 millones de grados Kelvin.

Otros estudios han evidenciado que otras galaxias también se encuentran rodeadas por un halo de gas caliente, cuyas temperaturas oscilan entre 100,000 y 1 millón de grados, y han mostrado  la presencia de un un componente aún más caliente con temperaturas mayores a 1 millón de grados, por lo que este nuevo estudio provee evidencias de que la masa en el halo de gas caliente que rodea a nuestra galaxia es mucho mayor que la del gas caliente.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: The Daily Galaxy

El telescopio WISE de la NASA detecta millones de agujeros negros

Millones de hoyos negros han sido descubiertos gracias al Explorador de Rayos Infrarrojos de la NASA de nombre WISE, cuya misión ha llevado al descubrimiento de agujeros negros supermasivos y galaxias de tipo extremas que tienen la característica de poseer una gran cantidad de polvo que las obscurece.

Las imágenes muestran a millones de agujeros negros alrededor del universo y más de 1,000 objetos considerados como las galaxias más luminosas encontradas hasta ahora. Estas nuevas y poderosas galaxias arden y brillan en longitudes de onda infrarrojas.

“WISE ha expuesto una gran cantidad de objetos que antes estaban escondidos”, afirmó Hashima Hasan, quien trabaja en las oficinas centrales de la NASA en Washington.

“El telescopio WISE escaneó dos veces el cielo entero en rayos infrarrojos, completando su trabajo en 2011 y capturando millones de imágenes. Todos los datos de la misión se han hecho públicos, permitiendo a los astrónomos indagar en la información para hacer nuevos descubrimientos.”

Los últimos resultados están ayudando a los astrónomos a comprender mejor cómo las galaxias y los agujeros negros que se encuentran al centro de cada una de estas, crecieron y evolucionaron de forma conjunta. Por ejemplo, el gran agujero negro que se encuentra en el centro de la Vía Láctea, llamado Sagitario A, posee una masa que es 4 millones de veces la masa del Sol. Y agujeros negros aún más grandes que se encuentran en otras galaxias, de millones de veces la masa del Sol, han dejado de producir estrellas.

El polvo que rodea a las galaxias puede ser un gran impedimento para observar estrellas y agujeros negros supermasivos. Afortundamente el telescopio WISE permite observarlas debido a su capacidad para detectar ondas infrarrojas. /Imagen: Nasa.gov

En uno de los estudios, los astrónomos utilizaron al telescopio WISE para identificar 2,5 millones de agujeros negros supermasivos que, literalmente, se comen el material de las estrellas que los rodean. Alrededor de dos tercios de estos objetos nunca habían sido detectados con anterioridad porque el polvo bloquea su luz visible. En este sentido, WISE tiene la capacidad de detectar fácilmente estos monstruos gracias a que estos inmensos hoyos negros calientan el polvo que los rodea causando que brillen en luz infrarroja.

“Tenemos a estos agujeros negros acorralados”, afirmó Daniel Stern del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y uno de los autores principales del trabajo.

Por otro lado, en otros dos estudios realizados por el telescopio WISE, los científicos han encontrado las galaxias más brillantes conocidas hasta el momento e identificando alrededor de 1,000 candidatos. Estos objetos, considerados como extremos, pueden llegar a ser capaces de producir más de 100 trillones de veces más luz que nuestro Sol y, pese a que poseen mucho polvo, solamente pueden ser detectados a través de ondas largas como las que producen los rayos infrarrojos. Rayos que solamente pueden ser captados por telescopios como el WISE.

Otro aspecto de llamar la atención es que, las observaciones de la WISE, combinadas con información proveniente del telescopio de ondas submilimétricas del Observatorio de la Universidad de California, han revelado que estas galaxias extremas son dos veces más luminosas que otras galaxias que también emiten rayos infrarrojos. Una de las teorías afirma que el polvo que las rodea está siendo calentando por una explosión de actividad proveniente de agujeros negros supermasivos.

En este sentido, “podríamos estar viendo un nueva y rara fase en la evolución de las galaxias”, afirmó Jingwen Wu del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autora principal de los estudios que se han hechos sobre observaciones en ondas milimétricas.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Planetsave