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Edwin Hubble y la expansión acelerada del universo

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por Julio García. 

Uno de los astrofísicos que han dejado una de las huellas más profundas en nuestra comprensión del Universo tal vez sea  el estadounidense Edwin Hubble (1889-1953), a quien se le considera el padre de la astrofísica observacional.

Recordemos que la astrofísica es una rama de la ciencia que se puede dividir en teórica y empírica. En lo que respecta a la parte teórica, los científicos tienden a hacer especulaciones sobre el universo. Por ejemplo, pueden afirmar que este tiende a expandirse aunque no tengan elementos concretos para poder comprobar eso que afirman (hoy está más que comprobado que el universo se expande).

Edwin Hubble se planteó la idea del universo en expansión pero, en su momento, no tenía pruebas de que esto realmente sucedía.

De hecho, comenzó estudiando leyes en la Universidad de Oxford y posteriormente abandonó la carrera con tal de dedicarse de lleno a la astronomía. Así, al volver de sus servicios después de la primera Guerra Mundial, en 1919, comenzó a trabajar en el observatorio del Monte Wilson, donde tenía acceso a un telescopio de 254 metros. En aquel entonces, este era el telescopio más potente del mundo.

Su trabajo consistía en observar nebulosas que son objetos que son nubes de gas y polvo formadas mayormente por helio e hidrógeno y que, al juntarse lo suficiente, llegan a formar estrellas.

Uno de los primeros científicos en darse cuenta de que las estrellas tenían un corrimiento hacia el rojo fue William Huggins, quien registró el corrimiento hacia el rojo de la estrella Sirio. ¿En qué consiste exactamente este corrimiento?

 

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El astrofísico Edwin Hubble.

Recordemos que la luz tiende a comportarse en forma de ondas. Cuando un objeto se acerca a otro, a la velocidad que sea, se dice que se produce un corrimiento hacia el azul. Y, cuando un objeto se aleja de otro, se dice que tiende a un corrimiento hacia el rojo. Esto es fácil de imaginar porque el mismo fenómeno se observa con el sonido. Si nos paramos en una carretera y vemos que a lo lejos se acerca un vehículo a gran velocidad, pronto nos daremos cuenta que el sonido se tornará cada vez más agudo conforme el vehículo se acerca hacia nosotros. Cuando el vehículo pasa por el punto en donde nos encontramos y luego se aleja, inmediatamente seremos conscientes de que el sonido será cada vez más grave debido a que las ondas se hacen más largas. Esto mismo sucede con la luz: cuando se acerca a nosotros, las longitudes de onda son más cortas y el color se tornará en azul, mientras que cuando la fuente de luz se aleja de nosotros, las ondas se harán más largas y se tornarán cada vez más rojas.

En 1929 Edwin Hubble publicó un análisis de la velocidad radial de las nebulosas que observaba.  Aunque algunas de estas nebulosas extragalácticas se acercaban a la Tierra, la mayoría se alejaban y encontró algo verdaderamente interesante: conforme estas nebulosas se alejaban más rápido se movían. Concluyo entonces que las galaxias se alejan unas de otras y que el espacio que hay entre ellas también se expande. La velocidad de expansión es cada vez más rápida conforme las galaxias se van alejando unas de otras.

El descubrimiento de Hubble de que el universo se expande es considerado uno de los momentos más importantes de la historia de la ciencia. Hay que señalar, sin embargo, que ya desde 1915 Albert Einstein se había planteado el tema de la expansión del universo aunque siempre llegara a negarlo porque creía en un universo inalterable y que no cambiaba. De hecho propuso una constante cosmológica con la que intentaba zanjar el problema de la expansión. Años más tarde, el gran físico alemán reconocería que la negación de la expansión del universo habría sido el mayor error de su vida.

Hoy por hoy ya no cabe la menor duda de que el universo se expande y que lo hace a velocidades cada vez más aceleradas. Lo que los científicos aún no se explican del todo es qué es aquello que produce la expansión. Hablan de que entre los planetas, las estrellas y las galaxias existe una sustancia desconocida llamada energía oscura que es la responsable de producir la expansión. Ahora bien: ¿será esta expansión eterna? ¿llegará un punto en el que se detenga? Una de las teorías más aceptadas, y tal vez de las más acertadas, es que el universo se seguirá expandiendo eternamente hasta que exista una muerte térmica. Esta muerte térmica llegará cuando las estrellas dejen de producir el suficiente combustible para seguir brillando y produciendo energía.

Sinceramente creo que los seres humanos ya no estaremos aquí para ver esto, pero el hecho de saber qué pasará con nuestro universo es una de las cuestiones que siempre nos dejarán intrigados. Tal vez sea una pregunta tan profunda como ¿por qué el universo existe? ¿por qué estamos nosotros en la existencia?, etc.

 

 

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Descubren que las estrellas de neutrones son capaces de producir oro

estrella_neutronesNuevas evidencias apuntan a un raro evento cósmico que sería capaz de producir oro. Y es que observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble, muestran una colisión entre dos estrellas de neutrones que son los remanentes de una Supernova.

Los astrónomos sugieren que estas colisiones son responsables de explosiones de rayos gamma que ocasionalmente se observan en el Universo.

A pesar de ser raras, las colisiones de estrellas de neutrones generarían enormes fluctuaciones de neutrones necesarias para producir elementos más pesados que el hierro: como el platino, el plomo y el oro.

En este sentido, el profesor Edo Berger y sus colegas de la Universidad de Harvard analizaron las observaciones del Hubble de explosiones cortas de rayos gamma que tan solo duraron una quinta parte de 1 segundo y que se produjeron en una galaxia que se encuentra a unos 3,900 millones de años.

El resplandor en rayos infrarrojos de estas explosiones parece mostrar las características esperadas durante el decaimiento radioactivo de núcleos atómicos que son generados por la colisión de estrellas de neutrones.

Este tipo de eventos emiten luz con una intensidad que está entre una estrella ordinaria y una supernova.

Las explosiones son unas 1,000 veces más raras que las explosiones de supernovas y ocurren cuando el remanente de dos supernovas chocan.

De confirmarse, el resultado representaría la primera observación de una estrella de neutrones colisionando, además de que provee de una explicación sobre la producción de átomos que son los encargados de generar los elementos pesados en la tabla periódica tales como el oro y el platino.

Las estrellas de neutrones son extremadamente densas y masivas ya que, cuando chocan, generan ondas de gravedad que son enviadas a través del universo.

Y lo más interesante es que experimentos que hoy por hoy se están realizando en América y Europa, se centran en medir tales ondas que, junto con los datos aportados por el telescopio Hubble, podrán confirmar muchas cosas interesantes sobre el choque entre dos estrellas de neutrones.

Por su parte, los astrónomos se encuentran ahora haciendo pruebas sobre sus conclusiones al hacer un comparativo con los datos aportados por el Hubble.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Daily Galaxy.

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El Telescopio Hubble descubre una nueva luna alrededor de Plutón

La nueva luna descubierta por el Telescopio Hubble se puede observar aquí alrededor de un círculo /Imagen: http://www.bbc.uk

El Telescopio Espacial Hubble ha descubierto una quinta luna alrededor de Plutón.

La nueva luna, que se aprecia como una mancha de luz en las imágenes que recabó dicho telescopio, tiene forma irregular y mide unos 10 o 25 kilómetros de diámetro.

Los científicos están intrigados por el hecho de que, tan diminuto satélite, posea a su alrededor una colección tan compleja de satélites.

La luna -conocida solamente por el apelativo de P5- podría ayudar a comprender cómo se formó y evolucionó el sistema plutoniano.

De acuerdo con una idea bastante extendida, todas sus lunas son reliquias de una colisión entre Plutón y otros objetos grandes formados por hielo hace millones de años.

El astrónomo estadounidense Clyde Tombaugh descubrió Plutón en 1930 /Imagen: web.educastur.princast.es/

“Las lunas forman una serie de órbitas perfectamente anidadas, un poco parecidas a las muñecas rusas”, afirmó Mark Showalter del Instituto SETI y quien dirige la investigación.

La luna más grande de Plutón, Charon, fue descubierta en 1978. Las observaciones del Telescopio Hubble, en 2006, revelaron la existencia de dos lunas adicionales: Nix e Hydra.

En 2011, otra luna, conocida como P4, fue encontrada  también por el Telescopio Hubble.

Y, con el nombre provisional de S/2012 (134340) 1, o P5, la última luna recientemente encontrada, fue detectada en nueve conjuntos separados de imágenes tomadas por la Cámara de Gran Angular 3 del Hubble durante los meses de Junio y Julio.

El cinturón de Kuiper, que está formado por millones de pedazos de hielo de gran tamaño, es una región que se encuentra en las fronteras del Sistemas Solar, muy cerca de la órbita de Neptuno. /Imagen: cnes.fr

La nave Nuevos Horizontes, que no lleva consigo tripulación, actualmente se encuentra en camino hacia Plutón y, una vez que llegue al planeta, en 2015, tomará las imágenes más detalladas del sistema plutoniano, que es tan pequeño que el Telescopio Hubble ha alcanzado a ver apenas tan solo algunas características de su superficie.

Descubierto en 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde Tombaugh, Plutón se consideraba, hasta 2006, el noveno planeta del Sistema Solar hasta que fue “degradado” (a partir de esta fecha se le considera planeta enano).

Por otro lado, la decisión para recategorizar a Plutón bajo esta nueva categoría fue impulsada por el hecho de que es uno de los tantos objetos formados por hielo de gran tamaño que residen en el cinturón de Kuiper: una región que se encuentra más allá de la órbita de Neptuno.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: BBC

Astrónomos confirman la existencia de un planeta de agua

Astrónomos han confirmado la existencia de un nuevo tipo de planeta: un mundo acuático con una capa espesa de vapor en su atómsfera.

El exoplaneta, que lleva el nombre de GJ 1214B, es un superplaneta y es llamado así porque es más grande que la Tierra pero más pequeño que los gigantes gaseosos como Júpiter o Urano.

Observaciones que han sido llevadas a cabo por el Telescopio Hubble parecen confirmar que una gran fracción de su masa está compuesta por agua y sus altas temperaturas sugieren que materiales exóticos podrían existir en su interior.

El planeta fué descubierto en 2009 por telescopios ubicados en tierra. Tiene 2,7 veces el diámetro de nuestro planeta, pero pesa casi 7 veces más. Orbita una estrella tipo enana roja a una distancia de unos 2 millones de kilómetros por lo que -se cree- en su superficie las temperaturas alcanzan unos 200 grados.

De hecho, en 2010, los astónomos ya habían realizado medidas sobre su atmósfera, de lo cual dedujeron que, probablemente, ésta se encuentra compuesta mayoritariamente por agua, aunque había otra posibilidad: que el planeta estuviera cubierto por un tipo de neblina similar a la que envuelve a Titán, la luna de Saturno.

Hielo caliente.

La forma en la que los científicos han podido confirmar todo esto es gracias a la utilización de la cámara de “amplia visión” del Telescopio Espacial Hubble (Wide Field Camara 3) que ha podido registrar el paso del planeta frente a su estrella, lo que comunmente se conoce también como tránsito. Durante éstos tránsitos, el brillo de la estrella es filtrada por la atmósfera del planeta, dando pistas sobre la composición de los gases que contiene.

Por otro lado, cálculos sobre la densidad del planeta sugieren que GJ 1214B tiene más agua que nuestro planeta, lo que significa que la estructura de este mundo podría ser muy diferente a la del nuestro.

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El telescopio Hubble arroja nuevas pistas sobre los gases en la atmósifera de este planeta.

“Las altas temperaturas y la presión podrían formar materiales exóticos como hielo caliente o agua superfluída: sustancias que son completamente extrañas en nuestra vida cotidiana”, ha dicho Zachory Berta, del Centro Smithsoniano de Astrofísica de la Universidad de Harvard.

La distancia tan relativamente cercana a la que se encuentra este planeta de la Tierra, unos 42 años luz , lo hace un candidato idóneo para poder realizar observaciones futuras con el Telescopio James Webb, que deberá ser puesto en órbita al finalizar ésta década.

El estudio ya ha sido aceptado para su próxima publicación en la prestigiosa revista Astrophysical Journal.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

Fuente: www.bbc.co.uk

Una joya galáctica a 14 millones de años luz

Fotografía de Centauro A en múltiples longitudes de onda.
Fotografía de Centauro A en múltiples longitudes de onda.

La bellísima fotografía que aparece en la parte superior fue tomada hace algunas semanas por una de las cámaras que posee el Telescopio Espacial Hubble. Específicamente, la llamada Wild Field Camara 3, que es capaz de combinar imágenes que previamente fueron tomadas en múltiples longitudes de onda. Recordemos que las ondas electromagnéticas pueden manifestarse en diferentes longitudes de onda dependiendo de la energía que posean, de tal suerte que cuanto más energética es una onda, mayor frecuencia tendrá y por tanto su tonalidad lumínica será azul, por el contrario, cuando las ondas son menos energéticas su frecuencia será menor y su tonalidad lumínica se manifestará de color rojo

Y, precisamente, gracias a esta capacidad de combinar diferentes longitudes de onda, el telescopio Hubble nos acerca al centro de la galaxia elíptica Centauro A, que se encuentra en la Constelación de Centuro a unos 14 millones de años de la Tierra. Se cree que en el centro de esta habita un agujero negro supermasivo que constantemente emite potentes ondas de radio y rayos X; ondas de radio y rayos X que son producto del efecto de atracción ejerce este inmenso agujero negro sobre el gas y el polvo que lo rodea. De hecho, en la fotografía se puede apreciar, en tonalidades marrones y gris obscuro, estas nubes de gas y polvo, así como también la presencia de estrellas jóvenes o en procesos de formación, cuyo origen puede estar ligado al hecho de que hace unos 100 millones de años, Centauro A colisionó con una galaxia espiral más pequeña que ella. Esto debido a la alta presencia de hidrógeno, que es uno de compuestos químicos fundamentales para la formación de nuevos astros.

Para terminar, solo decir que Centauro A fue descubierta en 1826, y fue estudiada en profundidad, a partir de 1946, pro el astrónomo inglés John Herschel.