Los cúmulos de estrellas podrían albergar civilizaciones interestelares

The NASA/ESA Hubble Space Telescope has captured a crowd of stars that looks rather like a stadium darkened before a show, lit only by the flashbulbs of the audience’s cameras. Yet the many stars of this object, known as Messier 107, are not a fleeting phenomenon, at least by human reckoning of time — these ancient stars have gleamed for many billions of years. Messier 107 is one of more than 150 globular star clusters found around the disc of the Milky Way galaxy. These spherical collections each contain hundreds of thousands of extremely old stars and are among the oldest objects in the Milky Way. The origin of globular clusters and their impact on galactic evolution remains somewhat unclear, so astronomers continue to study them through pictures such as this one obtained by Hubble. As globular clusters go, Messier 107 is not particularly dense. Visually comparing its appearance to other globular clusters, such as Messier 53 or Messier 54 reveals that the stars within Messier 107 are not packed as tightly, thereby making its members more distinct like individual fans in a stadium's stands. Messier 107 can be found in the constellation of Ophiuchus (The Serpent Bearer) and is located about 20 000 light-years from the Solar System. French astronomer Pierre Méchain first noted the object in 1782, and British astronomer William Herschel documented it independently a year later. A Canadian astronomer, Helen Sawyer Hogg, added Messier 107 to Charles Messier's famous astronomical catalogue in 1947. This picture was obtained with the Wide Field Camera of Hubble’s Advanced Camera for Surveys. The field of view is approximately 3.4 by 3.4 arcminutes.

Un nuevo estudio sugiere que los cúmulos de estrellas son sitios asombrosos en muchos sentidos porque, su densidad, permite que existan millones de estrellas en un radio de tan solo 100 años luz. Estos cúmulos se remontan a los orígenes de la Vía Láctea y su existencia podría estar ligada con la existencia de vida extraterrestre en el sentido de que podrían ser un buen sitio para el surgimiento de vida.

“Un cúmulo de estrellas puede ser el primer sitio en el cuál la vida inteligente puede ser identificada”, afirma Rosanne DiStefano, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard-Smithsonian.

DiStefano presentó esta investigación en una conferencia de prensa que recientemente tuvo lugar en un encuentro de la Sociedad Americana de Astronomía.

La Vía Láctea, nuestra galaxia, contiene alrededor de 150 cúmulos estelares; la mayoría de estos cúmulos orbitan la parte más externa de la galaxia. Se cree que se formaron hace unos 10 mil millones de años. Como consecuencia de su edad, las estrellas que pertenecen a estos cúmulos contienen muy pocos elementos pesados que son necesarios para formar planetas, ya que estos elementos (como el hierro y el silicón) se forman en generaciones jóvenes de astros. Algunos científicos arguyen que esto hace que los cúmulos de estrellas sean considerados como lugares poco probables para albergar planetas. De hecho, y hasta la fecha, solamente un planeta ha sido identificado residiendo en uno de estos cúmulos.

Sin embargo, DiStefano y su colega Alak Ray, argumentan que este punto de vista es muy pesimista y afirman que los expoplanetas han sido encontrados alrededor de estrellas con tan solo un 10% de todo el metal que tiene el Sol. Y mientras que planetas del tamaño de Júpiter han sido hallados preferentemente alrededor de estrellas que contienen altos niveles de elementos pesados, los planetas del tamaño de la Tierra sí que pueden encontrarse en cualquier tipo de ambiente por muy hostil que este sea. Al menos es lo que ellos opinan.

Otra de las preocupaciones es que el ambiente tan cargado de los cúmulos de estrellas (el ambiente tan lleno de éstas), amenazaría la presencia de planetas que se pudiesen formar. De hecho, se cree que una estrella vecina cercana a uno de estos hipotéticos sistemas planetarios, causaría que su atracción gravitatoria obligara a estos planetas a vivir en una eterna edad de hielo que impediría a su vez la formación de vida.

Ahora bien, la zona de habitabilidad de una estrella (que es el punto exacto donde el agua sería lo suficientemente caliente para que ésta se presente en estado líquido), varía dependiendo del tamaño y la intensidad de energía que produce un astro. Mientras que las estrellas más brillantes suelen tener a mayor distancia la zona de habitabilidad, aquellas estrellas que poseen poco brillo tienen la zona de habitabilidad mucho más cerca. También es importante mencionar que las estrellas más brillantes tienen un periodo de vida más corto y debido a que a los cúmulos de estrellas suelen ser viejos, por consiguiente la mayoría de las estrellas más brillantes ya han muerto, dejando solamente la presencia de estrellas que viven mucho más tiempo como las enanas rojas. En este caso, cualquier planeta que se encuentre orbitando una enana roja tendrá menos probabilidad de que el tirón gravitatorio de una estrella vecina le afecte.

“Una vez que los planetas se forman, pueden sobrevivir por largos periodos de tiempo, inclusive aún más que la edad actual del universo”, explica DiStefano.

Entonces, si los planetas habitables se pueden formar en cúmulos de estrellas y pueden sobrevivir por millones de años, ¿qué consecuencias tiene esto para la formación y evolución de la vida? Dado este escenario, podemos decir que la vida podría ser bastante compleja y podría dar lugar a la formación de vida inteligente como la nuestra.

Una civilización de este tipo disfrutaría de un ambiente totalmente diferente al que actualmente hay en la Tierra. La estrella más cercana a nuestro Sistema Solar se encuentra a unos 4 años luz de nosotros (se llama Alpha Centauro), en un ambiente como el que existe en un cúmulo de estrellas, esa distancia se reduciría unas 20 veces, por lo que la comunicación entre  inteligencias de diferentes sistemas podría estar presente y sería sumamente interesante.

“Nosotros le podríamos llamar a esto ´la oportunidad del cúmulo estelar´, afirma DiStefano. “Ya que enviar una señal de radio entre dos estrellas no tomaría el tiempo que llevó enviar un mensaje de Estados Unidos a Europa en el siglo XVIII.

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Traducido y editado por Julio Moll. 

Referencia: http://www.astrobio.net/topic/deep-space/alien-life/globular-clusters-could-nurture-interstellar-civilizations/

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En el corazón de la Vía Láctea habría materia oscura

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Del lado izquierdo de este cuadro aparece una imagen de rayos gamma con una energía de entre 1 y 3,16 GeV, encontrada en el centro de la Vía Láctea. El color rojo indica las zonas donde se concentra con mayor cantidad la energía. En la imagen del lado derecho se eliminó intencionalmente cualquier fuente rayos gamma, por lo que la energía que se sigue produciendo es debido a la presencia de materia oscura.

Los astrónomos tienen, hoy, una de las mayores pistas sobre la naturaleza de la materia oscura, la extraña e invisible propiedad o cosa que domina e impregna el universo material.

El centro de nuestra Vía Láctea genera una mayor cantidad de rayos gamma de lo que puede ser explicado a través de fuentes convencionales como, por ejemplo, los remanentes de supernovas o las superdensas estrellas de neutrones conocidas como pulsares. Este exceso de materia oscura podría ser producida por la aniquilación y el choque de partículas y antipartículas.

La materia oscura- que se cree forma más del 80 por ciento de la materia del universo- ha sido bautizada así debido a que, en apariencia, no emite ni absorbe luz. De hecho no puede ser captadas por los telescopios actuales. 

Los científicos intuyen su existencia debido a que ejerce una fuerza de gravedad sobre la materia ordinaria. 

Los rayos gamma, la luz más energética del universo, también provee de otro método potencial de detección. Por otro lado, muchos científicos piensan que la materia oscura está compuesta fundamentalmente por las llamadas Partículas Masivas Débiles también conocidas como WIMP´s. La teoría sugiere que algunos tipos de WIMP´s se aniquilan cuando chocan unas con otras, mientras que otros generan una partícula secundaria que decae muy rápido cuando se produce la interacción. 

En este nuevo estudio, los investigadores utilizaron datos del Telescopio de Rayos Gamma Fermi con la finalidad de hacer mapas del centro de la Vía Láctea en longitudes de onda donde se manifiestan los rayos gamma. 

Los mapas revelan un “exceso” de emisiones de rayos gamma que se extienden unos 5,000 años luz desde el centro de nuestra galaxia. 

El exceso de rayos gamma puede ser explicado por la aniquilación de partículas de materia oscura con una masa de 31 a 40 mil millones de electrovoltios. 

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Space.com

Descubren cómo nacieron los primeros agujeros negros del universo

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Un grupo de astrónomos creen haber descubierto el origen de los primeros agujeros negros supermasivos que se formaron en el universo hace unos 13,000 millones de años. Esto les ayudará a comprender mejor cómo se formaron la gravedad y la energía oscura.

El estudio ha sido publicado en la revista Nature y ha sido encabezado por Stelios Kazantzdis quien, junto con sus colegas, realizaron simulaciones por computadora mediante las cuales crearon un modelo de cómo se fueron formando las galaxias y los agujeros negros durante los primeros 1000 millones de años después del Big Bang.

Éstas nuevas simulaciones nos muestran que probablemente estos primeros agujeros negros se formaron cuando las galaxias chocaron unas con otras para así emerger.

“Nuestros resultados son un nuevo hito en lo que respecta a cómo la estructura del universo se formó”, comenta el físico.

Por más de dos décadas los astrónomos creyeron que las galaxias evolucionaban de manera jerárquica a través del siguiente proceso: la gravedad atraía pequeños pedazos de materia hasta lograr unirlos y estos pequeños pedazos se iban juntando cada vez más hasta formar grandes estructuras.

“Junto con este nuevo descubrimiento nuestros resultados muestran que las estructuras grandes, como las galaxias y los agujeros negros crecieron de forma muy rápida en la historia del universo. De forma sorprendente, esto es contrario a la teoría de formación por jerarquías”.

La paradoja está resuelta una vez que uno se da cuenta de que la materia oscura crece de manera jerárquica, pero no sucede lo mismo con la materia ordinaria. La materia normal que hace visible a las galaxias y a los agujeros negros supermasivos colapsan de forma más eficiente, y esto también es cierto cuando el universo era muy muy joven, haciendo que se creara una estructura no jerárquica de formación de galaxias y agujeros negros.

Para Kazantzdis nuestra galaxia es pequeña comparada con otras, por tal motivo cuando pedazos de materia grandes y pesadas como las que forman galaxias gigantes y agujeros negros supermasivos se juntan, lo hacen de forma más rápida que los pequeños pedazos que forman a la Vía Láctea que, en su centro, tiene un agujero negro más pequeño de lo normal. Pero afortunadamente las galaxias que formaron estos primeros agujeros negros supermasivos siguen ahí.

Uno de ellos se encuentra en la constelación de Virgo: en una galaxia elíptica llamada M87. “Las galaxias que pudimos observar en nuestro simulador serían las galaxias más conocidas hoy y con unas 100 veces el tamaño de la Vía Láctea. M87 se ajusta a esa descripción”, afirma Kazantzdis.

Los astrónomos comenzaron sus simulaciones con dos galaxias gigantes primordiales: ambas hechas de estrellas que estuvieron en el comienzo del universo; por lo que ellos piensan que en ese entonces todas las estrellas habrían sido sido mucho más masivas de lo que son ahora: unas 300 veces la masa del Sol.

El trabajo de Kazantzdis y sus colegas también ayudará a encontrar las llamadas ondas de gravedad, ya que, de acuerdo con la Teoría General de la Relatividad, cualquier galaxia que emergió en el pasado creó ondas de gravedad tan poderosas que, aún hoy en día, pueden detectarse a través de la Antena de Interferometría Láser de la NASA.

Los científicos también pretenden saber cómo se formaron estos agujeros negros supermasivos en el universo temprano y cómo éstos están actualmente distribuidos en el espacio. Las nuevas simulaciones que se hagan seguramente ofrecerán nuevas pistas.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Ohio State University

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Estrella revela un intenso campo magnético alrededor del agujero negro de la Vía Láctea

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Una extraña estrella que pulsa ha revelado un campo magnético extremadamente fuerte alrededor del agujero negro que se encuentra en la Vía Láctea, llamado Sagitario A y que se encuentra a unos 4 millones de años luz de la Tierra,

El hallazgo ayudar a comprender cómo es que este inmenso agujero negro es capaz de devorar todo lo que está a su alrededor. Esto se puede evidenciar por la emisión de chorros y de materia supercaliente.

Se cree que en el centro de casi todas las galaxias, sobre todo en las más grandes, existe un agujero negro supermasivo con una masa que puede ser de millones o miles de millones de veces la masa del Sol.

Los científicos también buscan comprender cómo un agujero negro de tales características es capaz de modificar y distorsionar la estructura del espacio tiempo alrededor de él. Una forma de observar indirectamente esta distorsión es a través de los llamados pulsares, que son estrellas de neutrones que giran muy rápidamente y que de manera regular generan pulsos de ondas de radio; desde hace 20 años los astrónomos han estado buscando estos objetos cerca de Sagitario A.

De hecho hace unos meses el telescopio NuSTAR de la NASA ayudó a confirmar la existencia de uno de estos pulsares a menos de un año luz del agujero negro. Sus pulsaciones son emitidas cada 3.76 segundos.

“En nuestro primer intento, el pulsar no fue claramente visible,  ya que la mayoría son muy obstinados y requieren muchas observaciones para poder ser detectados. La segunda vez que observamos el pulsar se había vuelo muy visible en la banda de radio además de muy brillante. Podemos estar completamente seguros de que hemos detectado a este pulsar en el centro de nuestra galaxia”, comenta Ralph Eatough, astrofísico del Instituto Max Planck de Radio Astronomía.

El nuevo pulsar encontrado, llamado J1745-2900, pertenece a un raro tipo de púlsares conocidos como magnetares, los cuales representan tan solo una proporción de 1 sobre 500 pulsares que hasta ahora han sido encontrados.

Estos magnetares poseen campos magnéticos muy poderosos que pueden ser hasta 1000 veces más fuertes que los campos magnéticos producidos por una estrella de neutrones.

Los pulsos de radio de los magnetares están altamente polarizados, lo que significa que estas señales oscilan a lo largo de un plano en el espacio. Este hecho ayudó a los investigadores a detectar un campo magnético alrededor de Sagitario A.

Los agujeros negros tienden a tragare todo lo que está a su alrededor como el gas ionizado, en un proceso denominado acreción. Los campos magnéticos que se entrelazan entre esta acreción pueden influir en cómo se estructura y comporta el gas que va cayendo.

“El campo magnético que hemos medido alrededor del agujero negro puede regular la cantidad de materia que come y podría causar incluso que se divida en los llamados chorros. Estas medidas son, por consiguiente, de mucha importancia en la comprensión de cómo se alimentan los agujeros, el cual es un proceso que determina la formación y evolución de las galaxias”, dice Eatough.

Y analizando las ondas de radio que atraviesan el gas y el polvo que rodean al agujero negro y que son producidas por el magnetar, los científicos han descubierto un fuerte y grande campo magnético que invade los alrededores de Sagitario A.

En el área alrededor del pulsar, el campo magnético es 100 veces más débil que el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, “el campo magnético que rodea al agujero negro debe ser mucho más fuerte, varios cientos de veces más poderoso que el campo magnético terrestre”, afirma Eatough.

Los astrónomos han predicho que deben de haber miles de pulsares alrededor del a Vía Láctea. A pesar de ello, PSR J1745-2900 es el primer pulsar descubierto cerca de Sagitario A, por lo que este descubrimiento es, sin lugar a dudas, sumamente importante

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Space.com

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El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea sorprende a los astrónomos

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Astrónomos que han utilizado el Telescopio Herschel de la NASA han podido observar una nube compuesta por gas que se encuentra muy cerca del agujero negro supermasivo ubicado en el corazón de la Vía Láctea y que lleva por nombre Sagitario A, cuya masa es de cuatro millones de veces la masa del Sol y que se encuentra a casi 30,000 años luz en el centro de nuestra galaxia.

Su relativa proximidad lo convierte en el objeto ideal para estudiar estos ambientes extremos en detalle, a pesar de que el punto de vista del observador se ve cubierto por densas nubes de polvo que cubren a la Vía Láctea. Al poderlo estudiar en el lejano infrarrojo, Herschel puede observar a través de este polvo y examinar al agujero negro el cual está rodeado por un anillo de gas que se extiende por 30 años luz.

Las fotografías tomadas por el telescopio Herschel entre 2011 y 2012 han permitido a los astrónomos examinar la región del agujero negro y han encontrado elementos como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, así como moléculas simples que incluyen agua, monóxido de carbono y cianuro de hidrógeno.

La imagen que aparece abajo, que corresponde a la región del agujero negro, se puede observar claramente el anillo visto por el telescopio Herschel (en azul) y la mini-espiral en ondas de radio (naranja). También se aprecia un espectro de la región central alrededor del agujero negro que muestra la presencia de diferentes moléculas.

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Herschel también da cuenta de que mucho del material dentro de la espiral se mueve muy rápido, a velocidades que alcanzan los 300 km/s (1 millón de kilómetros por hora). “Las observaciones son consistentes con el material que en forma de serpentina se mueve hacia Sagitario A, y que va cayendo hacia el centro de la Galaxia, afirma el doctor Goicoechea.

Pero lo que realmente tomó por sorpresa a los astrónomos es la temperatura del gas, que alcanzan los 1000 grados y que es mucho más caliente que la mayor parte del material interestelar que alcanza temperaturas de -200 grados o menos.

La mayor parte del calor se debe a la intensa luz que producen las estrellas vecinas, así como también al material extremadamente caliente que se encuentra cerca del agujero negro. Pero el equipo ha calculado que esto solamente contaría para un relativo aumento de la temperatura. La causa más probable es que las intensas ondas de choque y las turbulencias se deban al movimiento rápido del gas de estrellas jóvenes que causan el aumento de la temperatura a medida que se lanzan alrededor.

El Herschel terminó sus observaciones en Abril de 2013 cuando su suministro de helio líquido se agotó. “Éste es un estudio fascinante de lo que sucede en el centro de las galaxias. Y a pesar de que el telescopio ha terminado de observar, los astrónomos tienen todavía mucho trabajo por delante”, comentó Matt Griffin de la Universidad de Cardiff.

“En los próximos años, mientras procesamos todos los datos recabados por Herschel, estamos convencidos de habrá todavía muchos resultados como estos”.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: The Daily Galaxy.

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