ALMA revela la existencia de un intenso campo magnético cerca de un agujero negro supermasivo

ALMA revela la existencia de un intenso campo magnético cerca de un agujero negro supermasivo

Desvelando qué misteriosos mecanismos entran en juego en el borde del horizonte de sucesos

16 de Abril de 2015

El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha revelado la existencia de un campo magnético extremadamente potente (más que ningún otro fenómeno detectado hasta ahora en el núcleo de una galaxia) muy cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo. Esta nueva observación ayuda a los astrónomos a comprender tanto la estructura y la formación de estos habitantes masivos de los centros de las galaxias como los dobles chorros de plasma a alta velocidad que con frecuencia expulsan sus polos. Los resultados aparecen en la revista Science del 17 de abril de 2015.

Los agujeros negros supermasivos, a menudo con masas de miles de millones de veces la del Sol, están situados en el corazón de casi todas las galaxias del universo. Estos agujeros negros pueden acretar enormes cantidades de materia, la cual está en forma de disco circundante. Mientras que la mayor parte de esta materia cae al agujero negro, cierta cantidad puede escapar momentos antes de la captura, siendo lanzada hacia el espacio a velocidades cercanas a la de la luz como parte de un chorro de plasma. No se comprende muy bien cómo ocurre este fenómeno, aunque se cree que los fuertes campos magnéticos, que actúan muy cerca del horizonte de sucesos, desempeñan un papel crucial en este proceso, ayudando a la materia a escapar de las fauces abiertas de la oscuridad.

Hasta ahora sólo se había demostrado la existencia de débiles campos magnéticos muy lejos de los agujeros negros (a varios años-luz) [1]. En este estudio, sin embargo, astrónomos de la Universidad Tecnológica de Chalmers y delObservatorio Espacial de Onsala, en Suecia, han utilizado ALMA para detectar señales directamente relacionadas con un fuerte campo magnético muy cercano al horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo de una galaxia distante llamada PKS 1830-211. Este campo magnético se encuentra, precisamente, en el lugar desde el cual la materia es, repentinamente, impulsada lejos del agujero negro en forma de chorro.

El equipo midió la fuerza del campo magnético estudiando la forma en que se polarizaba la luz a medida que esta se alejaba del agujero negro.

"La polarización es una característica importante de la luz y se utiliza mucho en la vida diaria, por ejemplo en las gafas de sol o en las gafas 3D en el cine," afirma Iván Martí-Vidal, autor principal de este trabajo. "Cuando se produce de forma natural, la polarización puede utilizarse para medir los campos magnéticos, ya que la luz cambia su polarización cuando viaja a través de un medio magnetizado. En este caso, la luz que detectamos con ALMA había viajado a través de material muy cercano al agujero negro, un lugar lleno de plasma altamente magnetizado".

Los astrónomos aplicaron una nueva técnica de análisis que habían desarrollado para los datos de ALMA y descubrieron que la dirección de la polarización de la radiación proveniente del centro de PKS 1830-211 había rotado [2]. Se trata de las longitudes de onda más cortas jamás utilizadas en este tipo de estudio, lo cual permite estudiar las regiones muy cercanas al agujero negro central [3].

"Hemos encontrado señales claras de la rotación de la polarización cientos de veces mayores que las más altas halladas hasta ahora en el universo", señala Sebastien Muller, coautor del artículo. "Nuestro descubrimiento es un paso de gigante en cuanto a la frecuencia de observación, gracias al uso de ALMA, y en términos de distancia al agujero negro, donde se ha estudiado el campo magnético — hablamos del orden de sólo unos pocos días-luz de distancia del horizonte de sucesos. Estos resultados y los futuros estudios, nos ayudarán a comprender qué está pasando en las inmediaciones de los agujeros negros supermasivos."

Notas

[1] Se han detectado campos magnéticos mucho más débiles en las cercanías del relativamente inactivo agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea. Observaciones recientes han revelado también débiles campos magnéticos en la galaxia activa NGC 1275, detectados en longitudes de onda milimétricas.

[2] Los campos magnéticos generan la rotación Faraday, que hace que la polarización rote de diferentes maneras en diferentes longitudes de onda. La manera en que esta rotación depende de la longitud de onda nos da información sobre el campo magnético de la zona.

[3] Las observaciones de ALMA se hicieron en una longitud de onda de, aproximadamente, un milímetro, mientras que las investigaciones anteriores se hicieron en longitudes de onda de radio mucho más largas. Sólo la luz de las longitudes de onda milimétricas puede escapar de la región cercana al agujero negro, ya que las radiaciones de onda más largas son absorbidas.

Información adicional

Este trabajo de investigación se presenta en el artículo científico titulado “A strong magnetic field in the jet base of a supermassive black hole” que aparece publicado en la revista Science el 16 de abril de 2015.

El equipo está formado por I. Martí-Vidal (Observatorio Espacial de Onsala y Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia); S. Muller (Observatorio Espacial de Onsala y Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia); W. Vlemmings (Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia); C. Horellou (Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia) y S. Aalto (Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia).

El conjunto ALMA, ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council); y por el NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Las galaxias gigantes mueren de dentro hacia afuera

Las galaxias gigantes mueren de dentro hacia afuera

Observaciones realizadas con el VLT y el Hubble muestran que la formación estelar se “apaga” primero en los centros de las galaxias elípticas

16 de Abril de 2015

Los astrónomos han mostrado, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias “muertas” dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años. El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. La disminución en el ritmo de formación estelar parece haberse iniciado en los núcleos de las galaxias, extendiéndose luego a las partes exteriores. Los resultados se publican en la edición del 17 de abril de 2015 de la revista Science.

Uno de los grandes misterios de la astrofísica se ha centrado en cómo las masivas e inactivas galaxias elípticas, tan comunes en el universo moderno, frenaron hasta “desconectar” su otrora frenético ritmo de formación estelar. Estas colosales galaxias, a menudo también llamadas esferoides debido a su forma, típicamente contienen, en su atestado centro, una densidad de estrellas diez veces mayor a la de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y tienen cerca de diez veces su masa.

Los astrónomos se refieren a estas grandes galaxias como rojas y muertas, ya que exhiben una amplia abundancia de antiguas estrellas rojas, pero muestran la ausencia de jóvenes estrellas azules y no presentan evidencia de formación de nuevas estrellas. La edad estimada de las estrellas rojas sugiere que estas galaxias dejaron de crear nuevas estrellas hace 10.000 millones de años. Este “apagón” comenzó justo en el clímax de la formación de estrellas en el Universo, cuando muchas galaxias aún estaban dando a luz a estrellas a un ritmo casi veinte veces más rápido que el actual.

"Los esferoides masivos muertos contienen aproximadamente la mitad de todas las estrellas que el universo ha producido durante toda su vida", señala Sandro Tacchella, del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich (ETH, Suiza), autor principal del artículo. "No podemos pretender una comprensión de cómo el universo evolucionó y se convirtió en lo que hoy vemos a no ser que comprendamos a su vez cómo estas galaxias han llegado a ser lo que son".

Tacchella y sus colegas observaron un total de 22 galaxias, abarcando un determinado rango de masas, de una época de unos 3.000 millones años después del Big Bang [1]. El instrumento SINFONI, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, recogió la luz de esta selección de galaxias, mostrando precisamente dónde se estaban produciendo nuevas estrellas. SINFONI pudo hacer estas detalladas mediciones de galaxias distantes gracias a su sistema de óptica adaptativa, que anula en gran medida las aberraciones que la atmósfera de la Tierra genera en la luz que recibimos.

Los investigadores también estudiaron datos del mismo conjunto de galaxias obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, aprovechando la ubicación del telescopio en el espacio y la ausencia de aberraciones al estar por encima de nuestra atmósfera. La cámara WFC3 del Hubble tomó imágenes en el infrarrojo cercano, revelando la distribución espacial de las estrellas más viejas dentro de las galaxias con formación estelar activa.

"Resulta sorprendente que el sistema de óptica adaptativa de SINFONI pueda eliminar en gran medida los efectos atmosféricos y recopilar información sobre dónde están naciendo nuevas estrellas y hacerlo con exactamente la misma precisión con la que el Hubble nos permite estudiar las distribuciones de masas estelares", comenta Marcella Carollo, también de ETH Zúrich y coautora del estudio.

Según los nuevos datos, las galaxias más masivas de la muestra mantuvieron una producción constante de nuevas estrellas en sus periferias. En sus núcleos, densamente poblados, sin embargo, la formación estelar había cesado.

Según palabras de Alvio Renzini, del Observatorio de Padua (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica), "Esta nueva demostración de la tendencia de las galaxias masivas a “apagar” su formación estelar de dentro hacia afuera debería ayudar a comprender mejor los mecanismos subyacentes implicados sobre los que los astrónomos llevan tiempo debatiendo”.

Una de las teorías preferidas es la que plantea que el agujero negro central supermasivo de la galaxia, al alimentarse de la materia que lo rodea, dispersa el material necesario para la fabricación de estrellas debido a los torrentes de energía que libera durante su “ingesta”. Otra idea expone que el gas frío deja de fluir en una galaxia, dejándola sin la materia prima para fabricar nuevas estrellas y transformándola en un esferoide rojo y muerto.

"Hay muchas sugerencias teóricas diferentes para explicar los mecanismos físicos que conducen a la muerte de los esferoides masivos", afirma la coautora Natascha Förster Schreiber, del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre(Garching, Alemania). "Descubrir que la disminución de la formación estelar empieza en el centro y sigue su camino hacia las zonas exteriores es un paso muy importante hacia el entendimiento de cómo el universo llegó a tener el aspecto que tiene ahora".

Notas

[1] La edad del Universo es, aproximadamente, de 13.800 millones de años, así que las galaxias estudiadas por Tacchella y sus colegas generalmente se ven tal y como eran hace más de 10.000 millones de años.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Evidence for mature bulges and an inside-out quenching phase 3 billion years after the Big Bang”, por S. Tacchella et al., y aparece en la revista Science del 17 de abril de 2015.

El equipo está formado por Sandro Tacchella (ETH Zúrich, Suiza); Marcella Carollo (ETH Zúrich); Alvio Renzini (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, Padua, Italia); Natascha Förster Schreiber (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania); Philipp Lang (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre); Stijn Wuyts (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre); Giovanni Cresci (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica), Avishai Dekel (Universidad Hebrea, Israel); Reinhard Genzel (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre y Universidad de California, Berkeley, California, EE.UU.); Simon Lilly (ETH Zúrich); Chiara Mancini (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica); Sarah Newman (Universidad de California, Berkeley, California, EE.UU.); Masato Onodera (ETH Zúrich); Alice Shapley (Universidad de California, Los Ángeles, EE.UU.); Linda Tacconi (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania); Joanna Woo (ETH Zúrich) y Giovanni Zamorani (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, Bolonia, Italia).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Descubiertas moléculas orgánicas complejas en un joven sistema estelar

Descubiertas moléculas orgánicas complejas en un joven sistema estelar

Estos indicios sugieren que los cimientos de la química de la vida son universales

8 de Abril de 2015

Por primera vez, un equipo de astrónomos ha detectado la presencia de moléculas orgánicas complejas (los componentes esenciales para la construcción de la vida) en un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven. El descubrimiento, hecho con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), reafirma que las condiciones que dieron lugar al nacimiento de la Tierra y el Sol no son únicas en el universo. Los resultados se publican en la revista Nature del 09 de abril de 2015.

Las nuevas observaciones de ALMA revelan que el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480 [1]contiene grandes cantidades de cianuro de metilo (CH3CN), una molécula compleja basada en el carbono. Hay suficiente cianuro de metilo alrededor de MWC 480 como para llenar todos los océanos de la Tierra.

Tanto esta molécula como su pariente más simple, el ácido cianhídrico (HCN), fueron encontradas en los fríos confines del disco recién formado de la estrella, en una región que los astrónomos creen análoga a la del cinturón de Kuiper — el reino de los planetesimales helados y de los cometas en nuestro propio Sistema Solar, más allá de Neptuno.

Los cometas conservan, desde el periodo en que se formaron los planetas, la información original de la química temprana del Sistema Solar. Se cree que los cometas y los asteroides del Sistema Solar exterior enriquecieron al joven planeta Tierra con agua y moléculas orgánicas, ayudando a preparar la etapa en la que se desarrollaría la vida primigenia.

"Los estudios de cometas y asteroides muestran que la nebulosa solar que generó al Sol y los planetas era rica en agua y compuestos orgánicos complejos", señala Karin Öberg, astrónoma del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica de Cambridge, Massachusetts (EE.UU.) y autora principal del nuevo artículo.

"Ahora tenemos aún más evidencias de que esta misma química existe en otras partes del universo, en las regiones que podrían formar sistemas solares no muy distintos al nuestro". Öberg señala que esto resulta especialmente interesante, dado que las moléculas que se encuentran en MWC 480 también se encuentran en concentraciones similares en los cometas del Sistema Solar.

La estrella MWC 480, que tiene aproximadamente dos veces la masa del Sol, está a unos 455 años luz, en la región de formación estelar de Tauro. Su disco circundante está en las primeras etapas de desarrollo — es decir, recientemente ha empezado a condensarse a partir de una fría y oscura nebulosa de gas y polvo. Estudios llevados a cabo con ALMA y otros telescopios han llegado a detectar signos evidentes de formación planetaria en este disco, aunque observaciones de mayor resolución podrían revelar estructuras similares a las de HL Tauri, que es de una edad similar.

Desde hace un tiempo, los astrónomos saben que las oscuras y frías nubes interestelares son eficientes fábricas de moléculas orgánicas complejas, incluyendo a un grupo de moléculas conocidas como cianuros. Los cianuros y, en concreto, el cianuro de metilo, son importantes porque contienen enlaces carbono–nitrógeno: estos enlaces son esenciales para la formación de los aminoácidos, son la base para la creación de las proteínas y constituyen los componentes esenciales para la construcción de la vida.

Sin embargo, hasta ahora no estaba muy claro si estas mismas moléculas orgánicas complejas se forman y sobreviven de forma habitual en el ambiente energético de un sistema solar recién conformado, donde los choques y la radiación pueden romper fácilmente los enlaces químicos.

Gracias a la notable capacidad de ALMA [2], los astrónomos han podido comprobar, en las últimas observaciones, que estas moléculas no sólo sobreviven, sino que prosperan.

Y lo más importante: las moléculas detectadas por ALMA son mucho más abundantes que las halladas en las nubes interestelares. Esto revela a los astrónomos que los discos protoplanetarios son muy eficientes en la formación de moléculas orgánicas complejas y que son capaces de formarlas en escalas de tiempo relativamente cortas [3].

Dado que este sistema continúa evolucionando, los astrónomos especulan que es probable que las moléculas orgánicas, protegidas y a salvo en el interior de cometas y otros cuerpos helados, sean transportadas a entornos más enriquecedores para la vida.

"Gracias al estudio de exoplanetas, sabemos que el Sistema Solar no es el único que tiene tantos planetas o el único que cuenta con abundancia de agua", concluye Öberg. "Ahora sabemos que tampoco somos únicos en cuanto a nuestra química orgánica. Una vez más, hemos aprendido que no somos especiales. Desde el punto de vista de la vida en el universo, es una buena noticia".

Notas:

[1] Esta estrella solo tiene alrededor de un millón de años. En comparación, el Sol tiene más de 4.000 millones de años. El nombre MWC 480 se refiere al Catálogo del Monte Wilson de estrellas de tipo B y A con líneas de hidrógeno brillantes en sus espectros.

[2] ALMA es capaz de detectar la débil radiación en el rango de las ondas milimétricas que emiten las moléculas en el espacio. Para estas últimas observaciones, los astrónomos utilizaron solo una parte de las 66 antenas de ALMA, cuando el telescopio estaba en su configuración de más baja resolución. Estudios posteriores de este y otros discos protoplanetarios con ALMA con todas sus capacidades, revelarán detalles adicionales sobre la evolución química y estructural de estrellas y planetas.

[3] Esta rápida formación es esencial para dejar atrás las fuerzas que, de lo contrario, destruirían las moléculas. Además, estas moléculas fueron detectadas en una parte relativamente tranquila del disco, a una distancia de, aproximadamente, entre 4.500 y 15.000 millones de kilómetros de la estrella central. Aunque para los estándares del Sistema Solar parezca una distancia muy grande, en dimensiones a escala con respecto a MWC 480, hablaríamos exactamente de la zona de formación de cometas.

Información adicional

Este trabajo de investigación se presentó en un artículo científico titulado “The Cometary Composition of a Protoplanetary Disk as Revealed by Complex Cyanides”, por K.I. Öberg et al., que aparece en la revista Nature del 9 de abril de 2015.

El equipo está formado por Karin I. Öberg (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, Cambridge, Massachusetts, EE.UU.); Viviana V. Guzmán (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica); Kenji Furuya (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Leiden, Países Bajos); Chunhua Qi (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica); Yuri Aikawa (Universidad de Kobe, Kobe, Japón); Sean M. Andrews (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica); Ryan Loomis (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica) y David J. Wilner (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica).

El conjunto ALMA, ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council), y por el NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute).

La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado porAssociated Universities, Inc. (AUI), en América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

Artículo científico en la revista Nature

Fotos de ALMA

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José Miguel Mas Hesse

Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)

Madrid, España

Tlf.: (+34) 91 813 11 96

Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es

Karin Öberg

Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics

Cambridge MA, USA

Móvil: +1 617 496 9062

Correo electrónico: koberg@cfa.harvard.edu

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1513.

La mejor imagen obtenida hasta ahora de una nube de polvo que pasa junto al agujero negro del centro de la galaxia

La mejor imagen obtenida hasta ahora de una nube de polvo que pasa junto al agujero negro del centro de la galaxia

Observaciones llevadas a cabo con el VLT confirman que G2 ha sobrevivido a su aproximación y es un objeto compacto

26 de Marzo de 2015

Las mejores observaciones realizadas hasta el momento de la polvorienta nube de gas G2 confirman que, en mayo del 2014, hizo su mayor aproximación al agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea y sobrevivió a la experiencia. El nuevo resultado del Very Large Telescope de ESO muestra que el objeto no parece haberse deformado significativamente y que es muy compacto. Es más probable que se trate de una joven estrella con un núcleo masivo que todavía está acretando material. El propio agujero negro todavía no ha mostrado ningún aumento de actividad.

En el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay un agujero negro supermasivo con una masa de cuatro millones de veces la de nuestro Sol. A su alrededor orbita un pequeño grupo de estrellas brillantes y, además, a lo largo de los últimos años, se ha estudiado y seguido el proceso de caída hacia el agujero negro de una enigmática nube de polvo conocida como G2. Se predijo que el punto de mayor aproximación (denominado peribothron en inglés) sería en mayo de 2014.

Debido a la potente gravedad y a las grandes fuerzas de marea existentes en esta región, se esperaba que la nube quedara destrozada y dispersa a lo largo de su órbita. Parte de este material podría alimentar al agujero negro y provocar una súbita combustión y otros eventos que harían evidente que el monstruo estaba disfrutando de una comida especial. Para estudiar estos eventos únicos, durante los últimos años numerosos equipos han utilizado grandes telescopios de todo el mundo con el fin de observar cuidadosamente la región del centro galáctico.

Durante muchos años, un equipo liderado por Andreas Eckart (Universidad de Colonia, Alemania) ha observado la región utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO [1], incluyendo nuevas observaciones durante el período crítico de febrero a septiembre de 2014, justo antes y después del evento de máximo acercamiento de mayo de 2014. Estas nuevas observaciones encajan con las anteriores, llevadas a cabo con el telescopio Keck, instalado en Hawái [2].

Las imágenes donde puede verse el brillante hidrógeno, obtenidas en el rango infrarrojo, muestran que la nube era compacta tanto antes como después de su aproximación más cercana, tras pivotar alrededor del agujero negro.

Además de proporcionar imágenes muy nítidas, el instrumento SINFONI, instalado en el VLT, también divide la luz en los colores que componen el infrarrojo y, por lo tanto, permite estimar la velocidad de la nube [3]. Antes de la máxima aproximación, se descubrió que la nube se alejaba de la Tierra a unos diez millones de kilómetros por hora y, después de pivotar alrededor del agujero negro, las medidas indicaron que se acercaba a la Tierra a unos 12 millones de kilómetros por hora.

Florian Peissker, estudiante de doctorado de la Universidad de Colonia (Alemania) que hizo gran parte de las observaciones, afirma: "Estar en el telescopio y ver los datos en tiempo real fue una experiencia fascinante". Por su parte, Mónica Valencia-S., investigadora post-doctoral, también en la Universidad de Colonia, y que entonces trabajaba en la desafiante labor de procesar los datos, añade: "Fue sorprendente ver que el resplandor de la nube de polvo permaneció compacto antes y después de la aproximación al agujero negro".

Aunque observaciones anteriores sugerían que el objeto G2 se estaba estirando, las nuevas observaciones no mostraron evidencia de que la nube hubiese sufrido grandes cambios, ni por estiramientos que pudieran apreciarse ni por un aumento de la velocidad.

Además de las observaciones llevadas a cabo con el instrumento SINFONI, el equipo también ha hecho un gran número de medidas de la polarización de la luz proveniente de la región del agujero negro supermasivo utilizando elinstrumento NACO, instalado en el VLT. Estas últimas, las mejores observaciones de este tipo hechas hasta el momento, revelan que el comportamiento del material acretado hacia el agujero negro es muy estable, y — hasta ahora — no se ha visto alterado por la llegada de material de la nube G2.

La resistencia de la nube de polvo a la extrema gravedad generada por la fuerza de marea cercana al agujero negro, sugiere que, más que una nube, se trata de material que rodea a un objeto denso con un núcleo masivo. A esto se suma la falta, hasta el momento, de pruebas que indiquen que el material esté alimentando al monstruo central, lo cual generaría llamaradas y aumentaría su actividad.

Andreas Eckart resume los nuevos resultados: "hemos estudiado todos los datos recientes y, en particular, el período del año 2014 en el que se produjo la mayor aproximación al agujero negro. No podemos confirmar ningún tipo de estiramiento significativo de la fuente. Sin duda, no se comporta como una nube de polvo sin núcleo. Creemos que debe ser una estrella joven envuelta en polvo".

Notas:

[1] Se trata de observaciones muy difíciles, ya que la región se esconde tras densas nubes de polvo, lo cual requiere de observaciones en luz infrarroja. Además, los eventos tienen lugar muy cerca del agujero negro, haciendo necesario el uso de óptica adaptativa para conseguir imágenes lo suficientemente precisas. El equipo utilizó el instrumento SINFONI, instalado en el Very Large Telescope de ESO, y también monitorizaron en luz polarizada el comportamiento de la región del agujero negro central utilizando el instrumento NACO.

[2] Las observaciones del VLT son más nítidas (porque se hacen en longitudes de onda más cortas) y también tienen medidas adicionales de la velocidad gracias al instrumento SINFONI y medidas de polarización obtenidas con el instrumento NACO.

[3] Dado que la nube de polvo se está moviendo con respecto a la Tierra — alejándose de la Tierra antes de su aproximación al agujero negro y acercándose a la Tierra después de tal aproximación — el efecto Doppler cambia la longitud de onda de la luz observada. Estos cambios en la longitud de onda pueden medirse usando un espectrógrafo sensible, como el instrumento SINFONI en el VLT. También se puede utilizar para medir la propagaInformación adicional:ción de las velocidades del material, lo cual podría esperarse si la nube se hubiese extendido a lo largo de su órbita de forma significativa, tal y como ha ocurrido con anterioridad.

Información adicional:

Este trabajo se ha presentado en el artículo científico titulado “Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole” por M. Valencia-S. et al., en la revista Astrophysical Journal Letters.

Confirman actividad hidrotermal en el fondo de los océanos de Encelado

Confirman actividad hidrotermal en el fondo de los océanos de Encelado

El hallazgo refuerza la posibilidad de vida en esa luna de Saturno

JOSE MANUEL NIEVES@ABC_CIENCIA / MADRID

Día 12/03/2015 - 16.28h

La sonda Cassini, de la NASA, que lleva desde 2004 estudiandoSaturno y sus lunas, acaba de aportar las primeras pruebas de que en las profundidades de los océanos subterráneos de Encelado podría haber fuentes hidrotermales en plena actividad, tal y como sucede en laTierra. Las implicaciones de este descubrimiento en un mundo diferente al nuestro refuerza la idea de que en esa luna de Saturno podría haber vida.

«Este hallazgo refuerza la posibilidad de que Encelado, que cuenta con un océano subterráneo y da muestras de tener una remarcable actividad geológica, pueda contener entornos adecuados para organismos vivos», afirma John Grunsfeld, administrador de la NASA. Haz clic AQUÍ para seguir leyendo y ver la imagen.

Ganímedes, la mayor luna de Júpiter, alberga más agua líquida que la Tierra

Ganímedes, la mayor luna de Júpiter, alberga más agua líquida que la Tierra

El telescopio espacial 'Hubble' detecta la presencia de un gran océano subterráneo bajo la corteza de la mayor luna del Sistema Solar
El hallazgo se hizo de forma indirecta, observando la actividad de sus auroras y a través de ellas, de su campo magnético

TERESA GUERREROMadridActualizado: 12/03/2015 17:58 horas

Ganímedes es la mayor luna de Júpiter y también del Sistema Solar. Y según sugieren las observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble, alberga un gran océano subterráneo que contiene más agua líquida que la que hay en la Tierra. La conclusión fue presentada ayer durante una rueda de prensa de la NASA en la que participaron los principales científicos que han llevado a cabo esta investigación, publicada en Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Según sus cálculos, esta gran masa de agua salada tendría unos 100 kilómetros de profundidad (aproximadamente diez veces más que los océanos más profundos de la Tierra) y se encontraría bajo una corteza de 150 kilómetros de espesor, compuesta en su mayor parte por hielo. Haz clic AQUÍ para seguir leyendo y ver la imagen.

Descubiertas nueve galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea

Descubiertas nueve galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea

Están en el cielo del hemisferio Sur y ayudarán a investigar la materia oscura del universo

ALICIA RIVERA 10 MAR 2015 - 14:34 CET

Un total de nueve nuevas galaxias enanas en órbita de nuestra Vía Láctea han sido descubiertas en el cielo del hemisferio sur cerca de las Nubes de Magallanes. Son unos mil millones de veces menos luminosas que la Vía Láctea y un millón de veces menos masivas, explican los astrónomos de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), uno de los dos equipos autores del hallazgo. La más cercana de ellas está a unos 97.000 años luz de la Tierra, en dirección de la constelación de Retículo, y parece estar siendo desgarrada debido a las fuerzas de marea de nuestra galaxia; la más lejana, a 1,2 millones de años luz, está en el borde de la Vía láctea, hacia la constelación de Eridano. Haz clic AQUÍ para seguir leyendo y ver la imagen.

Marte: el planeta que perdió vastos océanos de agua

Marte: el planeta que perdió vastos océanos de agua

5 de Marzo de 2015

De acuerdo con nuevos resultados publicados hoy, Marte albergó un primitivo océano que contenía más agua que el océano Ártico de la Tierra y que habría cubierto una parte de su superficie mayor que la que ocupa el océano Atlántico en nuestro planeta. Un equipo internacional de científicos ha utilizado el VLT (Very Large Telescope) de ESO, junto con los instrumentos del Observatorio W. M. Keck y el Telescopio Infrarrojo de la NASA, para monitorizar, durante un periodo de seis años, la atmósfera del planeta y trazar las propiedades del agua. Estos nuevos mapas son los primeros de su clase. Los resultados aparecen hoy en línea en la revista Science.

Hace unos cuatro mil millones de años, el joven planeta habría tenido suficiente agua como para cubrir toda su superficie con una capa líquida de 140 metros de profundidad, pero es más probable que el líquido se acabase acumulando, formando un océano que habría ocupado casi la mitad del hemisferio norte de Marte, alcanzando, en algunas regiones, profundidades superiores a 1,6 kilómetros.

"Nuestro estudio proporciona una estimación sólida de cuánta agua pudo tener Marte, determinando cuánta agua se perdió en el espacio", afirma Gerónimo Villanueva, investigador del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt (Maryland, EE.UU.) y autor principal del nuevo artículo. "Con este trabajo, podemos comprender mejor la historia del agua en Marte".

Esta nueva estimación se basa en observaciones detalladas de dos formas ligeramente diferentes de agua en la atmósfera de Marte. Una es la forma más conocida del agua, compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno oxígeno, el H2O. La otra es el HDO, o agua semipesada, una variación natural en la que un átomo de hidrógeno es reemplazado por una forma más pesada, llamada deuterio.

Como la forma deuterada es más pesada que el agua normal, no resulta tan fácil que se pierda en el espacio a través de la evaporación. Así, cuanto mayor sea la pérdida de agua del planeta, mayor proporción de HDO a H2O habrá en el agua restante [1].

Los investigadores han diferenciado las firmas químicas de los dos tipos de agua utilizando el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, junto con los instrumentos del Observatorio W. M. Keck y el Telescopio Infrarrojo de la NASA, en Hawaii[2]. Al comparar la proporción de HDO a H2O, los científicos han podido medir cuánto ha aumentado la proporción de HDO, determinando así cuánta agua ha escapado al espacio. Esto permite, a su vez, estimar la cantidad de agua que pudo haber en Marte en épocas anteriores.

Durante casi seis años terrestres –el equivalente a cerca de tres años marcianos- el equipo mapeó repetidamente la distribución de H2O y HDO, generando instantáneas globales de cada uno, así como de su proporción. Aunque el Marte actual es prácticamente un desierto, los mapas han revelado cambios estacionales y microclimas.

El equipo estaba especialmente interesado en regiones cercanas a los polos norte y sur, ya que los casquetes polares son el reservorio de agua conocido más grande del planeta. Se cree que el agua almacenada allí podría documentar la evolución del agua de Marte desde el húmedo período Noeico, que terminó hace unos 3.700 millones de años, hasta el presente.

Los nuevos resultados muestran que el agua atmosférica de la región cercana a los polos fue enriquecida en un factor siete en relación con el agua de los océanos de la Tierra, lo que implica que el agua de los casquetes de hielo permanentes de Marte está enriquecida ocho veces más. Para proporcionar un nivel tan alto de enriquecimiento, Marte debe haber perdido un volumen de agua 6,5 veces mayor que el de los casquetes polares actuales. El volumen del océano temprano de Marte debe haber sido, por lo menos, de 20 millones de kilómetros cúbicos.

Basándonos en la superficie de Marte hoy en día, una probable localización de esta agua sería las llanuras del norte, que durante mucho tiempo se han considerado un buen candidato debido al bajo nivel de la superficie. Un antiguo océano habría cubierto el 19% de la superficie del planeta — en comparación, el océano Atlántico ocupa el 17% de la superficie terrestre.

Para Michael Mumma, científico senior en Goddard y segundo autor del artículo, "Con Marte perdiendo tanta agua, es muy probable que el planeta fuese húmedo durante mucho más tiempo de lo que se pensaba anteriormente, sugiriendo que el planeta podría haber sido habitable a lo largo de un periodo mayor”.

Es posible que en algún momento Marte tuviera incluso más agua, parte de la cual podría haber quedado almacenada bajo la superficie. Y es que los nuevos mapas revelan microclimas y cambios en el contenido de agua atmosférica a lo largo del tiempo, lo cual también podría ser útil en la continua búsqueda de agua subterránea.

Notas

[1] En los océanos de la Tierra hay unas 3.200 moléculas de H2O por cada molécula de HDO.

[2] Aunque tanto las sondas sobre la superficie marciana y como las que orbitan el planeta pueden proporcionar medidasin situ mucho más detalladas, no son adecuadas para el seguimiento de las propiedades de toda la atmósfera marciana. Este es el mejor seguimiento llevado a cabo hasta ahora utilizando espectrógrafos infrarrojos instalados en grandes telescopios basados en tierra.

El ‘Hubble’ capta la ‘cruz de Einstein’ de una supernova

El ‘Hubble’ capta la ‘Cruz de Einstein’ de una supernova

El telescopio espacial fotografía la imagen múltiple de una explosión estelar

ALICIA RIVERA 6 MAR 2015 - 10:24 CET

El telescopio espacial Hubble ha fotografiado un sorprendente fenómeno: una lejana explosión de supernova multiplicada por cuatro debido a que su luz se curva por el efecto gravitatorio de una galaxia masiva, que está en un grupo galáctico también masivo interpuesto en la línea de visión desde la Tierra. Es la primera vez que se capta este efecto, denominado La Cruz de Einstein, con una supernova, aunque se conocía ya en decenas de casos de cuásares y de galaxias, anuncia la Agencia Europea del Espacio (ESA). Clic AQUÍ para seguir leyendo y ver la imagen.

La nave ‘Dawn’ llega esta semana al planeta enano Ceres

La nave ‘Dawn’ llega esta semana al planeta enano Ceres

La sonda de la NASA estuvo ya en órbita del asteroide Vesta

ALICIA RIVERA Madrid 2 MAR 2015 - 19:47 CET

La sonda espacial Dawn, de la NASA, prepara su llegada al planeta enano Ceres, un cuerpo de 950 kilómetros de diámetro (frente a los 12.742 kilómetros de la Tierra) que perteneciente al cinturón de asteroides que hay entre Marte y Júpiter. Será el próximo viernes, según el plan previsto, cuando la sonda automática se ponga en órbita de este objeto del Sistema Solar, para estudiarlo de cerca durante un año. La Dawn, que partió de la Tierra en septiembre de 2007, exploró durante 14 meses (desde julio de 2011 hasta septiembre de 2012) el gran asteroide Vesta, de 525 kilómetros de diámetro, antes de encaminarse hacia Ceres. Será la primera nave que habrá estado en órbita de dos cuerpos del Sistema Solar, recalca la agencia espacial estadounidense.

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