Campos de Estrellas

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Una nova de rayos X permite descubrir un nuevo agujero negro en nuestra galaxia

El pasado 16 de septiembre, el satélite Swift de la NASA detectó una nueva y brillante fuente de rayos X cerca del centro galático que se ha identificado como una nova de rayos X, algo que se produce cuando una fuente comienza a emitir repentinamente en rayos X, incrementa su emisión con el paso de los días hasta alcanzar el máximo, para luego decaer durante un periodo de varios meses. Las novas de rayos X son eventos poco habituales, éste es el primero captado por Swift. Y ha revelado la presencia de un agujero negro que no se había detectado hasta ahora.

Agujero negro y estrella compañera

ESO/L. Calçada

Aunque la posición del agujero negro no se ha podido determinar con precisión, debe estar entre 20 y 30 mil años luz de nosotros, en la región central de la Vía Láctea. También se han detectado emisiones en infrarrojo y de radio procedente de este objeto, pero al estar cerca del centro de la galaxia, la gran cantidad de polvo que lo rodea impide observarlo en el visible. Este agujero negro debe formar parte de una binaria de rayos X de baja masa, y seguramente tenga por compañera a una estrella de masa similar al Sol.

La estrella compañera debe estar perdiendo parte de su material, que al verse atraído por el agujero negro, cae hacia él formando un disco de acreción alrededor del agujero negro. El material gira en este disco a grandes velocidades, se calienta y emite en rayos X que podemos detectar.

Normalmente el material del disco cae hacia el agujero negro a un ritmo estable, y la emisión de rayos X también lo es. Pero bajo determinadas circunstancias el material que se incorpora no llega a producir un flujo constante en el disco y se forman dos zonas, una exterior de material a menor temperatura y menos ionizado que el del interior del disco. El material de la zona exterior permanece retenido en esa zona, como si fuese el agua de un embalse que se ve contenida por la presa. Esta situación se mantiene hasta que la cantidad de material acumulado en esta zona del disco es tan grande que acaba cayendo hacia el agujero negro, y entonces se produce una intensa emisión de rayos X, esto es lo que detectamos como nova de rayos X.

Este suceso deja sin material la zona interior del disco, por lo que al cabo de un tiempo la emisión de rayos X deja de producirse. Con el tiempo, se irá incorporando más material al disco de acreción del agujero negro procedente de la estrella compañera, y cuando la cantidad de material vuelva a ser suficiente se volverá a producir la nova de rayos X.

Se estima que en nuestra galaxia la masa de todos los agujeros negros puede rondar los cien millones de masas solares. Sin embargo desconocemos dónde se encuentran la mayoría de estos agujeros negros, hasta el momento sólo hemos encontrado alrededor de una docena.

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Fuentes:

Written by Felipe

7 octubre, 2012 at 11:53

Publicado en agujero negro, swift

Actualidad en Astronomía: Semana 30-7-2012

El repaso a algunas noticias de la actualidad asatronómica de la semana.

Sistema Solar:

Heliopausa

NASA

Exoplanetas:

Exoplaneta vaporizado

NASA, European Space Agency, Alfred Vidal-Madjar

  • Científicos han simulado la atmósfera de planetas de tipo supertierra que estén orbitando cerca de sus estrellas, y que por tanto estén soportando altas temperaturas. En estas condiciones, su superficie puede llegar a fundirse, y de hecho el equipo llegó a simular las condiciones que vaporizarían un planeta completo. El equipo simuló planetas con dos tipos de corteza, una similar a la de la Tierra, y otra similar a la que tenía la Tierra antes de que se formase la corteza continental, de tipo basáltica como la de Venus. La diferencia entre ambos modelos es el agua, que es necesaria por ejemplo para que se forme el granito. El equipo pudo determinar qué elementos y componentes se convierten en gas conforme aumenta la temperatura. El equipo encontró que en ambos modelos la atmósfera están dominada en un amplio rango de temperaturas por el vapor de agua y el dióxido de carbono, la mayor diferencia es que la corteza basáltica es más reductora, es decir, contiene gases que se oxidarían en presencia de oxígeno. Por debajo de 730ºC, el modelo de corteza basáltica contiene metano y amoníaco, que en presencia de la luz puede producir aminoácidos. Por encima de 730ºC el dióxido de azufre aparece en la atmósfera, sería como Venus pero con vapor de agua. El monóxido de silicio, el gas más característico de las rocas calientes, aparece en ambos modelos por encima de los 1430ºC, los cuales podrían luego condensarse en la atmósfera y llegar a producir precipitaciones de pequeñas rocas. Estas simulaciones permitirán usar los datos que tengamos de las atmósferas de los exoplanetas para profundizar en la composición de éstos. y llegar a identificar a las supertierras por la composición de sus atmósferas.
Remanente de la supernova de Tycho, imagen anotada

NASA/CXC/Chinese Academy of Sciences/F. Lu et al.

Estrellas:

  • Observaciones realizadas por un grupo de astrónomos japoneses han permitido revelar la estructura grumosa en 3 dimensiones de una supernova. A pesar de su importancia, el proceso de las explosiones de supernova sigue sin estar claro. Hay dos escenarios principales para entenderlo, el de una explosión bipolar provocada por la rotación de la estrella, y el de una explosión grumosa en 3D producida por la convección. Como las explosiones de supernova que podemos estudiar se producen en galaxias a millones de años luz no es posible obtener imágenes detallas, por lo que las observaciones realizadas han estudiado la polarización de la luz recibida. A partir de simulaciones vieron que en el escenario bipolar presentaría un único ángulo de polarización, mientras que en el escenario grumoso ofrece varios ángulos. Tras estudiar las supernovas SN 2009mi y SN 2009jf han observado que éstas poseen varios ángulos de polarización, lo que apoya el escenario grumoso en 3D a pesar de la gran aceptación del escenario bipolar para explicar las explosiones de supernovas.

    Enana blanca acretando materia de una estrella compañera

    NASA

  • El origen de las supernovas de tipo Ia se asocia con sistemas binarios en el que al menos una de las componentes es una enana blanca. En uno de los escenarios posibles esta enana blanca va adquiriendo materia de una estrella que sería el otro componente del par. Cuando la enana blanca alcanza una masa de unas 1,4 veces la del Sol estalla como supernova. Para probar esta teoría los científicos han estado buscando sistemas binarios que fuesen candidatos a producir una supernova Ia. Estudios recientes han identificado gas de sodio asociado con supernovas de tipo Ia, gas que puede ser expulsado de la estrella donante y permanecer alrededor del sistema. Esto proporciona una pista sobre el progenitor de una supernova Ia. Usando este indicador un grupo de investigadores ha podido identificar una estrella binaria llamada QU Carinae como una posible supernova progenitora, contiene una enana blanca que se está acumulando la masa de una estrella gigante y el sodio se ha detectado en todo el sistema. Si la enana blanca de esta binaria explota en una supernova, el sodio que envuelve el sistema binario produciría el mismo tipo de firma que encontramos en otras supernovas de tipo Ia.

Agujeros negros:

Agujero negro

NASA

  • El año pasado un grupo de astrónomos descubrió la erupción producida por un agujero negro de una lejana galaxia tras engullir una estrella. Tras este suceso se han hecho más observaciones que han mostrado una señal en rayos X que se conoce como oscilación cuasiperiódica (quasi-periodic oscillation o QPO), que es característica de los discos de acreción de objetos compactos como los agujeros negros o las estrellas de neutrones. Este tipo de señal sólo se había detectado hasta ahora en agujeros negros supermasivos, sin embargo en este caso se ha conseguido con un objeto de masa intermedia, gracias a que el chorro de partículas que emite el agujero negro apunta casi en nuestra dirección y aumenta la señal del QPO que nos llega. Este hallazgo permite explorar la naturaleza de los agujeros negros ya que los QPO se producen en las zonas internas del disco de acreción, muy próximas al horizonte de sucesos del agujero negro. Pero además, dada la lejanía del objeto, a 3,9 miles millones de años luz, permite estudiar fenómenos relativistas en una época en la que el Universo era diferente al actual.

Para terminar un video en inglés en el que la NASA nos detalla cómo serán las comunicaciones entre Curiosity y la Tierra durante el aterrizaje que realizará en Marte en las próximas horas, culminando así su viaje de varios meses al planeta rojo.

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Ésta será de momento la última entrada con la actualidad semanal, en adelante dedicaré el blog a escribir otro tipo de entradas. Para seguir la actualidad semanal se pueden seguir varias webs, las fuentes que suelo mirar para estar al día están en los enlaces que aparecen en la columna derecha. Quien no quiera mirar tanto enlaces puede tener una buena referencia diaria en las Noticias del Cosmos del Observatori Astronòmic de la Universidad de Valencia, aunque durante este mes están de vacaciones, es una buena referencia diaria para la actualidad astronómica. Y para quien quiera aún más referencias diarias y se atreva con el inglés nada mejor que la página del Portal To The Universe, un proyecto iniciado con motivo del Año Internacional de la Astronomía y que ofrece diariamente las novedades de muchas sitios y blogs dedicados a la Astronomía.

Y como siempre, más en el twitter de Campos de Estrellas.

Written by Felipe

5 agosto, 2012 at 10:50

Actualidad en Astronomía: Semana 4-6-2012

Transito de Venus visto por Hinode

JAXA, NASA

En este repaso semanal a la actualidad en Astronomía, hay que comenzar por el tránsito de Venus del 5 y 6 de junio de 2012, uno de los fenómenos astrónomicos más seguidos y fotografiados de todos los tiempos. Y siendo así nos tenía que dejar imágenes y videos de interés, muchísimas por todo el mundo, pero en este caso, vamos a quedarnos con dos obtenidas por observatorios espaciales que estudian al Sol, y que muestran el arco de Venus, un arco de luz que se forma en el borde de Venus debido a la dispersión de los rayos solares en su atmósfera. En el borde que ya se encuentra dentro del Sol se pueden apreciar algunas zonas brillantes que seguramente correspondan a irrgularidades en la atmósfera de Venus

Para completar esta imagen, el video siguiente muestra la evolución de este arco conforme Venus se aproxima al Sol. Se forma antes de que Venus entre en el Sol, y llega a hacerse bastante evidente. Además se puede apreciar cómo al desplazarse Venus por el borde del Sol, éste se curva levemente.

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Enana marrón

NASA/JPL-Caltech

Enanas marrones:

  • El telescopio WISE ha explorado el entorno del Sol buscando enanas marrones, unos objetos a medio camino entre las estrellas y los planetas gaseosos gigantes. El resultado es que WISE ha encontrado menos enanas marrones de las esperadas. La cantidad encontrada revela una proporción de una enana marrón por cada 6 estrellas. Además, se ha medido la distancia a algunos de estos objetos con el método de la paralaje, lo que permite estimar las distancias al resto. Con tan pocos ejemplos de enanas marrones y tratándose de objetos tan débiles, cualquier nuevo descubrimiento, y es probable que WISE los haga, nos puede aportar información que ayude a entenderlos.

Exoplanetas:

CID-42

NASA/STScI/CXC/SAO/F.Civano et al

Agujeros negros:

Galaxia SXDF-NB1006-2

NAOJ

Galaxias:

  • Se ha anunciado el descubrimiento de la galaxia más lejana que conocemos, a 12,91 miles de millones de años luz. Ha recibido el nombre de SXDF-NB1006-2, y ha sido descubierta por un equipo de astrónomos japoneses con los teslescopios Subaru y Keck. Con Subaru iniciaron una exploración de amplias áreas del cielo con un nuevo filtro que les permitía discriminar galaxias con una desplazamiento al rojo superior a 7 (a más de 12,8 miles de millones de años luz). Posteriormente confirmaron la naturaleza de esta galaxia estudiando su espectro con ambos telescopios. También han encontrado que en esta época remota del Universo, el hidrógeno neutro alcanza una proporción del 80%.

Cosmología:

Spitzer, fondo cósmico infrarrojo

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Written by Felipe

10 junio, 2012 at 10:57

Actualidad en Astronomía: Semana 28-5-2012

El habitual repaso semanal a la actualidad en Astronomía.

Sol:

Ground level enhacement

Simon Swordy/Univ. of Chicago, NASA

  • Hace unos días se pudo observar una inusual emisión de partículas de alta energía provenientes del Sol. Estas partículas se han observado muy pocas veces, en los 70 años que llevamos con instrumentos capaces de detectarlas, sólo se han observado unas 100 veces. Cuando estas partículas chocan con los átomos y moléculas de nuestra atmósfera desencadenan una lluvia de partículas que alcanzan la superficie, algo que se conoce como GLE (ground level enhancement ), que se puede traducir como realce al nivel del suelo. Este caso fue inesperado porquese originó en una erupción de clase M, que es como mínimo 10 veces menos potente que las de clase X, las más energéticas y por tanto más proclives a generar estar partículas tan energéticas. Por otro lado, se pudo observar con PAMELA, un instrumento sensible a las partículas muy energéticas, pensado para estudiar los rayos cósmicos, pero que también se puede usar, como en este caso, para observar partícular provenientes del Sol.
Cráter Argyre de Marte

NASA

Marte:

Plumas de  Encélado

NASA/JPL/Space Science Institute

Saturno:

  • Las plumas de Encélado se han revelado como un laboratorio para estudiar un nuevo tipo de plasma. Este plasma se origina a partir de los grano de hielo y el vapor de agua que emanan de las grietas que posee Encélado cerca de su polo sur. Al interaccionar con el plasma de la magnetosfera de Saturno, el material se las plumas se ioniza y se convierte en el plasma ahora observado, que los científicos creen que corresponden a un tipo de plasma polvoriento que había sido teorizado, pero no observado hasta el momento. Las observaciones de la nace Cassini muestran que los granos de este plasma tienen tamaños que van de tan solo unas pocas moléculas de agua hasta los 100 micrómetros, y que una gran proporción de estos granos atrapan electrones en su superficie. En este plasma las partículas cargadas negativamente son las que poseen mayor tamaño, y las positivas el menor. Lo contrario de lo que ocurre en los plasmas habituales.

Agujeros negros:

M31 y Via Lactea en 3,75 miles de millones de años

NASA, ESA, Z. Levay, R. van der Marel, T. Hallas, A. Mellinger

Vía Lactea:

Cosmología:

Astronáutica:

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Written by Felipe

3 junio, 2012 at 8:29

Actualidad en Astronomía: Semana 14-5-2012

Asteroides

NASA/JPL-Caltech

Asteroides:

SN 2010jl

SN 2010jl: NASA/CXC/RMC/STScI

Estrellas:

Agujeros negros:

Exoplaneta vaporizado

NASA, ESA, A. Vidal-Madjar

Exoplanetas:

  • Un posible nuevo exoplaneta podría estar siendo vaporizado por su estrella. Orbitaría su estrella cada 15 horas, una de las órbitas más cortas que se conocen, y a la distancia a la que se encuentra soportaría temperaturas que rondan los 2000ºC. Los científicos que analizaron los datos de Kepler observaron un patrón irregular cada 15 horas, tras evaluar varias hipóstesis han propuesto la existencia de un pequeño planeta que se estaría vaporizando. Las irregularidades observadas se deberían al polvo expulsado por este planeta.

Galaxias:

Para terminar un video desde la ISS pasando de noche sobre Europa, un hermoso paisaje de luz que permite identificar muchas poblaciones. Aunque también nos dice que desperdiciamos mucha energía lanzándola al cielo, donde no hace falta, y que además nos priva de ver las estrellas. También vemos que las auroras quedan muy al norte del continente europeo, imposibles para los que estamos al sur.

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Written by Felipe

20 mayo, 2012 at 19:19

Actualidad en Astronomía: Semana 30-4-2012

M78

ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO)/T. Stanke et al./Igor Chekalin/DSS 2

“He visto estrellas naciendo en las entrañas de nubes de polvo junto al Cinturón de Orión”. Es lo que podríamos decir, parafraseando la mítica frase de Blade Runner, tras ver la imagen publicada por ESO, de la nebulosa M78. Una vez más, capturando la luz con longitudes de onda más largas que la visible, capaces de atravesar las nubes de polvo, podemos ver lo que lo que ocurre dentro de éstas, el nacimiento de estrellas a partir de frías y densas nubes de gas y polvo.

Estrellas:

Acidalia Planitia

ESA/DLR/FU Berlin

Marte:

Estrella destrozada por agujero negro

NASA/JPL-Caltech/JHU/UCSC

Agujeros negros:

Finalmente la ESA ha decidido que su próxima gran misión científica será JUICE, cuyo objetivo es explorar las grandes lunas heladas de Júpiter, Europa, Ganímedes y Calisto. La misión tiene previsto iniciar su viaje en 2022, y llegaría a Júpiter en 2030, donde pasaría al menos 3 años estudiando estas lunas.

Para terminar uno de los maravillosos videos que obtienen los astronautas de la ISS. En este caso el video nos permites observar de noche todo el territorio español. Se inicia en las Islas Canarias y muestra también la Península Ibérica y las Islas Baleares. Si además nos fijamos en el cielo, al principio del video podemos distinguir varias constelaciones, como el Cisne, la Flecha, el Águila y el Delfín.

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Written by Felipe

6 mayo, 2012 at 9:49

Testigos de la destrucción de una estrella por un agujero negro

Astrónomos han obtenido la evidencia más clara hasta el momento de la destrucción de una estrella por parte de un agujero negro con un tamaño de varios millones de masas solares. Y todo ha sucedido en una galaxia que se encuentra a 2700 de millones de años luz.

Simulación de una estrella siendo devorada por un agujero negro

Estrella destrozada por agujero negro

NASA/JPL-Caltech/JHU/STScI/Harvard-Smithsonian CfA

La estrella habría estado orbitando el agujero negro desde hacía tiempo, en una trayectoria que la habría acercado cada vez más a éste. En el momento final, las grandes fuerzas gravitatorias del agujero negro habrían destrozado la estrella. Parte de su material habría ido a partar al agujero negro, y parte habría sido lanzado al espacio.

De estas observaciones también se puede deducir qué tipo de estrella habría sido la víctima, seguramente una gigante roja. El gas detectado tiene poco hidrógeno, es helio en gran parte, lo que indica que se trata de una estrella evolucionada, que ya ha fusionado una gran cantidad de hidrógeno en helio. El agujero negro ya habría engullido con anterioridad el hidrógeno que aún conservaba la estrella en sus capas externas. En este último episodio, el helio, más cercano al núcleo de la estrella habría sido arrancado por el agujero negro, es un claro indicador del final de la estrella.

Observaciones en rayos X de este fenómeno han permitido descartar que el origen fuese un destello del núcleo activo de la galaxia.

Noticia: Black Hole Caught Red-Handed in a Stellar Homicide.

Written by Felipe

2 mayo, 2012 at 21:17

Publicado en agujero negro, estrellas

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