Descubren un agujero negro que 'devora' a una estrella

Un nuevo agujero negro que está'devorando' a una estrella figurará desde ahora en los mapas del Cosmos. Este sistema binario , llamado XTE J1859+226, ha sido descubierto por un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), quienes han comprobado que su masa es 5,4 veces la masa del Sol.
Los astrónomos, dirigidos por Jesús M. Corral-Santana, captaron los espectros de rayos X del agujero negro y la estrella en observaciones realizadas en el Gran Telescopio Canarias (GTC), que seguía la pista de este sistema desde que en 1999 fuera detectado por el satélite RXT de la NASA.
"Entonces se intuyó que en esa región, que está más allá del centro de la Vía Láctea, en la constelación Vulpecula, podía haber un agujero negro binario, pero hasta ahora no había podido confirmarse", explica a ELMUNDO.es Corral-Santana. Se estima que está a 45.600 años luz de la Tierra.
Estos sistemas binarios de rayos X, de los que se conocen sólo 17 en nuestra galaxia, aunque se cree que hay unos 5.000, están compuestos por un objeto compacto (que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro) y una estrella 'normal'.
Este objeto compacto va arrancando materia de la estrella y la incorpora lentamente a su propia masa a través de un disco que se forma en torno a él. En definitiva, se la va 'tragando'. En este caso, los astrónomos comprobaron que el objeto compacto era un agujero negro en el que la masa absorbida va cayendo.

El satélite detectó el sistema en un momento de erupción, pero luego volvió a la normalidad, al estado de quietud que es habitual en la mayor parte de la vida de las binarias transitorias de rayos X. Así pueden permanecer muchos años, pero nosotros desde 1999 hemos estado buscando en esa zona hasta que hemos comprobado su existencia", explica el astrofísico, primer firmante del artículo en la 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)'.

Los investigadores han combinado las mediciones fotométricas del Isaac Newton Telescope (INT), el William Herschel Telescope (WHT) del año 2000 y las del Nordic Optical Telescope (NOT) de 2008, con los espectros realizados con el GTC en 2010, los primeros publicados de este objeto.
De hecho, Corral-Santana comenta que "debido al bajo brillo del sistema observado, necesitábamos telescopios de 10 metros para poder obtener espectros. En este sentido, haber podido observar desde el GTC ha resultado determinante". El GTC, con su espejo de 10,4 metros, es ahora el telescopio más grande del mundo.

Desaparición de la estrella

Dentro de miles de millones de años, la estrella acabará desapareciendo dentro del agujero que le está robando la masa.
Tanto las estrellas de neutrones como los agujeros negros son los restos que deja una estrella masiva al morir. La mayor parte de las estrellas de neutrones conocidas tienen masas en torno a 1,4 veces la masa del Sol, aunque en unos pocos casos se han medido valores superiores de hasta dos veces la masa del Sol.
Para medir la masa, los investigadores calcularon, mediante complejas ecuaciones, la velocidad de rotación de la estrella y lo que tarda en dar una vuelta. Los astrónomos creen que a partir de unas tres masas solares las estrellas de neutrones no son estables y colapsan formando un agujero negro.
Corral-Santana explica que "es determinante medir la masa de los objetos compactos para saber de qué tipo de objeto se trata". Si tiene más de tres veces la masa del Sol, sólo puede ser un agujero negro y en este caso son 5,4 veces, por lo que no había duda.
Las medidas fotométricas permitieron determinar el período orbital de la binaria (6.6 horas) mientras que los espectros proporcionaron, además, información sobre la velocidad de la estrella alrededor del agujero negro. La combinación de estos dos parámetros resultó imprescindible para calcular la masa del agujero negro.
Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2011/03/23/ciencia/1300881350.html

La galaxia más primitiva y lejana del Universo

El telescopio espacial Hubble ha encontrado la que podría ser la galaxia más lejana hallada hasta ahora. Los astrónomos calculan que se formó 480 millones de años después del 'Big Bang', lo que la convertiría en la más primitiva de las que se conocen.

Los científicos creen que las primeras galaxias se formaron 200 o 300 millones de años después de la gran explosión que dio origen al Universo (y que se calcula que tuvo lugar hace 13.700 millones de años). La galaxia localizada ahora está situada a una distancia de unos 13.200 millones de años-luz, lo que sugiere que cada vez estamos más cerca de llegar a detectar las primeras galaxias.

El estudio, publicado esta semana en la revista 'Nature', ha sido llevado a cabo por un grupo internacional de astrónomos liderados por Garth Illingworth, de la Universidad de California (EEUU), y Rychard Bouwens, de la Universidad de Leiden (Holanda). Su detección ha sido posible gracias a la reciente instalación de un potente nuevo instrumento en el telescopio Hubble (Wide Field Camera 3).Su tamaño es minúsculocomparado con los de las galaxias masivas detectadas en el Universo cercano. La Vía Láctea, por ejemplo,es cien veces más grande que la nueva galaxia descubierta.

Un hallazgo 'crucial'

Para Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional, estudiar una galaxia en este estadio tiene una importancia crucial, puesnos permite desvelar los mecanismos de ensamblaje de las primeras galaxias: "Estamos viendo el Universo tal y como era tan sólo 500 millones de años después del 'Big Bang'. En esa época, el Universo estaba en plena 'Era de la Reionización' y se estaban formando las primeras estrellas".

Para calcular distancias espaciales, los astrónomos utilizan una medida denominada 'desplazamiento hacia el rojo' ('redshift' en inglés), que es una medida de la velocidad y de la distancia. Un objeto con un desplazamiento al rojo z=10 está aproximadamente el doble de lejos que uno de z=5.

"Como el Universo está en expansión, los objetos a velocidades crecientes presentan 'redshifts' crecientes", explica Bachiller. Asimismo, "como la velocidad de la luz es finita, cuanto más lejos está un objeto, más tarda su luz en llegarnos y por tanto, más joven lo vemos. Las galaxias más alejadas son las que se mueven más deprisa (y por tanto, son las que tienen 'redshift' más alto)". La galaxia hallada tiene un desplazamiento al rojo de z=10,3.

Se trata, por tanto, de un nuevo récord en la búsqueda de galaxias lejanas. Bachiller lo explica así: "Si al Universo en su momento actual lo comparamos con una persona de 25 años de edad, observar la nueva galaxia a z=10,3 es como ver el Cosmos cuando era un bebé de un año". El anterior récord lo tenía hasta ahora la galaxia UDFy-38135539 (con z=8,6). Fue hallada también con el Hubble aunque, como recuerda el astrónomo, fue observada después con el telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO).

Evolución de galaxias

Garth Illingworth, el investigador que lidera esta investigación, explica que en sus búsquedas anteriores hallaron 47 galaxias originadas cuando el Universo tenía unos 650 millones de años. "Sin embargo, sólo pudimos encontrar una galaxia candidata 170 millones de años antes. El Universo estaba cambiando muy rápidamente en un periodo muy corto de tiempo", añade.

Bachiller subraya que el estudio publicado esta semana en 'Nature' también demuestra que hay un efecto evolutivo muy importante entre las galaxias a z=10 y otras previamente conocidas hacia z=8: "Parece ser que ese periodo (entre 500 y 700 millones de años después del 'Big Bang') fue absolutamente determinante en la construcción de las galaxias".

"No será posible ver galaxias mucho más lejos de z=10 o quizás z=15, pues antes el Universo estaba invadido por una especie de niebla (que se originó poco después del 'Big Bang'). Es lo que se denomina la Edad Oscura", explica Bachiller.

El astrónomo explica que el siguiente reto será localizar galaxias más allá de z=10, si es posible hasta z=15. Pero para ello habrá que esperar a que se construyan nuevos telescopios más potentes. En la agenda están el 'James Webb Space Telescope (JWST)' que la NASA lanzará hacia el 2016, o el telescopio extremadamente grande (E-ELT) que está diseñando la ESO de cara a su futura construcción en Chile.

El telescopio JWST será también capaz de confirmar los datos obtenidos gracias a Hubble y la edad de esta nueva galaxia. Y es que aunque los investigadores llevan meses realizando pruebas para confirmar la época en la que se originó y se muestran "bastante confiados" sobre sus cálculos, harán falta nuevas revisiones para que abandone su estatus de 'candidata' y sea incluida en el censo de los objetos más lejanos del Universo.

Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2011/01/26/ciencia/1296047282.html

El enigma de los estallidos oscuros de rayos gamma

Un grupo de astrónomos europeos desveló desde un observatorio del norte de Chile cómo se hace la luz sobre las explosiones oscuras de rayos-gamma, según informa el Observatorio Europeo Austral (ESO).
Según la agencia espacial, el descubrimiento se hizo aplicando un detector óptico e infrarrojo cercano de rayos gamma, más conocido como GROND, en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, que se levanta en pleno desierto de Atacama, en el norte de Chile.
La ESO destaca que es así cómo en los denominados estallidos oscuros de rayos-gama se ha encontrado estas gigantescas explosiones que son producto de múltiples causas, entre ellas la más importante la presencia de polvo entre la Tierra y la explosión.
Mientras todos los estallidos de rayos-gamma tienen resplandores crepusculares que emiten rayos X, se reveló que alrededor de la mitad de ellos producen luz visible, en tanto que el resto permanecen misteriosamente en oscuro. Sin embargo, algunos astrónomos previeron que estos resplandores oscuros podrían ser parte de una nueva clase de estallidos de rayos gamma, mientras que otros creían que podrían estar muy lejos.

No obstante, estudios realizados anteriormente habían propuesto que el polvo que oscurece que está entre el estallido y la Tierra podría explicar por qué eran tan tenue.

resplandores crepusculares

Sobre esto se refiere Jochen Greiner, uno de los investigadores que formaron parte de este estudio quien dijo que "es vital para promover nuestra comprensión de los objetos que se convierten en estallidos de rayos-gamma y lo que nos dicen sobre la formación de estrellas en el universo primitivo".
Asimismo, en este nuevo estudio los astrónomos mezclaron información del Swift , el satélite enviado por la agencia espacial estadounidense en 2004, con nuevas observaciones hechas utilizando GROND.
Lo que hace imprescindible el detector GROND para el estudio de los resplandores crepusculares es su tiempo de respuesta veloz junto a su habilidad de observar de manera simultánea mediante siete filtros que cubren las partes visibles como infrarrojo cercanas del espectro.
Al unir la información de GROND con las observaciones de Swift, los científicos pudieron determinar de forma exacta la cantidad de luz emitida por el resplandor crepuscular a longitudes de onda muy diferentes, desde rayos X de alta energía hasta lo infrarrojo cercano.
Del mismo modo, el equipo utilizó una gama de informaciones, además de observaciones realizadas por otros grandes telescopios para estimar las distancias hacia casi todos los estallidos en su muestra. Hallaron que una proporción importante de estallidos están atenuados hasta alrededor de un 60-80 % de su intensidad original por el polvo que atenua, este efecto está exagerado en los estallidos muy distantes, dejando que el observador vea sólo un 30-50 % de la luz.
Los científicos espaciales concluyen que gran parte de los estallidos oscuros de rayos gamma son aquellos a los que se les ha despojado completamente de su pequeña cantidad de luz visibles antes de llegar a los seres humanos.
Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2010/12/17/ciencia/1292578445.html

El Hubble descubre una 'pompa' de gas en otra galaxia

El telescopio espacial 'Hubble' ha localizado una sorprendente pompa de gas en nuestra galaxia enana vecina, la Gran Nube de Magallanes. Esta enorme burbuja transparente y rojiza se formó tras la explosión de una supernova hace cuatro siglos y fue localizada en una serie de las observaciones hechas entre 2006 y 2010, según la Agencia Espacial Europea (ESA).
La delicada burbuja parece flotar apaciblemente en las profundidades del espacio, pero según los astrónomos tras esa calma se oculta una gran agitación interna.

Denominada como SNR B0509-67.5, se cree que es el remanente visible de una explosión estelar de gran alcance en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia que está a solo 160.000 años luz de la Tierra.

Las ondulaciones que se observan en su superficie podrían estar causadas por sutiles variaciones en la densidad del gas interestelar de su ambiente o ser consecuencia de los fragmentos de la explosión inicial que hay en su interior.
La superficie total de la esfera de gas es de 23 años luz y se va ampliando en más de 18 millones de kilómetros por hora.
Los astrónomos afirman que la explosión que la provocó es un ejemplo de una variedad especialmente brillante y energética de supernova. Estos fenómenos, llamados de tipo Ia, se cree que ser producen cuando una estrella blanca roba material a su compañera en un sistema binario.
La cámara del telescopio 'Hubble' observó este resto de la explosión por primera vez el 28 de octubre de 2006 gracias a un filtro que aísla la luz del hidrógeno que brilla intensamente.
Estas observaciones se combinaron con las imágenes de la luz visible de la estrella circundante que se reflejaron en otra cámara el 3 y el 4 de noviembre de 2010.
Con una edad de cerca de 400 años, la supernova pudo haber sido visible a los observadores del hemisferio meridional alrededor del año 1600, aunque no hayan quedado registros de la noticia sobre una nueva estrella en sea dirección.
Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2010/12/15/ciencia/1292419721.html

Las Gemínidas, la gran lluvia de meteoros del año

Una auténtica lluvia de meteoros es el último gran espectáculo astronómico del año. Son las Gemínidas, que se encuentran en la constelación Géminis y que hoy iluminarán el cielo nocturno con hasta 120 estrellas fugaces por hora en cualquier lugar de la Tierra.

Las Gemínidas son grandes y abundantes bolas de fuego cuyo origen no está en la cola de un cometa, como otras estrellas fugaces, sino en un extraño asteroide rocoso bautizado como 3200 Faetón, que esparce una gran cantidad de escombros polvorientos. Su excepcionalidad radica en que son mucho más masivos que otros torrentes similares: entre cinco y 500 veces más voluminosas.

El mejor momento para observarlas, según los expertos, será a lo largo de esta jornada, especialmente cuando la Luna, en fase creciente, esté baja y Géminis se encuentre cerca de su cénit, aunque se podrán ver con menor intensidad hasta el día 17.

La relación entre las Gemínidas y el 3200 Faetón se descubrió en 1983, con el satélite astronómico infrarrojo IRAS. Enseguida se clasificó como un asteroide, porque no tenía cola, su órbita se cruzaba con un cinturón de asteroides y sus colores también se parecían a los de estos cuerpos celestes. De hecho, se cree que podría ser un fragmento de cinco kilómetros del gigantesco asteroide Pallas, que mide 544 kilómetros.

Polvo de estrellas

El año pasado, científicos californianos, utilizando dos naves especiales gemelas de la NASA (Stereo), pudieron observar cómo el brillo de 3200 Faetón se duplicaba, lo que creen que pudo producirse cuando expulsó polvo al resquebrajarse la roca en su superficie debido al calor del Sol.

Sin embargo, esa eyección fue más bien pequeña, por lo que no sería suficiente para mantener el torrente de las Gemínidas durante mucho tiempo. De hecho, otros astrónomos, como Bill Cooke, de la NASA, señalan que más bien podrían ser los restos que quedaron después del desprendimiento del asteroide del gigantesco Pallas, si bien el propio Cooke apunta que su origen "sigue siendo un misterio".

Los últimos estudios de las órbitas de las Gemínidas concluyen que fueron expulsadas del asteroide cuando se encontraba muy cerca del Sol. Según los astrónomos, su órbita lo lleva muy cerca de la órbita de Mercurio cada año y medio, por lo que el cuerpo rocoso recibe una ráfaga de radiación solar que podría provocar los cohorros de polvo que se evaporan y se integran en la Gemínidas.

Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2010/12/13/ciencia/1292255919.html