Las galaxias como nuestra Vía Láctea se formaron, según las teorías más aceptadas, hace miles de millones de años con la unión de muchas galaxias más pequeñas. Como resultado, se cree que debe de existir una buena cantidad de galaxias enanas esparcidas alrededor de la Vía Láctea
Sin embargo, muy pocas de estas diminutas galaxias reliquia han sido observadas, lo que ha llevado a los astrónomos a la conclusión que muchas de que éstas deben tener muy pocas estrellas y pueden estar hechas casi exclusivamente de materia oscura.
En un descubrimiento anunciado el 18 de enero de 2012, un equipo de investigadores que incluye un post-doctorado del Instituto Tecnológico de Massachussets, MIT, ha encontrado una galaxia enana oscura a unos 10.000 millones de años luz de la Tierra. Es sólo la segunda de las galaxias de este tipo observadas hasta ahora fuera de nuestro Universo local, y es la más lejana hasta ahora.
La galaxia enana es un satélite, lo que significa que se aferra al borde de una galaxia más grande. ”Por varias razones, no logró formar muchas estrellas o ninguna y, por lo tanto, se quedó oscura”, dice Simona Vegetti, becaria Pappalardo del Departamento de Física del MIT y autora principal de un artículo científico sobre el trabajo que aparece en la edición en línea del 18 de enero de 2012 de la revista Nature.
Los científicos teorizan la existencia de materia oscura para explicar las observaciones que sugieren que hay mucha más masa en el Universo de la que se puede ver. Ellos creen que la materia oscura debe comprender un 25 por ciento de la masa del Universo, sin embargo, como las partículas que componen la materia oscura no absorben ni emiten luz, hasta ahora han demostrado que es imposible detectarlas e identificarlas.
Los modelos computarizados sugieren que la Vía Láctea debe tener alrededor de 10.000 galaxias satélite, pero sólo se han observado 30. ”Podría ser que muchas de las galaxias satélite estén hechas de materia oscura, por lo que resultan esquivas para detectarlas, o puede haber un problema con la manera en que pensamos se forman las galaxias”, dice Vegetti.
En el nuevo estudio, Vegetti trabajó con su ex supervisor de doctorado, el profesor Leon Koopmans, de la Universidad de Groningen, Holanda, David Lagattuta y el profesor Christopher Fassnacht, de la Universidad de California en Davis; Mateo Auger, de la Universidad de California en Santa Bárbara y John McKean, del Instituto de Radioastronomía de Holanda.
El equipo se abocó a las galaxias más distantes, en busca de satélites oscuros, utilizando un método llamado lente gravitacional. Para utilizar esta técnica, los investigadores encuentran dos galaxias alineadas unas con otras, vistas desde la Tierra. La galaxia más distante emite rayos de luz que son desviados por la galaxia más cercana (que actúa como una lente). Al analizar los patrones de rayos de luz desviada por la galaxia lente de primer plano, los investigadores pueden determinar si hay galaxias satélites agrupadas en torno a ella y medir cuán masivas son.
Los investigadores utilizaron el telescopio Keck, en Hawai, para hacer sus observaciones, tomando ventaja de una pieza especial de equipo óptico que ofrece las imágenes más nítidas del cielo. Ellos planean usar el mismo método para buscar más galaxias satélites en otras regiones del Universo, las cuales consideran que pueden ayudar a corroborar o a desafiar las predicciones de cómo se comporta la materia oscura.
“Ahora tenemos un satélite oscuro, pero supongamos que no encontramos suficientes de ellos, entonces, vamos a tener que cambiar las propiedades de la materia oscura”, dice Vegetti. ”O bien, podemos encontrar tantos satélites como vemos en las simulaciones y que nos diga que la materia oscura tiene las propiedades que pensamos que tiene”.
Por ejemplo, ya que la temperatura determina la masa y el número de satélites que se forman, puede ser necesario ajustar las estimaciones de la temperatura actual de la materia oscura si el número de satélites oscuros que se encuentra es menor al proyectado.
Fuente: Universe Today. Traducido por Eduardo J. Carletti
Se detecta, por primera vez sin dependencia de modelos, la localización de un destello de rayos gamma que se produjo en el chorro que emana de un blázar, el tipo más energético entre los núcleos de galaxias activas. La localización, que sitúa la región de emisión de rayos gamma más lejos del agujero negro de lo que se pensaba, ha permitido determinar el mecanismo que produjo el destello
La astronomía en rayos gamma estudia los objetos más energéticos del universo y, desde sus comienzos hace apenas medio siglo, ha lidiado con un problema grave, que consiste en determinar de forma precisa y fidedigna la región de donde procede la radiación que llega a los detectores de rayos gamma, lo que permite a su vez averiguar el mecanismo a través del que se produce. Ahora, un grupo internacional liderado por astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha localizado, por primera vez sin la aplicación de modelos y con un grado de confianza superior al 99,7%, la región de la que surgió un destello en rayos gamma en el blázar AO 0235+164 y que permite conocer cómo se produjo.
Cuando se habla de blázares, el adjetivo “extremo” es inevitable. Los blázares combinan los rasgos esenciales de la familia de objetos a la que pertenecen (los núcleos de galaxias activas), es decir, la presencia de un agujero negro supermasivo de hasta miles de millones de masas solares rodeado de un disco de gas, con la presencia de jets relativistas, o chorros de partículas perpendiculares al disco que viajan a velocidades cercanas a la de la luz y que desde nuestra posición vemos casi de frente, por lo que su intensidad puede multiplicarse entre centenares y miles de veces.
“Este trabajo es en cierto sentido rompedor porque estaba ampliamente aceptado que los rayos gamma se producen en una región del jet muy cercana al agujero negro, a menos de tres años luz, y hemos hallado que en este caso el destello se produjo decenas veces más lejos. Además lo localizamos en los chorros relativistas, lo que implica la revisión de los modelos de emisión de altas energías en este tipo de objeto”, destaca Iván Agudo, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el estudio. “Además, hemos obtenido los resultados exclusivamente mediante el análisis de datos y sin modelos, lo que aporta robustez a las conclusiones”.
Cronología del destello
Este trabajo ha empleado un método que combina datos en casi todas las longitudes de onda disponibles con instrumentos astronómicos y que permite establecer una cronología del evento, que comienza con un aumento de la emisión en radio y microondas de AO 0235+164 que fue detectada con el VLBA (Very Long Baseline Array). Este instrumento, que aporta una resolución inigualable, muestra cómo, junto al núcleo de emisión del chorro, surge una segunda región de emisión, que los astrónomos atribuyen a la inyección repentina de material en el chorro. El aumento en la emisión en radio viene acompañado de estallidos a lo largo de todo el espectro electromagnético, desde ondas milimétricas hasta rayos gamma pasando por el óptico.
El grupo investigador debía comprobar que estos destellos, que aparentemente guardaban relación estaban, en efecto, interconectados. Y lo confirmaron con un grado de confianza superior al 99,7%. A partir de ahí ataron cabos: los datos del VLBA situaban el pico de emisión en radio en una región a unos cuarenta años luz del agujero negro, de modo que buscaron un mecanismo que pudiera producir el destello en rayos gamma en las proximidades.
Ese mecanismo maneja la existencia de dos “piezas”, una estática (el chorro) y otra en movimiento (correspondiente a la nueva inyección de material), y de una región del chorro que, debido a la interacción con el medio circundante, reconfina el material del chorro, acelera las partículas y produce un aumento de la energía emitida. Cuando la nueva componente atraviesa esa región (denominada onda de recolimación), comienzan a producirse los destellos observados.
El origen de los rayos gamma
En particular, el destello de rayos gamma se produce por la interacción entre los fotones en óptico y los electrones del chorro a través del efecto Compton inverso: un fotón colisiona con un electrón y del choque resultan un electrón con menos energía de la inicial y un fotón más energético (rayo gamma). “Existen varias regiones en el núcleo activo de una galaxia donde tenemos fotones en óptico que podrían desencadenar este efecto, pero el tipo de correlación entre las curvas de luz del destello en el óptico y del destello en rayos gamma indica sin lugar a dudas que el origen de los rayos gamma se localiza en el propio chorro” concluye Iván Agudo (IAA-CSIC). “Así que hemos sido capaces de determinar no solo la localización del destello en rayos gamma, sino también el mecanismo que lo desencadena”.
Dos equipos de astrónomos han descubierto el depósito más grande y más lejano de agua se haya detectado en el universo. El agua, equivalente a 140 billones (140 x 1012) de veces la totalidad de agua de los océanos de nuestro mundo, rodea a un gran agujero negro y lo alimenta, llamado cuásar, ubicado más de 12.000 millones de años luz de distancia
“El ambiente alrededor de este cuásar es muy singular, ya que está produciendo esta enorme masa de agua”, dijo Matt Bradford, un científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California “Es una demostración más de que el agua es un fenómeno generalizado en todo el universo, incluso en los tiempos más primitivos.” Bradford dirige uno de los equipos que realizó el descubrimiento.
La investigación de su equipo es financiada en parte por la NASA, y el artículo aparece en la revista Astrophysical Journal Letters.
Un cuásar es alimentado por un enorme agujero negro que va consumiendo un disco circundante de gas y polvo. Mientras devora este material, el cuásar emite grandes cantidades de energía. Los dos grupos de astrónomos estudiaron un cuásar en particular, que se llama APM 08279 +5255, que alberga un agujero negro de 20.000 millones de veces más masivos que el Sol y produce tanta energía como mil millones de millones de soles.
Los astrónomos esperaban que existiera vapor de agua incluso en los inicios del universo, pero no la habían detectado tan lejos antes. Hay vapor de agua en la Vía Láctea, aunque la cantidad total es de 4.000 veces menor que en el cuásar, porque la mayoría del agua de la Vía Láctea está congelada en forma de hielo.
Es importante trazar la cantidad de vapor de agua, ya que revela la naturaleza del cuásar. En este quásar en particular, el vapor de agua se distribuye alrededor del agujero negro en una región gaseosa que abarca una extensión de cientos de años-luz (un año luz es cerca de 9 billones de kilómetros = 9,46728 × 1012 km). Su presencia indica que el cuásar baña el gas con rayos-X y radiación infrarroja, y que el gas está inusualmente caliente y denso en términos astronómicos. A pesar de que el gas se encuentra a unos helados - 63 grados Fahrenheit (- 53 grados Celsius) y es 300 billones de veces menos denso que la atmósfera de la Tierra, sigue siendo cinco veces más caliente y 10 a 100 veces más denso que lo que es típico de las galaxias como la Vía Láctea.
Las mediciones de vapor de agua y de otras moléculas, tales como el monóxido de carbono, indican que hay suficiente gas para alimentar el agujero negro hasta que crezca hasta cerca de seis veces su tamaño. Si esto sucederá, no está claro, dicen los astrónomos, ya que parte del gas puede terminar condensándose en estrellas o puede ser expulsado lejos del cuásar.
Equipo de Bradford hizo observaciones a partir de 2008, utilizando un instrumento llamado “Z-Spec” en el Observatorio Submilimétrico del Caltech, un telescopio de 10 metros cerca de la cima del volcán Mauna Kea en Hawai. Las observaciones siguientes se realizaron con el Conjunto Combinado para la Investigación en Astronomía de Onda Milimétrica (CARMA = Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy), una serie de antenas de radio en las montañas Inyo al Sur de California.
El segundo grupo, liderado por Dariusz Lis, investigador asociado de física en Caltech y subdirector del Observatorio Submilimétrico de Caltech, utilizó el Interferómetro Plateau de Bure, en los Alpes franceses, para encontrar agua. En 2010, el equipo de Lis detectó agua por casualidad en APM 8279+5255, al observar una forma espectral. El equipo de Bradford pudo obtener más información sobre el agua, incluyendo su enorme masa, ya que detectaron varias señales espectrales del agua.
Otros autores del artículo de Bradford, “El espectro de vapor de agua de APM 08279 +5255″ (The water vapor spectrum of APM 08279+5255) son Hien Nguyen, Bock Jamie, Zmuidzinas Jonas y Bret Naylor, del JPL, Alberto Bolatto de la Universidad de Maryland, College Park, Phillip Maloney, Jason Glenn y Julia Kamenetzky de la Universidad de Colorado, Boulder, Santiago Aguirre, Roxana Lupu y Kimberly Scott, de la Universidad de Pennsylvania, Filadelfia, Hideo Matsuhara del Instituto de Ciencia Espacial y Astronáutica de Japón, y Eric Murphy, del Instituto Carnegie de Ciencia, Pasadena.
La financiación de Z-Spec fue proporcionado por la National Science Foundation, la NASA, la Corporación de Investigación y sus instituciones asociadas.
Los físicos y astrónomos creen hace tiempo que el universo tiene una simetría especular, como un balón de basket. Pero recientes hallazgos en la Universidad de Michigan indican que la forma del Big Bang podría ser más compleja de lo que pensaban, y que el universo primitivo giraba sobre un eje
Para poner a prueba esta asumida simetría especular, el profesor de física Michael Longo y un equipo de cinco estudiantes no graduados catalogaron la dirección de rotación de decenas de miles de galaxias espirales que fotografió el Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
La imagen espejo de una galaxia girando en sentido anti-horario debería tener una rotación horaria. Si existen más de un tipo que del otro serían una prueba de una ruptura de simetría, o en jerga física, una violación de paridad a escalas cósmicas, explica Longo.
Los investigadores encontraron evidencias de que las galaxias tienden a rotar en una dirección preferencial. Descubrieron un exceso de galaxias espirales de rotación anti-horaria en la parte del firmamento hacia el polo norte de la Vía Láctea. El efecto se extiende más allá de 600 millones de años luz de distancia.
“El exceso es pequeño, de aproximadamente un 7 por ciento, pero la probabilidad de que pudiera ser un accidente cósmico es algo así como de una en un millón”, dijo Longo. “Estos resultados son extremadamente importantes, debido a que parecen contradecir la noción casi universalmente aceptada de que el universo es isotrópico a escala suficientemente grande, sin una dirección en especial”.
Este trabajo aporta una nueva visión sobre la forma del Big Bang. Un universo simétrico e isotrópico habría empezado con una explosión de simetría esférica, tal como un balón de basketball. Si el universo nació en rotación, como un balón que da vueltas, dice Longo, tendría un eje preferido, y las galaxias habrían mantenido ese movimiento inicial.
¿El universo sigue girando aún?
“Podría ser”, dice Longo. “Creo que estos resultados indican que es así”.
Debido a que el telescopio Sloan está en Nuevo México, los datos que analizaron los investigadores para su reciente artículo provienen en su mayoría del hemisferio norte del firmamento. Una comprobación importante para el hallazgo sería observar si hay un exceso de galaxias espirales con giro horario en el hemisferio sur. Una investigación que se encuentra en proceso en la actualidad.
El nuevo cometa posee un núcleo estimado de 10 kms y parece ser un objeto primigenio, inalterado desde la formación del Sistema Solar hace unos 4.500 millones de años
"Con un mayor desarrollo en ensayos clínicos, esta solución será un gran avance en los procedimientos actuales que, en general, restauran de manera imperfecta una función perdida en meses, en el mejor de los casos," señaló el profesor Jorge Bittner, de la Universidad de Texas
Quedaron en silencio, buscándose los ojos en la penumbra. —No es broma —repitió Gregorio—. Le tengo miedo a la oscuridad. Mucho miedo. Tras un breve titubeo, Martina se llevó el cigarrillo a los labios. Lo prendió. Durante unos segundos la llama perfiló las siluetas de ambos contra el fondo claro del respaldo de la cama; entonces volvió la penumb […]
Hay una habitación. Es grande —no en un sentido abarcable por la mente humana, sino en la medida en que las once dimensiones espaciales que la componen se curvan, doblan y enrollan, creando un espacio de proporciones ciclópeas. Hay un contenedor en su centro. Es oscuro, salvo por infinidad de puntos luminosos que brillan en una amplia gama de colores, ar […]
Empezó a oír el llanto antes de entrar a la casa. El hombre volvió del trabajo con el último aliento de la tarde, arrastrando su sombra a través de las calles. En todo su aspecto lánguido y demacrado se notaba el agotamiento físico y la falta de sueño que su cuerpo venía reclamando a gritos.
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