Archivo de la etiqueta: Supernovas

Nuevo proyecto con el Hubble permitirá estudiar los comienzos del tiempo cósmico

Un ambicioso proyecto que utiliza el Telescopio Espacial Hubble permitirá a los astrónomos dar uan mirada profunca en el universo en cinco direcciones para documentar la historia primitiva de la formación estelar y evolución de galaxias

Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra tres anillos de gas resplandeciente que rodean el lugar de la Supernova 1987A, una estrella que explotó en febrero de 1987. Crédito: Dr. Christopher Burrows, ESA / STScI y de la NASA

Utilizando una cantidad de tiempo sin precedentes del famoso telescopio espacial, el programa Hubble Multi-Cycle Treasury tomará imagen más de 250.000 galaxias distantes para aportar la primera visión global de la estructura y ensamble de las galaxias en el primer tercio del tiempo cósmico. «Este es un esfuerzo para hacer el mejor uso de Hubble cuando está en la cúspide de sus capacidades, suministrando importantes conjuntos de datos como legado de siglos», dijo Sandra Faber, líder del proyecto de la Universidad de California, Santa Cruz.

Otros objetivos del proyecto son buscar datos cruciales en las primeras etapas en la formación de los gigantescos agujeros negros y encontrar supernovas distantes importantes para comprender la energía oscura y la expansión acelerada del universo.

El esfuerzo se basa en la nueva cámara de gran alcance de infrarrojos del Hubble, la Wide Field Camera 3 (WFC3), así como la cámara avanzada para sondeos (ACS) del telescopio. La propuesta, que reúne a un gran equipo internacional de colaboradores, recibió un récord de 902 órbitas de tiempo de observación, siendo uno de los tres proyectos a gran escala elegidos para el programa Multi-Cycle Treasury de lHubble. El tiempo de observación, de un total de cerca de tres meses y medio, se extenderá a lo largo de los próximos dos a tres años.

El Hubble permite a los astrónomos remontarse en el tiempo, ya que atrapa la luz que ha viajado miles de millones de años por el universo. El nuevo estudio está diseñado para observar galaxias a distancias que corresponden a «mirar atrás en el tiempo» casi 13 mil millones de años (alrededor de 600.000 años después del Big Bang) hasta cerca de 9 mil millones de años atrás. Los astrónomos expresan estas distancias en términos de desplazamiento al rojo ( «z»), una medida que nos dice cómo la expansión del universo desplaza la luz de un objeto a mayores longitudes de onda. El corrimiento al rojo aumenta con la distancia, y este estudio analizará los objetos a una distancia de alrededor de z = 1,5 a z = 8.

«Queremos mirar muy profundo, muy lejos en el tiempo, y ver lo que las galaxias y los agujeros negros estaban haciendo en aquel entonces», dijo Faber. «Es importante observar diferentes regiones, porque el universo es muy grumoso, y tener una muestra lo suficientemente grande como para que las cosas cuenten, así podemos ver cuánto había de un tipo de objeto con respecto a otro tipo en distintos momentos.»

Faber y sus colegas astrónomos esperan que los primeros datos de sus observaciones esten disponibles a finales de año. Los datos de este proyecto se pondrán a disposición de toda la comunidad astronómica sin que el equipo de Faber vaya a tener un período de propiedad para llevar a cabo su propio análisis. El probable resultado será una carrera entre los equipos de científicos para publicar los primeros resultados de análisis de este nuevo tesoro de datos. Pero Faber dijo que el proyecto aportará datos tan ricos que mantendrá ocupados a los astrónomos durante los próximos años.

«Estamos muy entusiasmados, no sólo por las 900 órbitas, sino también por lo que puede hacer esta nueva cámara. Es increíble lo que ve», dijo Faber. «Este proyecto es el suceso más grande en mi carrera, la culminación de tres décadas de trabajo utilizando telescopios grandes para estudiar la evolución galáctica».

Información adicional sobre el proyecto está disponible en el sitio web del Programa Cosmology Survey Multi-Cycle Treasury en http://csmct.ucolick.org/.

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

Súper supernovas: un sistema de estrellas enanas blancas viola el límite Chandrasekhar de masa

Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Yale ha medido por primera vez la masa de un tipo de supernova que, según se cree, pertenece a una subclase única, y confirmaron que sobrepasa lo que se creía era el límite superior de masa

Los hallazgos, que aparecen on-line y se publicarán en un próximo ejemplar de Astrophysical Journal, podrían afectar lamanera en que los cosmólogos miden la expansión del universo.

Los cosmólogos ustilizan las supernovas de Tipo Ia —violentas explosiones de los núcleos muertos de estrellas a las que se conoce como enanas blancas— como una especie de regla cósmica para medir la distancia a la galaxias donde se hallan esas supernovas y, de tal manera, comprender la expansión en el pasado y futuro del universo, y explorar la naturaleza de la energía oscura. Hasta hace poco, se pensaba que las enanas blancas no podían superar lo que se conoce como límite de Chandrasekhar, una masa crítica equivalente a 1,4 veces la del Sol, antes de estallar como supernova. Este límite uniforme es clave para medir la distancia a las supernovas.

Desde 2003, se han descubierto cuatro supernovas tan brillantes que los cosmólogos se preguntaron si las enanas blancas habrían superado el límite de Chandrasekhar. Se les ha llamado supernovas “súper-Chandrasekhar”.

Ahora, Richard Scalzo de Yale, como parte de una colaboración entre físicos estadounidenses y franceses llamada Factoría de Supernovas Cercanas (Nearby Supernova Factory), ha medido la masa de la enana blanca que resultó en una de estas extrañas supernovas, llamada SN 2007if, y confirmó que superó el límite de Chandrasekhar. También descubrió que la inusualmente brillante supernova no sólo tenía una masa central, sino además una cáscara de material que fue expulsada durante la explosión, así como una envoltura alrededor del material pre-existente. El equipo tiene la esperanza de que este descubrimiento aporte un modelo estructural con el cual comprender las otras supernovas masivas.

Utilizando observaciones de telescopios en Chile, Hawai y California, el equipo puedo medir la masa de la estrella central, la cáscara y la envoltura individualmente, proporcionando la primera prueba concluyente de que el sistema estelar sobrepasó el límite de Chandrasekhar. Hallaron que la misma estrella parece tener una masa de 2,1 veces la del Sol (más menos un 10 por ciento), lo que la coloca bien por encima del límite.

El haber sido capaces de medir las masas de todas las partes del sistema estelar le dice a los físicos cómo puede haber evolucionado el sistema, un proceso del que se sabe poco hasta ahora. “Realmente no sabemos mucho sobre las estrellas que llevan a estas supernovas”, dice Scalzo. “Queremos saber más sobre qué tipo de estrellas fueron, y cómo se formaron y evolucionaron con el tiempo”.

Scalzo cree que hay una buena chance de que SN 2007if haya sido resultado de la fusión de dos enanas blancas, en lugar de la explosión de una enana blanca única, y espera estudiar otras supernovas súper-Chandrasekhar para determinar si éstas también pueden haber implicado una fusión de dos estrellas.

Los teóricos siguen explorando cómo pueden existir estrellas con masas por encima del límite de Chandrasekhar —que está basado en un modelo simplificado de las estrellas— sin colapsar bajo su propio peso. En todo caso, una subclase de supernovas gobernadas por una física diferente tendría un efecto drástico en la forma en que los cosmólogos las utilizan para medir la expansión del universo.

“Se están usando las supernovas para hacer afirmaciones sobre el destino del universo y nuestra teoría de la gravedad”, dijo Scalzo. “Si cambia nuestra comprensión de las supernovas, podría impactar significativamente sobre nuestras teorías y predicciones”.

Otros autores del artículo de Yale son Charles Baltay y David Rabinowitz.

Referencia de publicación http://arxiv.org/abs/1003.2217

Fuente: Universidad de Yale. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

Repetidas explosiones masivas detuvieron la formación de estrellas en el universo primitivo

Los científicos han encontrado evidencias de un evento catastrófico que creen que fue el responsable de detener el nacimiento de estrellas en una galaxia en el universo primitivo. Según sus conclusiones, a sólo 3.000 millones de años después del Big Bang, una galaxia masiva estalló en una serie de explosiones billones (1012) de veces más poderosas que cualquiera causada por una bomba atómica. Las explosiones siguieron cada segundo durante millones de años

Representación de un artista muestra la emisión de un agujero negro supermasivo en el interior del centro de una galaxia. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss

«Estamos mirando hacia el pasado y viendo un suceso catastrófico que, básicamente, apagó la formación de estrellas y detuvo el crecimiento de una galaxia masiva típica en el Universo local», dijo el autor principal, el Dr. David Alexander de la Universidad de Durham.

Utilizando el Espectrómetro de Campo Integral Cercano al Infrarrojo (NIF) del Observatorio Gemini, los científicos examinaron SMM J1237+6203 y se dieron cuenta de que tiene propiedades que se ven en otras galaxias masivas cerca de nuestra propia Vía Láctea, lo que indica que un gran acontecimiento desactivó rápidamente la formación de estrellas en las galaxias primitivas y detuvo su expansión.

Esta es una observación que muestra el gas en la galaxia SMM J1237 6203 visto usando el instrumento NIF del Observatorio Gemini. Los contornos muestran cómo viaja la explosión de la energía a través de la galaxia. Crédito: Dave Alexander Mark Swinbank, Universidad de Durham, y el Observatorio Gemini

Este suceso catastrófico se produjo cuando el Universo tenía un cuarto de su edad actual. Las explosiones dispersaron el gas que se necesita para formar nuevas estrellas, ayudándolo a escapar de la atracción gravitatoria de la galaxia, regulando de manera eficaz su crecimiento, agregaron los científicos.

Ellos creen que la enorme cantidad de energía fue causada por la emisión de restos del agujero negro de la galaxia o de fuertes vientos generados por estrellas moribundas llamadas supernovas.

Los teóricos, incluidos científicos de la Universidad de Durham, habían argumentado que esto podría ser debido a la emisión de energía que empuja hacia aguera en las galaxias y previene la formación de nuevas estrellas, pero hasta ahora habían faltado evidencias. El equipo tiene la esperanza de que los nuevos hallazgos pueden aumentar nuestra comprensión sobre la formación y el desarrollo de las galaxias.

«En efecto, la galaxia está regulando su crecimiento mediante la prevención de nacimiento de nuevas estrellas», dijo Alexander. «Los teóricos habían predicho que las enormes emisiones de energía eran quienes estaban detrás de esta actividad, pero recién ahora hemos visto esto en acción. Creemos que es probable que similares grandes emiisones de salida han detenido el crecimiento de otras galaxias en el universo temprano al soplar lejos los materiales necesarios para la formación de estrellas «.

El equipo de Durham planea ahora estudiar otras galaxias masivas formadoras de estrellas en el universo primitivo para ver si presentan características similares.

La investigación se publica en el Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: