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Estructuras invisibles del tamaño de la órbita de la Tierra se esconden en la "atmósfera" de la Vía Láctea

Un ente transparente que flota en nuestra galaxia y que podría ser la clave para resolver uno de los grandes misterios del Universo.

Con la ayuda del telescopio gigante CSIRO, el astrónomo australiano Keith Bannister se ponía a escudriñar todas las noches una fuente electromagnética de la constelación de Sagitario. Buscaba algo en la Vía Láctea que fuera como un lente transparente y distorsionara lo que estaba detrás. Y así terminó encontrando una gigantesca estructura invisible, cuya existencia sólo se había insinuado en contadas ocasiones y por accidente.


Esta es una ilustración de la materia transparente encontrada por los científicos australianos

«Para empezar, no teníamos idea de cómo encontrar esta cosa. S’olo sabíamos que era un problema viejo que nadie realmente había podido resolver», le cuenta Bannister a BBC Mundo. Se trata de una masa del tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol y que se puede encontrar a unos 3.000 años luz de distancia, 1000 veces más lejos que la estrella más cercana, Próxima Centauri.







Según Bannister, estos «bultos» se encuentran en el fino gas que hay entre las estrellas de nuestra galaxia. «Son como una copa de vidrio. Si ves a través de ellos lo que está detrás se distorsiona», agrega.

La casualidad de la primera vez

La primera vez que se tuvo conocimiento de estas estructuras fue en los años 80. En esa época, los astrónomos observaban a diario una galaxia lejana y vieron que ésta tenía un comportamiento extraño. «Se hacía más y menos brillante», cuenta Bannister. «Y resultó que no era aquella galaxia la que se comportaba así, sino algo que se encontraba en nuestra galaxia que actuaba como un lente».

El tiempo pasó, la tecnología avanzó y este equipo australiano –que no trabajó con los científicos de hace 30 años– «pescó» uno de estos cuerpos extraños. Bannister y sus colegas se dieron cuenta de que podían hacerlo con el Compact Array de CSIRO. Apuntando el telescopio a un quasar llamado PKS 1939-315, en la constelación de Sagitario, vieron a un evento de lente que se prolongó durante un año. Su descubrimiento fue publicado esta semana en la revista Science.

«(Esto) podría cambiar radicalmente las ideas sobre este gas interestelar», le dice a BBC Mundo Bannister. Aunque, como ocurre con todo en la astronomía, Bannister señala: «Todo depende de lo que descubramos a continuación y de la forma exacta que tenga».

Si luce plana, como una hoja de papel, no tendrá tanta relevancia. Pero si resulta ser ovalada, como una avellana…

«Si tiene esta forma y la razón por la que tiene esta forma se debe a la gravedad… si este es el caso… esto podría ser la solución a uno de los grandes problemas de la astronomía que es dónde está toda la materia normal del Universo», explica el astrónomo.

En la astronomía hay al menos dos grandes problemas que no se han resuelto: uno es la materia oscura y el otro la materia bariónica. «Y esto no es materia oscura», asegura el astrónomo.


El telescopio Compact Array de CSIRO, en Australia, se muestra aquí bajo las luces nocturnas de la Vía Láctea

«Los astrónomos piensan que el 4% del Universo está compuesto de bariones, que forman los átomos de las cosas de las que estamos hechos; tú, yo, la Tierra, el Sol… cosas normales», explica. «El problema es que los astrónomos no podemos encontrar esas cosas normales que pensamos deben estar ahí. Están perdidas y no sabemos dónde», destaca.

Si resulta que la estructura que acaban de descubrir tiene forma de avellana o pelota de tenis, entonces es probable que todos esos bariones se escondan dentro de estos lentes. Pero Bannister se muestra cauteloso. «No estoy seguro de nada hasta que no lo mida (bien)».

Por lo pronto disfruta de la satisfacción de haber dado con esta estructura que tiene a muchos astrónomos –él incluido– desconcertados.

«Tengo tres hijos y cada día nos poníamos en el telescopio, y recibía los datos con mis hijos sentados en mi regazo. Ellos me preguntaban por lo que estaba ocurriendo y yo les mostraba la información que realmente no entendían», relata. «Pero yo estaba emocionado y ellos estaban emocionados por estos datos hermosos que el telescopio nos estaba ofreciendo. Eso fue una gran experiencia».

Fuente: BBC Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El telescopio VISTA descubre un nuevo componente de la Vía Láctea

Utilizando los datos de este sondeo, realizado entre los años 2010 y 2014, un equipo de astrónomos, liderado por Istvan Dekany, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha descubierto un componente previamente desconocido de nuestra galaxia

VVV (de Vista Variables in the Vía Láctea) [1], es un sondeo público de ESO que utiliza el telescopio VISTA, instalado en el Observatorio Paranal, para obtener numerosas imágenes, tomadas en diferentes momentos, de las partes centrales de la galaxia en longitudes de onda del rango infrarrojo [2]. Está descubriendo un gran número de nuevos objetos, incluidas estrellas variables, cúmulos y explosiones de estrellas (eso1101, eso1128, eso1141).


Utilizando el telescopio VISTA (instalado en el Observatorio Paranal de ESO) un equipo de astrónomos ha descubierto un componente previamente desconocido de la Vía Láctea. Cartografiando la presencia de un tipo de estrellas que varían de brillo, llamadas Cefeidas, se ha descubierto un disco de estrellas jóvenes ocultas tras gruesas nubes de polvo en la protuberancia central

Utilizando los datos de este sondeo, realizado entre los años 2010 y 2014, un equipo de astrónomos, liderado por Istvan Dekany, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha descubierto un componente previamente desconocido de nuestra galaxia anfitriona, la Vía Láctea.

«Se cree que la protuberancia central (o bulbo galáctico) de la Vía Láctea está formada por un gran número de estrellas viejas. Pero los datos de VISTA han revelado algo nuevo — ¡y muy joven para los estándares astronómicos!«, afirma Istvan Dékány, autor principal del nuevo estudio.

Analizando los datos del sondeo, los astrónomos encontraron 655 candidatas a estrellas variables de un tipo llamado Cefeidas. Estas estrellas se expanden y se contraen periódicamente, con ciclos que pueden durar de unos pocos días a meses, cambiando significativamente su brillo mientras dura el proceso.

El tiempo que tarda una Cefeida entre el brillo máximo y el mínimo es mayor para aquellas que brillan más y más corto para las que tienen menos brillo. Esta relación extraordinariamente precisa, que fue descubierta en 1908 por la astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt, hace que el estudio de las Cefeidas sea una de las maneras más eficaces para medir las distancias y marcar las posiciones de objetos distantes en la Vía Láctea y más allá.

Pero hay truco: las Cefeidas no son todas iguales. Hay dos tipos principales, uno mucho más joven que el otro. De la muestra de 655, el equipo identificó 35 estrellas como pertenecientes a un subgrupo llamado Cefeidas clásicas, estrellas jóvenes y brillantes, muy diferentes de las habitantes normales del bulbo central de la Vía Láctea, que son mucho más ancianas.

El equipo reunió información sobre el brillo y el periodo de pulsación, y dedujo las distancias de estas 35 Cefeidas clásicas. Sus periodos de pulsación, que están estrechamente relacionados con su edad, revelaron su sorprendente juventud.

«Las 35 Cefeidas clásicas descubiertas tienen menos de 100 millones de años de edad. La Cefeida más joven puede incluso tener solo unos 25 millones años de edad, aunque no podemos excluir la posible presencia de Cefeidas incluso más jóvenes y más brillantes«, explica el segundo autor del estudio, Dante Minniti, de la Universidad Andrés Bello (Santiago, Chile).

Las edades de estas Cefeidas clásicas proporcionan una evidencia sólida de que ha habido una fuente continua, no confirmada con anterioridad, de estrellas recién formadas en la región central de la Vía Láctea durante los últimos 100 millones de años. Sin embargo, este no iba a ser el único descubrimiento importante extraído de conjunto de datos del sondeo.

Cartografiando las Cefeidas descubiertas, el equipo dio con un componente completamente nuevo en la Vía Láctea — un delgado disco de estrellas jóvenes en el bulbo galáctico. Este nuevo componente de nuestra galaxia anfitriona permaneció oculto e invisible a sondeos anteriores, ya que estaba “enterrado” tras densas nubes de polvo. Su descubrimiento demuestra las capacidades únicas de VISTA, que fue diseñado para estudiar estructuras profundas de la Vía Láctea obteniendo imágenes de amplio campo y alta resolución en longitudes de onda infrarrojas.

«Este estudio es una demostración de la inigualable capacidad del telescopio VISTA para sondear regiones galácticas extremadamente oscurecidas que no pueden estudiarse en ningún otro sondeo actual o planificado para el futuro«, comenta Dékány.

«¡Esta parte de la galaxia era totalmente desconocida hasta que nuestro sondeo VVV la descubrió!«, agrega Minniti.

Ahora será necesario llevar a cabo estudios más profundos para evaluar si estas Cefeidas nacieron cerca de donde están ahora o si nacieron más lejos. Comprender sus propiedades fundamentales, sus interacciones y su evolución, son claves en la búsqueda para entender la evolución de la Vía Láctea y el proceso de evolución de la galaxia como un todo.

Notas

[1] El sondeo VVV observa las partes centrales de nuestra galaxia en cinco bandas del infrarrojo cercano. El área total de este sondeo es de 520 grados cuadrados y contiene, al menos, 355 cúmulos globulares abiertos y 33 cúmulos globulares. El sondeo VVV es multi-época con el fin de detectar un gran número de objetos variables y proporcionará más de 100 observaciones cuidadosamente espaciadas, tomadas en diferentes momentos, para cada parte del cielo cubierta por el sondeo. Se espera obtener un catálogo con alrededor de mil millones de fuentes puntuales, incluyendo aproximadamente un millón de objetos variables. Estos datos se utilizarán para crear un mapa tridimensional del bulbo central de la Vía Láctea.

[2] Las nubes de polvo en el espacio interestelar absorben y dispersan la luz visible de forma muy eficaz, volviéndolas opacas. Pero en longitudes de onda más largas, como las observadas por VISTA, las nubes son mucho más transparentes, permitiendo que las regiones más allá del polvo puedan ser exploradas.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en un artículo titulado “The VVV Survey reveals classical Cepheids tracing a young and thin stellar disk across the Galaxy’s bulge”, por I. Dekany et al., publicado en la revista Astrophysical Journal Letters.

El equipo está formado por I. Dékány (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile); D. Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica MAS y Basal CATA, Santiago, Chile; y Observatorio Vaticano, Estado de la Ciudad del Vaticano); D. Majaess (Universidad Saint Mary, Halifax, Nueva Escocia, Canadá; Universidad Mount Saint Vincent, Halifax, Nueva Escocia, Canadá); M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); G. Hajdu (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); J. Alonso-García (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); W. Gieren (Universidad de Concepción, Concepción, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) y J. Borissova (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile).

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

Fuente: ESO. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Los radiotelescopios pueden detectar estrellas supersónicas escondidas en el centro de la galaxia

El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un lugar misterioso. No sólo está a miles de años luz de distancia, también está envuelto en tanto polvo que la mayoría de las estrellas en su interior resultan invisibles. Los investigadores de Harvard proponen una nueva manera de despejar la niebla ante las estrellas que se esconden allí. Sugieren buscar ondas de radio procedentes de estrellas supersónicas

«Hay mucho que no sabemos acerca del centro de la galaxia, y mucho queremos aprender», dice el autor principal Idan Ginsburg, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). «El uso de esta técnica, que pensamos que podemos encontrar estrellas que nadie ha visto antes.»

El largo camino desde el centro de nuestra galaxia a la Tierra está tan lleno de polvo que de cada millón de millones de fotones de luz visible que se emiten en camino a nosotros, sólo un fotón llega a nuestros telescopios. Las ondas de radio, que son una parte diferente del espectro electromagnético, tienen bajas energías y longitudes de onda más largas. Pueden pasar a través del polvo sin impedimentos.


En esta imagen infrarroja del telescopio espacial Spitzer de la NASA, los vientos estelares que fluyen desde la estrella de rápido movimiento Zeta Ophiuchi están creando un arco de choque que se ve como brillantes hilos de gasa que, en esta estrella, solamente se ven en la luz infrarroja. Según una nueva investigación, un proceso similar en el centro de la galaxia podría permitirnos encontrar estrellas que no podemos ver de otra manera.

Por sí solas, las estrellas no son lo suficientemente brillantes en radiofrecuencia para que nosotros podamos detectarlas a semejantes distancias. Sin embargo, si una estrella se desplaza a través del gas a más velocidad que la velocidad del sonido, la situación cambia. El material que surge de la estrella como viento estelar puede producir un «efecto de arado» en los gases interestelares y crear una onda de choque. Y a través de un proceso llamado radiación de sincrotrón, los electrones acelerados por esa onda expansiva produce una emisión de radio que, potencialmente, podríamos detectar.

«En cierto sentido, estamos buscando el equivalente cósmico del estampido sónico de un avión», explica Ginsburg.

Para crear una onda de choque, la estrella tendría que estar moviéndose a una velocidad de miles de kilómetros por segundo. Esto es posible en el centro de la galaxia, ya las estrellas están influidas por la fuerte gravedad de un agujero negro supermasivo. Cuando una estrella en órbita alcanza su máxima aproximación al agujero negro, puede adquirir fácilmente la velocidad requerida.

Los investigadores sugieren buscar este efecto en una estrella ya conocida llamada S2. Esta estrella, que es caliente y lo suficientemente brillante para ser vista en el infrarrojo a pesar de todo el polvo, hará su máximo acercamiento al centro galáctico a finales de 2017, o principios de 2018. Cuando lo haga, los radioastrónomos podrán centrarse en buscar las emisiones de radio de su onda de choque.

 

 

«S2 será nuestra prueba de fuego. Si se ve en la radio, a continuación, potencialmente podemos utilizar este método para encontrar estrellas más pequeñas y más débiles; estrellas que no se pueden ver de otra manera», dice el co-autor Avi Loeb del CfA.

Se informó sobre este trabajo en un artículo escrito por Idan Ginsburg, Xiawei Wang, Avi Loeb y Ofer Cohen (CfA). Ha sido aceptado para su publicación en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Fuente: Astronomy Now. Aportado por Eduardo J. Carletti

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