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Supernova termonuclear eyecta la estrella más veloz de la galaxia

La estrella más rápida en nuestra galaxia escapa de la Vía Láctea a una velocidad de 1.200 km por segundo

Un equipo de astrónomos ha descubierto una estrella que rompe el récord de velocidad galáctica: se mueve a unos 1.200 km por segundo, una velocidad tan alta que será capaz de escapar de la gravedad de nuestra galaxia. Al parecer, el motivo de su rápida fuga es que ha sido expulsada de su sistema por la explosión de una supernova termonuclear. La investigación aparece publicada en la revista Science.

Ilustración de la estrella expulsada (izda.) y la supernova (abajo en el centro). En realidad, la supernova ya habría desaparecido mucho tiempo antes de que la estrella alcanzara esa posición

Las estrellas como el Sol están atadas gravitatoriamente a nuestra galaxia y orbitan su centro a velocidades moderadas, lo que significa unos cientos de kilómetros por segundo. Sólo se conocen unas pocas, llamadas estrellas hiperveloces, que viajan a velocidades tan altas que no están vinculadas, lo que significa que no van a orbitar alrededor de la galaxia sino que van a escapar de su gravedad para pasear de forma aventurera por el espacio intergaláctico. «A esa velocidad, uno podría viajar de la Tierra a la Luna en cinco minutos», describe Eugene Magnier, investigador de la Universidad de Hawái en Manoa.

Los astrónomos consideran que un encuentro cercano con el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea suele ser el mecanismo que «patea» a estas estrellas fuera de la galaxia. Pero esta es diferente.

Un equipo dirigido por Stephan Geier, del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Garching (Alemania), observó la estrella de alta velocidad conocida como US 708 con el telescopio Keck II de 10 metros en Hawái para medir su distancia y velocidad a lo largo de nuestra línea de la vista. Al combinar esas medias con otras de imágenes tomadas por el observatorio Pan-STARRS, fueron capaces de obtener la componente tangencial de la velocidad de la estrella.

La «patada» de una compañera

El equipo determinó que la estrella se está moviendo a unos 1.200 km por segundo, una velocidad mucho más alta que las de estrellas conocidas previamente en la Vía Láctea. Más importante aún, la trayectoria de US 708 implica que el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia no pudo ser el motivo de su velocidad extrema.

 

 

Además, US 708 tiene otra propiedad peculiar en marcado contraste con otras estrellas hiperveloces: es una estrella de helio compacta de rotación rápida, probablemente formada por la interacción con una compañera cercana. Podría haber residido originalmente en un sistema binario ultracompacto, transfiriendo helio a una compañera enana blanca masiva y, en última instancia, provocando la explosión termonuclear de una supernova de tipo Ia. En este escenario, la compañera sobreviviente, es decir, US 708, fue violentamente expulsada del sistema binario, y ahora viaja a una velocidad extrema.

Según los científicos, estos resultados proporcionan la evidencia observacional de un vínculo entre estrellas de helio y supernovas termonucleares, y es un paso hacia la comprensión de los sistemas en los que ocurren estas misteriosas explosiones.

Fuente: Astronomy Now. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Las primeras estrellas aparecieron más tarde de lo que se creía

Nuevos datos de la sonda Planck indican que su luz brilló por primera vez en el universo (al final de la llamada Edad Oscura) unos 550 millones de años después del Big Bang

La formación de la estrellas en el universo pudo ocurrir más recientemente de lo que se creía, según los nuevos datos proporcionados por el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se publican en la revista Astronomy and Astrophysics. De esta forma, el proceso de reionización, aquel por el que la luz de las estrellas hizo desaparecer la Edad Oscura en el Cosmos, pudo haber ocurrido aproximadamente 550 millones de años después del Big Bang, la gran explosión que dio origen a todo, es decir, 100 millones de años después de lo que la sonda WMAP de la NASA había estimado en 2001.

Un colorido retrato de nuestra galaxia, la Vía Láctea muestra una mezcla de gas, partículas cargadas y varios tipos de polvo. Esta imagen compuesta proviene de la misión Planck de la Agencia Espacial Europea, en la que la NASA tiene un papel importante. Se construye a partir de las observaciones hechas en microondas y longitudes de onda milimétricas de luz, que son más que lo que vemos con nuestros ojos. Las cuatro imágenes que forma la composición se muestran por separado más adelante.
Crédito de la imagen: ESA / NASA / JPL-Caltech

El descubrimiento se realizó al estudiar el fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), la luz fósil resultante de una época en que el Universo estaba caliente y denso, solamente 380.000 años después del Big Bang, que sucedió hace 13.800 millones de años.

Entre 2009 y 2013, la sonda Planck observó el cielo para estudiar esta antigua luz con un detalle sin precedentes. Pequeñas fluctuaciones en la temperatura que se corresponden con regiones que presentaban una densidad ligeramente diferente en los primeros instantes del Universo representan las semillas de todas las estructuras que llegarían en el futuro, las estrellas y galaxias que vemos en la actualidad

“El mapa detallado de estructuras de temperatura del CMB es uno de los resultados científicos claves del siglo XXI”, explica Simon White, director del Instituto Max Planck de Astrofísica y coinvestigador de Planck. «Se trata de una imagen de alta fidelidad de los límites de nuestro universo visible, nos muestra su estructura detallada cuando era 40.000 veces más joven que en la actualidad y nos da la mejor indicación de lo que sucedió en tiempos incluso anteriores», añade.

Pero hay más. El CMB refleja pistas únicas acerca de nuestra historia cósmica que están codificadas en su «polarización». Esos datos de polarización indican ahora que las estrellas comenzaron a brillar unos 550 millones de años después del Big Bang, poniendo fin a lo que se conoce como la “Edad Oscura” más de 100 millones de años después de lo que se pensaba anteriormente.

El hallazgo ayuda a resolver un problema: los estudios previos de la polarización del CMB parecían apuntar hacia un amanecer temprano de las primeras estrellas, mientras que las imágenes muy profundas del cielo indicaban que las galaxias más antiguas conocidas en el Universo (formadas quizás 300 o 400 millones de años después del Big Bang) no habrían sido lo suficientemente potentes como para tener éxito en poner fin a la Edad Oscura en los primeros 450 millones de años.

Las nuevas pruebas de Planck reducen significativamente el problema, indicando que las primeras estrellas y galaxias podrían haber sido suficientes.

Continúa la búsqueda de ondas gravitacionales

Los nuevos datos también han permitido obtener importantes conocimientos sobre el principio del cosmos y la naturaleza de sus componentes, incluyendo la materia oscura y los esquivos neutrinos. Los datos de Planck han profundizado en la historia aún más temprana del Cosmos, todo el camino hacia la inflación, la breve era de expansión acelerada que el Universo sufrió cuando tenía una pequeña fracción de segundo de edad. Como última prueba de esta época, los astrónomos están buscando la firma de ondas gravitacionales provocadas por la inflación y posteriormente impresas en la polarización del CMB.

Investigaciones anteriores realizadas por científicos de la Universidad de Harvard de una detección directa han tenido que ser revisadas a la luz de los resultados de Planck dados a conocer la semana pasada. La combinación de los más recientes datos de Planck con los últimos resultados de otros experimentos indican que esas ondas gravitacionales aún no han sido encontradas.

 

 

Gas caliente, campos electromagnéticos y polvo

El gas caliente, el polvo y los campos magnéticos se mezclan en un remolino de colores en un nuevo mapa de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La imagen forma parte de un nuevo y mejorado conjunto de datos de Planck, una misión de la Agencia Espacial Europea en la que la NASA tuvo su participación. Planck pasó más de cuatro años observando la radiación fósil dejada por el nacimiento de nuestro universo, llamado el fondo cósmico de microondas. El telescopio espacial está ayudando a los científicos a entender mejor la historia y la estructura de nuestro universo, así como nuestra propia Vía Láctea.

Los colores rojos que componen este mapa muestran la luz que viene del resplandor térmico del polvo a lo largo de nuestra galaxia. El polvo es frío, a sólo unos 20 grados por encima del cero absoluto (20 Kelvin). Crédito de la imagen: ESA / NASA / JPL-Caltech

El amarillo muestra el gas de monóxido de carbono, que se concentra a lo largo del plano de nuestra Vía Láctea en las nubes más densas de gas y polvo que están produciendo nuevas estrellas. Crédito de la imagen: ESA / NASA / JPL-Caltech

El verde muestra un tipo de radiación conocida como libre-libre (free-free). Esto ocurre cuando los electrones y protones aislados se mueven velozmente y sin control uno sobre otro en una serie de colisiones, lo que los frena, pero continúan en su propio camino (el nombre libre-libre viene del hecho de que las partículas comienzan solitarias y terminan solitarias). Las firmas libre-libre están asociados con el gas caliente, ionizado, cerca de las estrellas masivas. Crédito de la imagen: ESA / NASA / JPL-Caltech

El color azul indica un tipo de radiación llamada de sincrotrón, que se produce cuando los electrones se mueven rápidamente, lanzados desde supernovas y otros fenómenos energéticos, son capturados en el campo magnético de la galaxia, moviéndose en espiral a lo largo de él a cerca de la velocidad de la luz. Crédito de la imagen: ESA / NASA / JPL-Caltech

«Planck puede ver la antigua luz de de nuestro universo a luz, el gas y el polvo en nuestra propia galaxia, y casi todo lo demás, ya sea directamente o por su efecto sobre la antigua luz», dice Charles Lawrence, científico del proyecto de Estados Unidos para la misión del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

Los nuevos datos se pusieron a disposición del público el 5 de febrero, y ahora incluyen observaciones realizadas durante toda la misión. El equipo de Planck dice que estos datos están refinando lo que sabemos acerca de nuestro universo, realizando las mediciones más precisas de la materia, incluyendo la materia oscura, y cómo se agruparon. Otras propiedades clave de nuestro universo también se miden con mayor precisión, poniendo a prueba con cada vez más exigencia las teorías del cosmos.

La interacción entre el polvo interestelar en la Vía Láctea y la estructura del campo magnético de nuestra galaxia, detectada por el satélite Planck de la ESA sobre todo el cielo. Planck escanea el cielo para detectar la luz más antigua en la historia del Universo, el fondo cósmico de microondas. También detecta la significativa emisión en primer plano a partir de material difuso en nuestra galaxia que es extremadamente importante para el estudio del nacimiento de estrellas y otros fenómenos en la Vía Láctea. Crédito de la imagen: ESA y la Colaboración Planck

Fuente: ABC y Astronomy Now. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Los astrónomos descubren antiquísimo sistema con cinco planetas pequeños

Hallan un sistema formado por cinco planetas con tamaños parecidos al nuestro que se formó hace 11.200 millones de años, cuando el universo sólo tenía alrededor de un 20% de su edad actual. Está situado a una distancia de 117 años luz de nuestro planeta

Utilizando datos de la misión Kepler de la NASA han descubierto este sistema que data de cuando la Vía Láctea era una jovencísima galaxia de sólo 2.000 millones de años de edad.

Este apretado sistema, llamado Kepler-444, aloja cinco planetas que varían en tamaño, el más pequeño es comparable al tamaño de Mercurio y el más grande el de Venus. Los cinco planetas orbitan en menos de diez días una estrella similar al Sol, lo que hace que sus órbitas estén mucho más cerca de la tórrida psoción orbital de 88 días de Mercurio alrededor del Sol.

Dibujo de la estrella Kepler-444 y sus cinco planetas. TIAGO CAMPANTE/PETER DEVINE

Se podría decir que se sienten como unos arqueólogos de la búsqueda de planetas. Con la ayuda de telescopios espaciales como el Kepler, escrutan nuestra galaxia buscando los objetos celestes más antiguos para intentar entender cómo se formaron los planetas. Este equipo internacional de científicos acaba de anunciar un importante hallazgo arqueológico en la Vía Láctea: han encontrado el sistema solar más antiguo, con planetas del tamaño más similar a la Tierra de los que han sido descubiertos hasta ahora.

El sistema alberga, al menos, cinco mundos con tamaños parecidos al de la Tierra, que orbitan alrededor de una estrella denominada también Kepler-444. Esta estrella es un 25% más pequeña que nuestro Sol (diámetro del Sol = 1.392.000 km, Kepler-444 = 1.046.784 km), bastante más fría y muy luminosa. Una de las más brillantes que ha detectado el telescopio de la NASA Kepler. Pertenece a un sistema triple, con dos compañeras enanas rojas muy juntas, a una distancia de unas 60 UA, el doble de la distancia del Sol a Neptuno.

Para realizar este estudio, en el que han participado instituciones de EEUU, Reino Unido, Dinamarca, Portugal, Australia, Alemania e Italia, usaron datos que se colectaron a través de este telescopio durante cuatro años.

Describen sus características esta semana en la revista Astrophysical Journal, en un estudio que pone de manifiesto cómo la formación de planetas como la Tierra en nuestra galaxia, la Vía Láctea, comenzó mucho antes de que se originara nuestro Sistema Solar.

Vida en nuestra galaxia

Comparado con los 11.200 millones de años que tiene la estrella Kepler-444, nuestro Sol nació hace 4.500 millones de años, es decir, es una estrella casi dos veces y medio más joven. Kepler-444, aseguran los autores de este estudio, sería el sistema planetario más antiguo que conocemos que alberga mundos con tamaños parecidos al nuestro.

«Este descubrimiento tiene amplias implicaciones. Ahora sabemos que se han ido formando planetas del tamaño de la Tierra durante la mayor parte de los 13.800 millones de años de historia que tiene el Universo», explica Tiago Campante, investigador de la Universidad de Birmingham y autor principal del estudio, en una nota de prensa emitida por este centro británico. Según afirma el estudio, este descubrimiento deja abierta la posibilidad de que hubiera existido vida muy primitivamente en nuestra galaxia.

Los cinco planetas que han detectado en torno a la estrella Kepler-444, sin embargo, no podrían albergar vida tal como la conocemos en la Tierra. Están tan cerca de la estrella que apenas les lleva diez días dar una vuelta completa a su alrededor, por lo que los científicos creen que se trata de mundos con temperaturas infernales, sin agua líquida y que sufren altos niveles de radiación.

Este sistema se originó mucho antes que el nuestro: «Cuando la Tierra se formó, los planetas de ese sistema ya eran más viejos de lo que la Tierra es en la actualidad. Este descubrimiento podría ayudar ahora a identificar el inicio de lo que podríamos llamar ‘la era de la formación planetaria'», añade Tiago Campante.

«Éste es uno de los sistemas más antiguos que hay en nuestra galaxia. Kepler-444 pertenece a la primera generación de estrellas. Este sistema nos dice que ya había planetas formándose alrededor de estrellas 7.000 millones de años antes que nuestro Sistema Solar», señala Steve Kawaler, investigador de la Universidad del Estado de Iowa y coautor del estudio.

«Nunca habíamos visto algo así. El hecho de que se trate de una estrella tan antigua y con buena cantidad de planetas pequeños hace que sea un sistema muy especial», señala Daniel Huber, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Sidney.

Una estrella más fría que nuestro Sol

El sistema solar Kepler-444 se encuentra relativamente lejos del nuestro, a 117 años luz de distancia, en la costelación de Lira. Según detallan los descubridores de este sistema, han podido localizarlo gracias a una técnica denominada astrosismología, que se utiliza desde hace un par de décadas y consiste en estudiar las oscilaciones o vibraciones que periódicamente se producen en una estrella. Sería algo así como escuchar las resonancias naturales de un astro que son causadas por el sonido atrapado en él. Estas oscilaciones provocan cambios minúsculos o pulsaciones en su brillo, que permite a los científicos calcular su diámetro, su masa y su edad.

 

 

Así, determinan que la estrella Kepler-444 es un 25% mas pequeña que nuestro sol, y «sustancialmente mas fría». Por lo que respecta a los planetas, los localizan gracias a las variaciones en la intensidad de la luz que se producen cuando el planeta pasa delante de la estrella. Esa pérdida de intensidad en la luz emitida por la estrella permite a los astrofísicos calcular el tamaño del planeta.

«Los sistemas planetarios alrededor de las estrellas han sido algo común en nuestra galaxia durante mucho, mucho tiempo», añade Kawaler. Los científicos aseguran que este descubrimiento les ayudará a conocer mejor a la Vía Láctea. Según señalan, es ahora cuando están empezando a vislumbrar la variedad de ambientes en nuestra galaxia que han conducido a la formación de pequeños mundos, como el nuestro.

Fuente: El Mundo, NASA y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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