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Descubren un fenómeno cósmico único: una Cruz de Einstein revela materia oscura

Ada Sanuy — Fri, 19 Sep 2025 14:50:36 +0000

El hallazgo de cinco imágenes de una misma galaxia lejana, amplificadas por la gravedad de un grupo de galaxias en primer plano, confirma la presencia de un halo masivo de materia oscura invisible.

El estudio de los sistemas de lentes gravitacionales dio un salto significativo con la caracterización de HerS-3, una galaxia distante y polvorienta en plena formación estelar. Su luz, desviada por la gravedad de un grupo de galaxias que se interpone en primer plano, se proyecta en el cielo con un patrón que recuerda al de la famosa Cruz de Einstein. En este tipo de configuraciones se suelen observar cuatro imágenes dispuestas alrededor de la galaxia lente. Sin embargo, en este caso los investigadores han detectado una quinta imagen central, un rasgo excepcional que convierte a HerS-3 en un sistema sin precedentes en la astrofísica observacional y en un nuevo banco de pruebas para estudiar la materia oscura.

Qué son las lentes gravitacionales

Las lentes gravitacionales son un fenómeno que se produce cuando la enorme masa de una galaxia o un cúmulo intermedio curva la trayectoria de la luz procedente de un objeto más lejano. Este efecto, predicho por la relatividad general de Einstein, no solo amplifica la luz del fondo, sino que también puede multiplicarla en imágenes distintas o deformarla en forma de arcos y anillos. En HerS-3, la disposición espacial de la lente genera cuatro imágenes principales claramente identificables. No obstante, las observaciones han permitido distinguir además una imagen débil situada en el centro, cuya existencia fue confirmada gracias a un análisis espectroscópico de alta precisión. Todas las imágenes presentan las mismas líneas moleculares y velocidades radiales, lo que demuestra que proceden de la misma fuente y descarta la posibilidad de un artefacto instrumental.

Un hallazgo posible gracias a la tecnología

El hallazgo, publicado enThe Astrophysical Journal fue posible gracias a la combinación de datos procedentes de diferentes telescopios y longitudes de onda. Las observaciones submilimétricas con NOEMA y ALMA, junto con la resolución óptica e infrarroja del Hubble Space Telescope, se complementaron con medidas en radio del VLA. Este despliegue multiinstrumental permitió reconstruir con gran detalle tanto la morfología de la galaxia de fondo, situada a más de 11.000 millones de años luz, como la distribución de masa de las galaxias del grupo que actúan como lente. La riqueza de los datos disponibles hace de HerS-3 un caso de referencia dentro de los sistemas de lentes gravitacionales detectados hasta ahora.

El análisis del equipo investigador mostró que los modelos de lente que incluían únicamente a las cuatro galaxias visibles en primer plano no lograban reproducir la configuración observada. La solución pasaba por introducir un quinto componente masivo, situado al sureste de la galaxia más brillante del grupo, cuya naturaleza no podía vincularse a ningún objeto luminoso detectado. Los autores interpretan este resultado como la presencia de un halo de materia oscura asociado al grupo, una concentración invisible cuya gravedad explica las cinco imágenes observadas. Esta conclusión refuerza la idea de que los halos de materia oscura, aunque indetectables por medios directos, son fundamentales en la dinámica de galaxias y cúmulos.

Una detección que abre nuevas vías de investigación

La detección clara de una quinta imagen en una Cruz de Einstein es algo extremadamente raro. En la mayoría de los sistemas similares, esta imagen central aparece tan debilitada que resulta imposible de aislar entre el brillo de las galaxias del primer plano. En HerS-3, en cambio, la visibilidad alcanzada gracias a la calidad de los datos ha hecho posible un análisis detallado que abre nuevas vías de investigación. Según los autores, este tipo de configuraciones podrían convertirse en una herramienta para estudiar la densidad de materia oscura en regiones centrales de galaxias y para refinar las estimaciones de la constante de Hubble, uno de los parámetros cosmológicos clave en la medición de la expansión del universo.

Más allá del hallazgo puntual, HerS-3 se perfila como un laboratorio natural para explorar fenómenos que van desde la formación estelar en el universo temprano hasta la naturaleza y distribución de la materia oscura. El estudio muestra cómo la combinación de observaciones en múltiples longitudes de onda y el uso de modelos de lente sofisticados permiten desentrañar propiedades físicas de sistemas extremadamente lejanos. En el plano de la cosmología cada nuevo objeto de este tipo contribuye a reducir las incertidumbres en los modelos y a poner a prueba teorías sobre la evolución galáctica y la física fundamental.

Los investigadores destacan además que este hallazgo es solo el inicio. HerS-3 será un objetivo prioritario para telescopios de nueva generación, como el James Webb Space Telescope, cuya sensibilidad en el infrarrojo permitirá obtener datos aún más detallados sobre su morfología y confirmar si las irregularidades del sistema responden exclusivamente a la acción de un halo de materia oscura o si intervienen también otros factores, como la presencia de gas o polvo en las galaxias del grupo lente. Sea cual sea la respuesta, el descubrimiento confirma que incluso en un campo tan explorado como el de las lentes gravitacionales todavía es posible encontrar sorpresas capaces de desafiar y enriquecer los modelos vigentes.

Pagan US$5,3 millones por el meteorito más grande de Marte hallado en la Tierra

Raquel Sáez — Thu, 17 Jul 2025 13:58:12 +0000

Se desconoce la identidad del comprador, que se lleva una pieza que representa aproximadamente el 6,5 % de todo el material marciano conocido actualmente.

El meteorito NWA 16788, el trozo de Marte más grande encontrado en la Tierra hasta el momento, vale US$5,3 millones. Al menos, eso es lo que ha pagado por la pieza un comprador en la subasta organizada por la casa Sotheby's, consciente de que ponía a la venta un objeto poco común, porque solo se han contabilizado cuatrocientos provenientes del planeta rojo.

Desde la casa de subastas no esconden su sorpresa por la cantidad final, cuyo precio inicial estimado era de entre dos y cuatro millones de dólares. Finalmente se ofrecieron US$4,3 millones, pero se le añaden tasas y costes, por lo que el precio final es de US$5,3 millones. La identidad del comprador, que podrá presumir de un meteorito de Marte, se desconoce.

Material marciano a lo grande

El meteorito NWA 16788 fue descubierto el 16 de noviembre de 2023 por un buscador en la remota región de Agadez (Níger). Al localizarlo, sabía que no estaba ante un resto cualquiera. Este es aproximadamente un 70% más grande que el anterior fragmento más grande de Marte hallado en la Tierra.

Más allá de su volumen, los fragmentos de Marte son increíblemente raros: de los más de 77.000 meteoritos oficialmente reconocidos, solo cuatrocientos son meteoritos marcianos, con un peso combinado aproximado de 374 kilos. El NWA 16788 pesa 24,67 kilos, lo que representa aproximadamente el 6,5 % de todo el material marciano conocido actualmente.

Su envergadura hace que la llegada al planeta tierra sea aún más fascinante. Se trata de un suceso “casi imposible”, porque un asteroide “gigantesco” debe golpear la superficie de Marte “con la fuerza suficiente y en el ángulo adecuado” y posteriormente seguir la trayectoria correcta hacia la Tierra.

La apariencia de este meteorito es inconfundible. Según describe la casa en su ficha, está cubierto por una corteza de fusión de color marrón rojizo, “lo que le confiere un inconfundible tono marciano”. En la superficie, también se observan regmagliptos o depresiones superficiales formadas por el calentamiento por fricción durante el rápido descenso a través de la atmósfera.

Sus valedores aseguran que el NWA 16788 “muestra una erosión terrestre mínima”, lo que indica que su composición física y química no se ha alterado significativamente desde su llegada al desierto del Sahara. Eso quiere decir que podría haber caído recientemente, sostienen.

El telescopio Webb detecta una fusión de agujeros negros en el universo más distante

elDiarioAR — Thu, 16 May 2024 12:06:21 +0000

Las nuevas observaciones del telescopio espacial de la NASA proporcionaron evidencia de una fusión en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el Universo tenía sólo 740 millones de años. El sistema se conoce como ZS7.

El telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA encontró evidencia de una fusión en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el Universo tenía sólo 740 millones de años.

Esto marca la detección más distante de una fusión de agujeros negros jamás obtenida y la primera vez que este fenómeno se detecta tan temprano en el Universo, según informa la web de la ESA para esta misión.

Los astrónomos encontraron agujeros negros supermasivos con masas de millones a miles de millones de veces la del Sol en la mayoría de las galaxias masivas del Universo local, incluida nuestra Vía Láctea. Es probable que estos agujeros negros hayan tenido un impacto importante en la evolución de las galaxias en las que residen. Sin embargo, los científicos aún no comprenden completamente cómo estos objetos crecieron hasta volverse tan masivos. El hallazgo de gigantescos agujeros negros que ya existían en los primeros mil millones de años después del Big Bang indica que dicho crecimiento debe haber ocurrido muy rápidamente y muy temprano. Ahora, el Telescopio Espacial James Webb está arrojando nueva luz sobre el crecimiento de los agujeros negros en el Universo temprano.

Las nuevas observaciones de Webb proporcionaron evidencia de una fusión en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el Universo tenía sólo 740 millones de años. El sistema se conoce como ZS7.

Los agujeros negros masivos que están acumulando materia activamente tienen características espectrográficas distintivas que permiten a los astrónomos identificarlos. Para galaxias muy distantes, como las de este estudio, estas firmas son inaccesibles desde la Tierra y sólo pueden verse con Webb.

“Encontramos evidencia de gas muy denso con movimientos rápidos en las proximidades del agujero negro, así como gas caliente y altamente ionizado iluminado por la radiación energética que normalmente producen los agujeros negros en sus episodios de acreción”, explicó la autora principal Hannah Übler, de la Universidad de Cambridge. “Gracias a la nitidez sin precedentes de sus capacidades de obtención de imágenes, Webb también permitió a nuestro equipo separar espacialmente los dos agujeros negros”.

El equipo descubrió que uno de los dos agujeros negros tiene una masa 50 millones de veces la masa del Sol. “La masa del otro agujero negro probablemente sea similar, aunque es mucho más difícil de medir porque este segundo agujero negro está enterrado en gas denso”, explicó el miembro del equipo Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge y el University College de Londres.

“Nuestros hallazgos sugieren que la fusión es una ruta importante a través de la cual los agujeros negros pueden crecer rápidamente, incluso en el amanecer cósmico”, explicó Übler. “Junto con otros hallazgos de Webb sobre agujeros negros masivos activos en el Universo distante, nuestros resultados también muestran que los agujeros negros masivos han estado dando forma a la evolución de las galaxias desde el principio”.

“La masa estelar del sistema que estudiamos es similar a la de nuestra vecina la Gran Nube de Magallanes”, compartió el miembro del equipo Pablo G. Pérez-González del Centro de Astrobiología (CAB), CSIC/INTA. “Podemos intentar imaginar cómo podría verse afectada la evolución de las galaxias fusionadas si cada galaxia tuviera un agujero negro supermasivo tan grande o mayor que el que tenemos en la Vía Láctea”.

El equipo también señala que una vez que los dos agujeros negros se fusionen, también generarán ondas gravitacionales.

Estos resultados fueron publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Europa Press.

Crean el mapa en 3D más grande del universo para entender la materia oscura

elDiario.es — Thu, 04 Apr 2024 18:37:23 +0000

Los datos obtenidos en el primer año de observaciones del instrumento DESI, el espectroscopio que cartografía el universo para entender la materia oscura, ofrece la medida más precisa de su expansión obtenida hasta la fecha

De todos los misterios que ofrece el universo, el de la velocidad con la que se acelera su expansión es el más intrigante para los astrofísicos, porque no hay suficiente materia para explicarlo. Con el objetivo de afrontar este intrigante asunto, que llevó a postular la existencia de la materia y la energía oscuras, el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL) puso en marcha hace un año el Instrumento Espectroscópico de la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), con el que pretenden estudiar los efectos de la energía oscura sobre las galaxias y otros cuerpos celestes en los últimos 11.000 millones de años.

Con los datos obtenidos el primer año por una colaboración internacional de más de 900 científicos de 70 instituciones de todo el mundo, DESI creó ya el mapa en 3D del cosmos más grande jamás construido hasta ahora, con las medidas más precisas obtenidas nunca. Los datos se hicieron públicos este jueves en un grupo de artículos científicos disponibles en el repositorio arXiv y en diferentes congresos. Y es la primera vez, recalcan los investigadores, que los científicos miden la historia de la expansión del universo joven con una precisión mejor que el 1%, lo que proporciona la mejor descripción existente de su evolución.

El instrumento consiste en una cúmulo de 5.000 pequeños robots instalados en un telescopio desde la cima de una montaña en Arizona (EE.UU.) que escanearon el cosmos con una precisión asombrosa. Al capturar la luz de objetos extremadamente lejanos , el instrumento está cartografiando el universo cuando estaba en su juventud y caracterizando su crecimiento hasta lo que observamos hoy en día. Entender cómo éste evolucionó está directamente relacionado con cómo terminará, y con uno de los mayores misterios de la física: la energía oscura, el misterioso componente que causa que el universo se expanda cada vez más rápido.

Sutiles diferencias

“De momento parece que los primeros resultados de DESI están de acuerdo con las predicciones del modelo actual”, dice Hui Kong, investigadora postdoctoral en el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) y autora principal de uno de los artículos presentados hoy, en una nota del CSIC. “Hay algunos indicios que apuntan a pequeñas variaciones temporales en la densidad de energía oscura, pero necesitaremos más datos para confirmarlo”.

El modelo teórico de referencia para el universo se conoce como Lambda CDM. Incluye tanto un tipo de materia que interacciona muy poco (la materia oscura fría o CDM por sus siglas en inglés, Cold Dark Matter) como energía oscura (Lambda). La materia y la energía oscura condicionan la expansión del universo, pero de maneras opuestas. Tanto la materia normal como la oscura ralentizan la expansión mientras que la energía oscura la acelera. Por tanto, la cantidad que haya de cada una de ellas determina la evolución del universo. Este modelo teórico es una buena explicación de los resultados obtenidos por experimentos anteriores y de la evolución temporal del universo.

Sin embargo, cuando los datos del primer año de DESI se combinan con otros estudios, hay algunas sutiles diferencias con respecto a las predicciones de Lambda CDM. Conforme DESI vaya acumulando más información durante los próximos años, estos primeros resultados se harán más precisos, aclarando si los datos apuntan a que es necesario cambiar el modelo teórico o hay otras explicaciones para las mediciones obtenidas.

Con los datos de su primer año de funcionamiento, ya es el cartografiado espectroscópico que ha tomado más datos de la historia

Eusebio Sánchez — Investigador del CIEMAT

Más datos implican también una mejora de otros resultados iniciales de DESI, que se refieren a la constante de Hubble (una medida de la velocidad a la que se expande el universo hoy en día) y a la masa de las partículas elementales llamadas neutrinos. La precisión general de DESI en la medida de la velocidad de expansión a lo largo de 11.000 millones de años es de un 0,5% y en la época más distante, que cubre entre 8.000 y 11.000 millones de años, es de un 0,82%. Esta medida del universo joven es muy difícil de llevar a cabo. Y tan solo en un año, DESI se mostró dos veces más poderoso en la medida de la velocidad de expansión que su predecesor (BOSS/eBOSS del Sloan Digital Sky Survey), que tomó datos durante más de una década.

“DESI, incluso con los datos de su primer año de funcionamiento, ya es el cartografiado espectroscópico que ha tomado más datos de la historia y continúa aumentando esta cantidad a razón de un millón de galaxias cada mes”, dice Eusebio Sánchez, investigador del CIEMAT. “Este extraordinario conjunto de datos hace que podamos medir la historia de la expansión del universo con una precisión sin precedentes. Estamos seguros de que DESI aumentará nuestro conocimiento del universo y quizá nos permita hacer descubrimientos revolucionarios”.

Cuásares en la oscuridad

Utilizar las galaxias para medir la velocidad de expansión es una de las técnicas para entender mejor la energía oscura, pero tiene un alcance limitado. A partir de cierta distancia, la luz de las galaxias habituales se hace demasiado débil, y los científicos empiezan a estudiar cuásares, núcleos galácticos extremadamente brillantes que albergan agujeros negros en sus centros. La luz de los cuásares se absorbe cuando pasa a través de las nubes de gas intergalácticas, permitiendo a los científicos cartografiar las acumulaciones densas de materia y utilizarlas de la misma manera que se utilizan las galaxias, una técnica conocida como “el bosque Lyman-alfa”.

“Básicamente, utilizamos los cuásares como fuentes de luz lejanas para ver la sombra de la materia que hay entre ellos y nosotros”, dice Andreu Font-Ribera, investigador en el IFAE en Barcelona, que colidera el análisis del bosque Lyman-alfa. “Esto nos permite observar a distancias inalcanzables con otros métodos, cuando el universo era muy joven. Es una medida extremadamente difícil, y es muy reconfortante ver que ha tenido éxito”.

Los científicos utilizaron 450.000 cuásares, el conjunto más grande jamás recopilado para medir el bosque Lyman-alfa, extendiendo las medidas de la escala BAO hasta los 11.000 millones de años en el pasado. El objetivo de DESI es haber cartografiado 3 millones de cuásares y 37 millones de galaxias cuando el proyecto finalice.

Ciencia de vanguardia

DESI es el primer experimento espectroscópico que realizó un “análisis ciego” completo, que oculta el resultado verdadero a los científicos para evitar cualquier sesgo de confirmación subjetivo. El personal investigador trabaja con datos enmascarados, y desarrollan todo el proceso de análisis sin conocer la información verdadera. Una vez todo está finalizado, se aplica el análisis a los datos originales para obtener la respuesta final.

“El hecho de que el análisis se haya desarrollado con la técnica de enmascarar los datos nos aporta un grado extra de confianza en los resultados obtenidos”, comenta Héctor Gil Marín, investigador del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB). Los análisis ciegos ya son una práctica estándar en campos como la física experimental de partículas o los estudios clínicos. Gil Marín y otros investigadores del ICCUB han desarrollado e implementado lo que resultó ser una forma muy robusta y difícil de descifrar, para ocultar los resultados de la agrupación de galaxias en DESI hasta que se complete el análisis.

CRM

Detectan el agujero negro más antiguo jamás observado, clave para entender el origen de las galaxias

Antonio Martínez Ron — Wed, 17 Jan 2024 17:25:18 +0000

Este agujero negro, detectado gracias al telescopio espacial JWST, está en el centro de una galaxia formada 400 millones de años después del Big Bang, una fecha muy temprana que permite comprender mejor la evolución conjunta de estos dos tipos de objetos en los inicios del universo.

Un equipo internacional de investigadores, con participación española, descubrió el agujero negro más antiguo observado hasta la fecha, un extraordinario objeto cósmico que está devorando a su galaxia anfitriona y que data de los albores del universo, formado solo 400 millones de años después del Big Bang, hace más de 13.000 millones de años.

Lo más interesante, según los autores, es el hecho de que este agujero negro relativamente poco masivo (unos pocos millones de veces la masa de nuestro Sol) exista tan temprano en el universo, ya que desafía nuestras suposiciones sobre cómo se forman y crecen estos objetos, al tiempo que aporta nuevas claves sobre el origen de las primeras galaxias.

El equipo liderado por Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge, publica sus resultados este miércoles en la revista Nature y ha utilizado el telescopio espacial James Webb (JWST) para detectar el agujero negro en el seno de la galaxia GN-z11, una de las más antiguas del universo y conocida por observaciones anteriores del telescopio Hubble. “La primera impresión que daba es que era una galaxia que estaba formando estrellas de manera muy intensa, pero no era tan evidente la presencia de un agujero negro”, explica a elDiario.es el astrofísico Santiago Arribas, investigador del Centro de Astrobiología (INTA-CAB-CSIC) y coautor del artículo. “Haciendo las cosas con más detalle, hemos descubierto que había uno”.

La infancia de un agujero negro

Este joven agujero negro está devorando material de su galaxia anfitriona para impulsar su crecimiento, pero lo hace con mucha más fuerza que sus hermanos de épocas posteriores, lo que lleva a los científicos a replantearse la manera en que estos se forman. El tamaño de este agujero negro recién descubierto sugiere que podrían formarse de otras maneras: podrían “nacer grandes” o podrían comer materia a un ritmo cinco veces mayor de lo que se creía posible. De alguna manera, admite Arribas, es como observar una “cría de agujero negro”, las etapas infantiles de estos objetos que nos permiten entender qué sucedió en las primerísimas fases de la historia del universo.

“Es muy temprano en el universo para ver un agujero negro de esta masa, por lo que tenemos que considerar otras formas en que podrían formarse”, asegura Maiolino. “Las galaxias muy tempranas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un bufet para los agujeros negros”. Según los modelos estándar, los agujeros negros supermasivos se forman a partir de restos de estrellas muertas, que colapsan y pueden formar un agujero negro de unas cien veces la masa del Sol. Si creciera de la forma esperada, este agujero negro recién detectado tardaría unos mil millones de años en crecer hasta alcanzar el tamaño observado. Sin embargo, el universo aún no tenía mil millones de años cuando se formó.

Los datos indican que los agujeros negros podrían “nacer grandes” o podrían comer materia a un ritmo cinco veces mayor de lo que se creía posible

Hasta ahora se sabía que había agujeros negros supermasivos en etapas muy tempranas del universo, que datan del doble de tiempo que este — unos 800 millones de años después del Big Bang —, y que se distinguen muy poco de los más cercanos. “La cuestión clave era cómo se forman con tan poco tiempo desde del Big Bang”, explica Arribas. “Encontrar uno que es menos masivo, pero está más lejos, nos da las información muy valiosa de cómo es el proceso de formación de estos objetos, que son claves en la evolución de las galaxias y el universo”, asegura. “Es un predecesor de los agujeros negros supermasivos”.

Como sucede siempre, este nuevo agujero negro en el centro de la joven galaxia anfitriona, GN-z11, no se puede observar directamente, sino que se detecta gracias el brillo de un disco de acreción giratorio, que se forma en los bordes. El gas en el disco de acreción se calienta extremadamente y comienza a brillar e irradiar energía en el rango del ultravioleta, que es lo que detectan los astrónomos. GN-z11 es una galaxia compacta, unas cien veces más pequeña que la Vía Láctea, pero —según los autores— es probable que el agujero negro esté perjudicando su desarrollo. Cuando los agujeros negros consumen demasiado gas, lo empujan como un viento ultrarrápido. Este “viento” podría detener el proceso de formación de estrellas, matando lentamente a la galaxia, pero también matará al agujero negro en sí, ya que cortaría la fuente que lo alimenta.

Una receta en tiempo récord

Los astrofísicos creen que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias como la Vía Láctea crecieron hasta su tamaño actual a lo largo de miles de millones de años. Así que este nuevo hallazgo es como si una convención de cocineros hubiera descubierto que los tiempos para una receta —en este caso la de la formación de agujeros negros y galaxias— llevara la mitad de tiempo. “La evolución de las galaxias y los agujeros negros no son evoluciones independientes, sabemos que hay una evolución intrínseca y que muchas propiedades están ligadas”, subraya Arribas. Entender los agujeros negros es clave para entender cómo se formaron las primeras galaxias, insiste. “Estamos observando una fase muy concreta de una evolución, de hecho estamos viendo que el agujero negro está creciendo, está capturando masa en grandísimas cantidades y en fase de crecimiento”.

“Los agujeros negros activos que solemos ver tienen entre decenas y miles de millones de veces la masa del Sol, y este tendría sólo uno o unos pocos millones, por la época tan temprana, sin que le haya dado tiempo a crecer”, explica el astrofísico Héctor Vives, investigador de CEFCA (Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón) que no ha participado en el estudio. La novedad de este trabajo, a su juicio, “es que antes se pensaba que la emisión en esta galaxia podría ser principalmente por formación estelar muy vigorosa, pero ahora, combinando datos para sacar un espectro mejor, ven que sí habría un agujero negro supermasivo acretando [creciendo]. Pero relativamente pequeño, y por eso con los datos anteriores no estaba claro”, señala. Sobre el origen de las primeras galaxias, añade, “los modelos que se usan para estudiar lo que está pasando durante la formación estelar se han hecho basándose en galaxias de épocas posteriores, así que puede que las propiedades diferentes del gas en las muy tempranas haga que estos modelos no sean válidos del todo”.

Otros grupos de investigación que están analizando las mismas imágenes, como el de Alex J. Cameron, han presentado recientemente un artículo pendiente de revisión, lo que se conoce como un “preprint”, en el que a partir de los datos del JWST creen que podría haber un cúmulo estelar en el centro de esta galaxia, lo que a juicio de los autores del trabajo publicado en Nature no es incompatible. “No desmiente que haya un núcleo activo en la galaxia, sino que trata de añadir otros datos, son enfoques distintos de investigación” asegura Bruno Rodríguez del Pino, astrofísico del CAB y coautor del trabajo. “De hecho hay otro resultado reciente y también en proceso de revisión—añade Arribas— en el cual los autores analizan la imagen de esta galaxia en mucho detalle y lo que ven es que la emisión es muy compacta, lo que favorece o da más apoyo al resultado de que es un agujero negro”.

Un “salto gigante”

Maiolino dice que el nuevo descubrimiento proporcionado por el telescopio JWST hace que este sea el momento más emocionante de su carrera. “Es una nueva era: el salto gigante en la sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como pasar del telescopio de Galileo a un telescopio moderno de la noche a la mañana”, afirma. “Antes de que Webb estuviera en activo, pensaba que tal vez el universo no fuera tan interesante si se iba más allá de lo que podíamos ver con el Telescopio Espacial Hubble. Pero no ha sido así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es sólo el comienzo”.

Es un salto gigante, como pasar del telescopio de Galileo a un telescopio moderno de la noche a la mañana

Roberto Maiolino — Astrofísico de la Universidad de Cambridge y autor principal del estudio

El autor principal del artículo cree que la sensibilidad de JWST significa que en los próximos meses y años se podrán encontrar agujeros negros aún más antiguos. Él y su equipo esperan utilizar futuras observaciones del JWST para tratar de encontrar semillas más pequeñas de agujeros negros, lo que podría ayudarles a desenredar las diferentes formas en que podrían formarse: si comienzan siendo grandes o si crecen rápidamente. “Este resultado nos hace pensar que en los próximos años podremos observar no uno, sino muchos objetos en estas fases, o quizá en fases anteriores”, concluye Santiago Arribas. “Y con una muestra más grande podremos entender mucho mejor cómo se formaron los primeros agujeros negros y las galaxias”.

El misterioso impacto de un rayo cósmico ultraenergético contra la Tierra: no hay nada en el lugar del que procede

Antonio Martínez Ron — Fri, 24 Nov 2023 09:22:22 +0000

El nivel de energía de esta partícula cósmica detectada en el desierto de Utah solo está por detrás de la conocida como partícula “Oh-My-God” (Oh, dios mío), identificada en 1991

Hemeroteca - Un estallido de ondas de radio a 8.000 millones de años luz ayudará a buscar la “materia perdida” del universo

El 27 de mayo de 2021, una partícula extremadamente energética procedente del espacio profundo impactó contra 23 de los detectores de superficie situados en la zona noroeste del Telescope Array, una infraestructura de 700 kilómetros cuadrados ubicada en el desierto de Millard, en Utah, Estados Unidos. El nivel de energía detectado por los centelleadores fue de 244 exaelectronvoltios (EeV), lo que lo sitúa en lo más alto del registro histórico, solo por detrás de la famosa partícula Oh-My-God (Oh, dios mío) detectada en 1991, el rayo cósmico más energético jamás observado, con un nivel de energía de 320 EeV.

Esta vez, la partícula no solo es extremadamente energética, sino que presenta una característica interesante: los científicos no tienen ni idea de qué fenómeno cósmico procede y cuál puede ser su origen. “Nos encontramos con un nuevo misterio de una partícula extremadamente energética proveniente de una dirección de llegada inesperada”, explica Toshihiro Fujii, investigador de la Universidad Metropolitana de Osaka, a elDiario.es. Él y un equipo internacional de investigadores presentan el descubrimiento en un artículo publicado este jueves en la revista Science en el que detallan que en la la región del cosmos de la que procede no aparece ninguna fuente obvia. “Cuando vi los datos lo primero que pensé es que se trataba de un error, pero en cuanto empezamos a comprobar los detalles, mi entusiasmo fue en aumento”, recuerda el investigador.

Procedente del vacío

Los rayos cósmicos de ultra-altas energías (UHECR, por sus siglas en inglés) son partículas subatómicas cargadas procedentes del espacio con energías superiores a 1 EeV, aproximadamente un millón de veces la energía alcanzada por los aceleradores de partículas fabricados por el hombre, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Mientras que los rayos cósmicos de baja energía emanan principalmente del sol, los UHECR son mucho más raros e infrecuentes y están relacionados con los fenómenos más energéticos del universo, como los que involucran agujeros negros, explosiones de rayos gamma y núcleos galácticos activos.

La región de la que parece proceder la nueva partícula detectada es un enorme vacío en la estructura a gran escala del universo, una zona del cosmos donde residen muy pocas galaxias. Esto no quiere decir que venga de allí, pues una de las características de la trayectoria de estas partículas es que sufren las más variadas desviaciones en su travesía cósmica, pero se supone que cuanto más energéticos son, más directo es su camino. Ante esta contradicción, los autores sugieren que el hallazgo podría indicar una desviación magnética mucho mayor que la predicha por los modelos de campo magnético galáctico, una fuente no identificada en el vecindario extragaláctico local o una comprensión incompleta de la física de partículas de alta energía asociada.

Los autores han llamado a la particula "Amaterasu", en honor a la diosa del sol relacionada con la creación de Japón

“No se ha identificado ningún objeto astronómico prometedor que coincida con la dirección desde la que llegó el rayo cósmico, lo que sugiere posibilidades de fenómenos astronómicos desconocidos y orígenes físicos novedosos más allá del modelo estándar”, asegura Fujii. Esta vez, él y su equipo han elegido un nombre menos tremendista que el conocido “Oh-My-God” y se han decantado por llamarla “Amaterasu”, en honor a la diosa del sol que, según las creencias sintoístas, jugó un papel decisivo en la creación de Japón.

Fujii cree que que los datos quizá nos ofrezcan información sobre escenarios exóticos como la desintegración de materia oscura súper pesada, o nuevas partículas desconocidas hasta ahora por la física. “Como decía uno de mis supervisores cuando estudiaba en Chicago, el premio Nobel de Física James Cronin, el mayor placer que puede vivir un científico es descubrir algo inesperado”, asegura.

Las partículas más energéticas del universo

“Se trata de uno de los rayos cósmicos más energéticos jamás descritos”, asegura Enrique Zas, catedrático de Física Teórica de la Universidad de Santiago (USC) y representante en España del Observatorio Pierre Auger, en el hemisferio sur. “Cuanto mayor es la energía del rayo cósmico detectado hay más restricciones sobre dónde pueden estar estos objetos”, apunta. “Esto hace que los rayos cósmicos de mayor energía sean muy interesantes, más allá de que simplemente destaquen por constituir las partículas más energéticas del universo”. Por otro lado, los rayos cósmicos de energías tan elevadas interaccionan con el fondo de microondas, lo que limita la distancia que pueden recorrer. “Por tanto, cuanta más energía tengan, más pequeña y más cercana será la región del universo en la que tenemos que buscar dichas fuentes”, señala Zas. “La dirección de llegada de estos rayos cósmicos apunta aproximadamente a la región de donde provienen, casi como si viajaran en línea recta, restringiendo más la zona donde buscar la fuente”.

El hecho de no hallar nada en la dirección de la que proviene este fenómeno es contradictorio porque, al ser tan energética, la partícula cargada primaria originaria sufre menos desvíos por los campos magnéticos que se interpone desde la fuente que lo haya originado y nosotros, incide Alberto Castro-Tirado, astrofísico del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) experto en astronomía en altas energías. En este caso, subraya, todo apunta a una zona particularmente desprovista de galaxias tanto en nuestro supercúmulo Local como más allá de él. “Y eso es lo relevante, porque plantea varios interrogantes: si el desvío producido por los campos magnéticos intermedios es mayor del predicho por los modelos, o que existan otras partículas primarias (aún desconocidas) constituyentes de los rayos cósmicos que pudieran ser inmunes al fondo de radiación de microondas”.

El físico de partículas Antonio Bueno Villar, catedrático de la Universidad de Granada (UGR) y experto en rayos cósmicos, recuerda las dificultades de detectar este tipo de partículas y el alto nivel de incertidumbre en sus mediciones. “Los flujos esperados de este tipo de partículas son tan débiles (en promedio, menores a una partícula por kilómetro cuadrado y por siglo), que los detectores actuales son demasiado pequeños para permitirnos extraer conclusiones estadísticamente relevantes sobre dónde se producen y cómo se aceleran estos núcleos atómicos”, advierte. Transformar las señales detectadas en unidades de energía, insiste, requiere de unos procesos de calibración complicados y laboriosos, no exentos de posibles incertidumbres que hacen que esta medida haya de ser tomada con extrema cautela, pues uno no mide directamente la partícula original, sino solo una parte de la progenie que genera el rayo cósmico al colisionar en la atmósfera. “Aquí el estado inicial es inaccesible y por tanto un completo misterio: no sabemos qué partícula llegó a la Tierra ni con qué energía”.

Diferencia entre hemisferios

En la actualidad solo existen dos detectores capaces de medir estas partículas, uno en el hemisferio Norte (Telescope Array, en el que se basa este artículo) y otro en el sur (el Pierre Auger), que es el más preciso y en el que Enrique Zas lleva trabajando más de 20 años. “Hasta el momento los rayos cósmicos más energéticos registrados proceden de datos de distintos detectores del hemisferio norte”, afirma. La energía máxima medida en el observatorio Pierre Auger es 166 EeV, por detrás de los 244 EeV del descrito en este artículo y otros eventos de energías comparables fueron registrados en los años 1991, 1993 y 2001 con otros detectores que los precedieron y que también estaban ubicados en el hemisferio norte.

La clave podría radicar en que el flujo de rayos cósmicos en ambos hemisferios es diferente, lo cual sería un hallazgo fundamental

Enrique Zas — Catedrático de Física Teórica de la USC y representante en España del Observatorio Pierre Auger

¿Por qué esta diferencia entre el norte y el sur? Pese a lo que podría pensarse, indica Zas, no se debe a que tengamos más datos del hemisferio norte, puesto que el observatorio Pierre Auger es bastante más grande. “La clave podría radicar en que el flujo de rayos cósmicos en ambos hemisferios es diferente, lo cual sería un hallazgo fundamental”, señala. “Otra explicación puede ser que, al tratarse de detectores diferentes, tengan diferentes escalas, es decir que las medidas de un experimento estén sistemáticamente por encima de las del otro (como también se argumenta en el artículo)”.

Antonio Bueno también cree que la explicación puede estar en las diferentes formas de medir. “Técnicamente nuestra medida en Pierre Auger es más precisa porque usamos solo la información de los datos experimentales para convertir señales detectadas en energía, mientras ellos usan simulaciones”, comenta. “Estas simulaciones sabemos que contienen imprecisiones que no describen bien las medidas que se hacen a estas energías. Por eso sus errores de medida en la energía son tan grandes (un 30-40% del valor estimado que dan). Nosotros medimos con menos de la mitad de precisión (un 14% aproximadamente)”. Por otro lado, los detectores de superficie y las técnicas de calibración y medida empleadas son diferentes. “Por tanto, no es de extrañar que los flujos y las energías medidas en esta zona común del cielo difieran”, asegura.

Explorar esas nuevas ventanas de energía es clave para entender cómo funciona el universo a diversas escalas

Antonio Bueno Villar — Catedrático de la Universidad de Granada (UGR) y experto en rayos cósmicos

En cualquier caso, los especialistas señalan la importancia de que los experimentos de rayos cósmicos de ultra-alta energía que operan en los dos hemisferios sigan con su toma de datos, pues nos dan acceso a energías a las que la humanidad no puede ni acercarse con las técnicas actuales de aceleración de partículas de las que disponemos. En palabras de Antonio Bueno, explorar esas nuevas ventanas de energía es clave para entender aspectos complementarios de la física: por un lado avanzar en nuestro conocimiento de la física de partículas (las escalas de distancias más pequeñas) y, por otro, entender cómo funciona el universo a las grandes escalas, donde tienen lugar los procesos energéticamente más violentos. “Por tanto, este es un paso más, muy fundamental en nuestra búsqueda, pero necesitamos más sucesos de estas características”, concluye. “Es decir, detectores más grandes y con mejores prestaciones para intentar dar una respuesta clara a cuáles son los objetos que producen estas partículas y cuáles son los mecanismos capaces de conferir tan descomunales energías”.

El Telescopio Espacial Webb capta un remolino cósmico

elDiarioAR — Tue, 29 Aug 2023 11:14:02 +0000

Los brazos sinuosos de la galaxia espiral de gran diseño M51, más conocida como galaxia del Remolino, se extienden a lo largo de esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA.

A diferencia de las galaxias con brazos espirales irregulares o interrumpidos, las galaxias espirales de gran diseño cuentan con brazos espirales prominentes y bien desarrollados como los que se muestran en esta imagen. Este retrato galáctico es una imagen compuesta que integra datos de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb y el innovador instrumento de infrarrojo medio (MIRI).

En esta imagen, las regiones de color rojo oscuro trazan el polvo filamentoso y cálido que impregna el medio de la galaxia. Las regiones rojas muestran la luz reprocesada de moléculas complejas que se forman en los granos de polvo, mientras que los colores naranja y amarillo revelan las regiones de gas ionizado de los cúmulos estelares recién formados. La retroalimentación estelar tiene un efecto dramático en el medio de la galaxia y crea una red compleja de nudos brillantes, así como cavernosas burbujas negras, informa la ESA.

M51, también conocida como NGC 5194 o Galaxia del Remolino, se encuentra a unos 27 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Canes Venatici, y está atrapada en una relación tumultuosa con su vecina más cercana, la galaxia enana NGC 5195. La interacción entre estas dos galaxias ha convertido a estas vecinas galácticas en uno de los pares de galaxias mejor estudiados en el cielo nocturno. Se cree que la influencia gravitacional de la compañera más pequeña de M51 es parcialmente responsable de la naturaleza majestuosa de los prominentes y distintos brazos espirales de la galaxia.

Esta observación de Webb de M51 es una de una serie de observaciones tituladas colectivamente Feedback in Emerging extragalactic Star clusTers, o FEAST. Las observaciones de FEAST fueron diseñadas para arrojar luz sobre la interacción entre la retroalimentación estelar y la formación de estrellas en entornos fuera de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. La retroalimentación estelar es el término utilizado para describir el flujo de energía de las estrellas hacia los entornos que las forman, y es un proceso crucial para determinar el ritmo al que se forman las estrellas. Comprender la retroalimentación estelar es vital para construir modelos universales precisos de formación estelar.

El objetivo de las observaciones de FEAST es descubrir y estudiar guarderías estelares en galaxias más allá de nuestra Vía Láctea. Antes de que Webb entrara en funcionamiento, otros observatorios como el Atacama Large Millimeter Array en el desierto chileno y el Hubble nos han dado una idea de la formación estelar, ya sea al inicio (rastreando las densas nubes de gas y polvo donde se formarán las estrellas) o después de que las estrellas hayan destruido con su energía sus nubes natales de gas y polvo.

Webb está abriendo una nueva ventana a las primeras etapas de la formación estelar y la luz estelar, así como al reprocesamiento energético del gas y el polvo. Los científicos están viendo por primera vez cúmulos de estrellas emergiendo de su nube natal en galaxias más allá de nuestro grupo local. También podrán medir cuánto tiempo tardan estas estrellas en contaminarse con metales recién formados y limpiar el gas (estas escalas de tiempo difieren de una galaxia a otra).

Al estudiar estos procesos, comprenderemos mejor cómo se regula el ciclo de formación de estrellas y el enriquecimiento de metales dentro de las galaxias, así como cuáles son las escalas de tiempo para que se formen planetas y enanas marrones. Una vez que se elimina el polvo y el gas de las estrellas recién formadas, no queda material para formar planetas, señala la ESA en un comunicado.

Europa Press.

Recrean en laboratorio una reacción nuclear de estrellas de neutrones

elDiarioAR — Tue, 23 May 2023 15:38:02 +0000

"Las estrellas de neutrones son realmente fascinantes desde el punto de vista tanto de la física nuclear como de la astrofísica", dijo la astrofísica nuclear de ORNL Kelly Chipps, quien dirigió el estudio, publicado en Physical Review Letters. "Una comprensión más profunda de su dinámica puede ayudar a revelar las recetas cósmicas de los elementos en todo, desde las personas hasta los planetas".

En el ORNL (Oak Ridge National Laboratory) produjeron una reacción nuclear característica que ocurre en la superficie de una estrella de neutrones que engulle la masa de una estrella compañera.

Según explica este organismo científico de EEUU en un comunicado, el logro mejora la comprensión de los procesos estelares que generan diversos isótopos nucleares.

“Las estrellas de neutrones son realmente fascinantes desde el punto de vista tanto de la física nuclear como de la astrofísica”, dijo la astrofísica nuclear de ORNL Kelly Chipps, quien dirigió el estudio, publicado en Physical Review Letters. “Una comprensión más profunda de su dinámica puede ayudar a revelar las recetas cósmicas de los elementos en todo, desde las personas hasta los planetas”.

Chipps dirige Jet Experiments in Nuclear Structure and Astrophysics, o JENSA, que cuenta con colaboradores de nueve instituciones en tres países. El equipo utiliza un sistema único de objetivo de chorro de gas, que produce el chorro de helio de mayor densidad del mundo para experimentos con aceleradores, para comprender las reacciones nucleares que proceden con la misma física en la Tierra que en el espacio exterior.

El proceso de nucleosíntesis crea nuevos núcleos atómicos. Un elemento puede convertirse en otro cuando se capturan, intercambian o expulsan protones o neutrones.

Una estrella de neutrones tiene una atracción gravitacional inmensa que puede capturar hidrógeno y helio de una estrella cercana. El material se acumula en la superficie de la estrella de neutrones hasta que se enciende en repetidas explosiones que crean nuevos elementos químicos.

Muchas reacciones nucleares que impulsan las explosiones siguen sin estudiarse. Ahora, los colaboradores de JENSA han producido una de estas reacciones nucleares características en un laboratorio de la Universidad Estatal de Michigan. Restringe directamente el modelo teórico que se suele utilizar para predecir la formación de elementos y mejora la comprensión de la dinámica estelar que genera isótopos.

Para este experimento, los científicos golpearon un objetivo de partículas alfa (núcleos de helio-4) con un haz de argón-34. (El número después de un isótopo indica su número total de protones y neutrones). El resultado de esa fusión produjo núcleos de calcio-38, que tienen 20 protones y 18 neutrones. Debido a que esos núcleos estaban excitados, expulsaron protones y terminaron como núcleos de potasio-37.

Los detectores de partículas cargadas de alta resolución que rodeaban el chorro de gas midieron con precisión las energías y los ángulos de los productos de reacción de los protones. La medición aprovechó los detectores y la electrónica desarrollados en ORNL bajo la dirección del físico nuclear Steven Pain. Teniendo en cuenta la conservación de la energía y el momento, los físicos volvieron a calcular para descubrir la dinámica de la reacción.

“No solo sabemos cuántas reacciones ocurrieron, sino que también sabemos la energía específica en la que terminó el núcleo final de potasio-37, que es uno de los componentes predichos por el modelo teórico”, dijo Chipps.

El experimento de laboratorio mejora la comprensión de las reacciones nucleares que ocurren cuando el material cae sobre la superficie de un subconjunto importante de estrellas de neutrones. Estas estrellas nacen cuando una estrella masiva se queda sin combustible y colapsa en una esfera del tamaño de una ciudad como Atlanta. Luego, la gravedad aprieta las partículas fundamentales lo más cerca posible, creando la materia más densa que podemos observar directamente. Una cucharadita de estrella de neutrones pesaría tanto como una montaña. Las estrellas llenas de neutrones giran más rápido que las cuchillas de una licuadora y forman los imanes más fuertes del universo. Tienen costras sólidas que rodean núcleos líquidos que contienen material con forma de espagueti o fideos de lasaña, lo que les valió el apodo de “pasta nuclear”.

“Debido a que las estrellas de neutrones son tan extrañas, son un laboratorio natural útil para probar cómo se comporta la materia de neutrones en condiciones extremas”, dijo Chipps.

Europa Press.

Astrónomos comprueban cambios en la comprensión de la estructura espiral de la Vía Láctea

elDiarioAR — Wed, 17 May 2023 11:54:19 +0000

El estudio, publicado en The Astrophysical Journal, muestra que la Vía Láctea es una galaxia de múltiples brazos que tiene simetría de dos brazos (los brazos de Perseo y Norma) en sus partes internas, que se extienden hacia las partes externas y se dividen en varios largos brazos irregulares.

La Vía Láctea se parece más a una galaxia común de brazos múltiples que a una galaxia especial con cuatro brazos espirales que se extienden desde sus partes internas a sus partes externas.

Es la conclusión de una nueva investigación realizada por astrónomos del Observatorio de la Montaña Púrpura y los Observatorios Astronómicos Nacionales, dependientes de la Academia de Ciencias de China, que utilizaron todos los datos astrométricos de alta precisión disponibles para rastrear e identificar los brazos espirales de la Vía Láctea.

En términos generales, hay tres tipos de galaxias espirales en el universo. Las galaxias espirales de gran diseño se caracterizan por brazos espirales claros, largos y simétricos. Las galaxias floculentas están fragmentadas y consisten en muchos segmentos cortos, irregulares y en parches. Las galaxias espirales de múltiples brazos son de un tipo intermedio. Alrededor del 83 por ciento de estas galaxias tienen una simetría interna de dos brazos y varios brazos irregulares en sus partes exteriores. Solo alrededor del 2 por ciento tiene cuatro brazos espirales que se extienden hacia sus regiones exteriores, y los astrónomos creían anteriormente que la Vía Láctea era de este tipo especial de cuatro brazos.

“El resultado hace que la Vía Láctea ya no parezca especial. El equipo de investigación se está preparando para realizar mediciones de mayor precisión en el futuro, con la esperanza de finalmente descubrir la estructura espiral de la Vía Láctea”, dijo Xu Ye, investigador principal del Observatorio de la Montaña Púrpura.

Europa Press.

Más de mil millones de galaxias brillan en un colosal mapa del cielo

elDiarioAR — Fri, 24 Feb 2023 10:33:14 +0000

Si bien todas las galaxias brillan con gran intensidad, muchas están cubiertas de polvo, mientras que otras se encuentran tan lejos que, para los observadores de la Tierra, parecen sólo unas tenues manchas en el cielo. La creación de mapas completos de las galaxias más tenues y distantes, permite a los astrónomos estudiar mejor la estructura del Universo

El mapa 2D más grande del cielo se hizo mucho más grande con la décima publicación de datos de los estudios DESI Legacy Imaging Surveys: un estudio de seis años que abarca casi la mitad del cielo.

Esta nueva entrega de datos añade una mayor cobertura tanto del cielo como de las longitudes de onda a los estudios existentes realizados con los datos de los telescopios de NOIRLab de NSF (National Science Foundation) en el Observatorio Kitt Peak (Arizona) y en Cerro Tololo (Chile).

El Universo está repleto de galaxias, cada una de ellas rebosante de miles de millones de estrellas. Si bien todas las galaxias brillan con gran intensidad, muchas están cubiertas de polvo, mientras que otras se encuentran tan lejos que, para los observadores de la Tierra, parecen sólo unas tenues manchas en el cielo. La creación de mapas completos de las galaxias más tenues y distantes, permite a los astrónomos estudiar mejor la estructura del Universo y revelar las misteriosas propiedades de la materia oscura y la energía oscura.

Así, el mapa más grande hasta la fecha acaba de crecer mucho más, con la décima publicación de los datos del estudio Legacy Imaging Survey del Instrumento Espectroscópico para el Estudio de la Energía Oscura (DESI por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de EE.UU (DOE por sus siglas en inglés).

Este estudio expande los datos incluidos en dos estudios anteriores: el Dark Energy Camera (DECam) Legacy Survey y el Beijing-Arizona Sky Survey. Juntos, estos tres estudios tomaron imágenes de 14.000 grados cuadrados del cielo visible del hemisferio norte utilizando los telescopios del Observatorio Kitt Peak (KPNO) y de Cerro Tololo (CTIO) en Chile, ambos de NOIRLab de NSF.

Este ambicioso trabajo de seis años involucró a tres telescopios, un petabyte (1.000 billones de bytes) de datos y 100 millones de horas de CPU en uno de los computadores más poderosos del mundo localizado en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación de Energía del DOE de EE.UU.

Este esfuerzo culminó con la producción del mapa bidimensional más grande del cielo jamás creado hasta la fecha. Con las observaciones colectivas de la cámara Mosaic-3 instalada en el Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall y la cámara 90Prime en el Telescopio Bok de 2,3 metros de la Universidad de Arizona (ambas situadas en Kitt Peak), así como la Cámara de Energía Oscura (DECam por sus siglas en inglés) -construida por el DOE- que se encuentra en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco en Cerro Tololo, Chile.

Uno de los principales objetivos de este mapa es identificar alrededor de 40 millones de galaxias para el Estudio Espectroscópico de cinco años de DESI, cuyo objetivo es comprender la energía oscura al estudiar la historia de la expansión del Universo de los últimos 12 mil millones de años. El proyecto DESI ha seleccionado sus galaxias objetivos y el estudio espectroscópico ya se encuentra en marcha. Sin embargo, el equipo pretende en lo posible crear el mapa más completo del cielo, por lo que se han añadido más imágenes y procesos mejorados a los Legacy Surveys para incluir los datos faltantes.

En particular, la décima entrega de datos se centra en la integración de nuevas imágenes de DECam del cielo extragaláctico austral, especialmente en áreas alejadas del disco de la Vía Láctea, que son ideales para observar el cosmos en grandes distancias.

Con la adición de las imágenes del cielo austral en la nueva entrega de datos, los Legacy Surveys se han expandido a más de 20.000 grados cuadrados (casi la mitad del cielo). Además, esta nueva publicación incluye imágenes del cielo tomadas con un filtro de color adicional, capaz de muestrear la luz infrarroja justo más roja de lo que puede ver el ojo humano. Esta adición al área cubierta del mapa y a la cobertura de longitud onda hará que los datos sean útiles para un mayor número de científicos.

“Los datos en el infrarrojo cercano que se incorporaron al Legacy Survey nos permitirá calcular mejor los desplazamientos al rojo de las galaxias distantes, es decir, el tiempo que tardó la luz de esas galaxias en llegar a la Tierra”, explicó en un comunicado Alfredo Zenteno, astrónomo de NOIRLab de NSF.

“Esto es esencial para los estudios en longitudes de onda de radio y rayos X que necesitan una visión 'óptica' completa para identificar el origen de la emisión, como los cúmulos de galaxias y los agujeros negros activos supermasivos”, indicó Mara Salvato, investigadora del Instituto Max Plack de Física Extraterrestre (MPE por sus siglas en inglés) y portavoz del Estudio eROSITA de DECam (DeROSITAS).

Europa Press.

Científicos cuestionan que la tecnología enviada a Marte pueda detectar vida

elDiarioAR — Wed, 22 Feb 2023 10:48:08 +0000

Según los investigadores, para "determinar de forma concluyente si alguna vez hubo vida en Marte" es necesario o bien instalar instrumentos complejos en Marte, a unos 53 millones de kilómetros de distancia, o bien traer muestras marcianas a la Tierra. Ambas opciones son extremadamente difíciles

Los instrumentos que se están enviando a Marte para recoger y analizar pruebas de vida antigua en el planeta rojo pueden no ser suficientemente sensibles como para realizar evaluaciones precisas.

En un artículo publicado en Nature Communications, un equipo de astrobiólogos liderado por Alberto G. Fairén, científico visitante en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Cornell, afirma que cualquier material orgánico en las rocas marcianas podría ser difícil, si no imposible, de detectar con los instrumentos y técnicas actuales.

Fairén -también profesor de investigación en el Centro de Astrobiología (CAB) de Madrid- y el equipo han realizado pruebas en rocas sedimentarias encontradas en el delta fósil del Jurásico de Piedra Roja del desierto de Atacama, en el noroeste de Chile, el desierto más antiguo y seco de la Tierra y cuya composición lo convierte en un popular análogo geológico de Marte.

Para este trabajo, los investigadores realizaron pruebas geológicas en Piedra Roja utilizando cuatro instrumentos que se encuentran actualmente o estarán pronto en Marte.

Descubrieron que las muestras de la Piedra Roja presentan numerosos microorganismos de clasificación indeterminada -lo que los investigadores denominan “microbioma oscuro”- y una mezcla de bioseñales de microorganismos actuales y antiguos que apenas pueden detectarse con equipos de laboratorio de última generación.

Esto reveló a los investigadores que la instrumentación enviada a Marte podría no ser lo suficientemente sensible, dependiendo del instrumento utilizado y del compuesto orgánico buscado. En concreto, “la posibilidad de obtener falsos negativos en la búsqueda de vida en Marte pone de manifiesto la necesidad de herramientas más potentes”, afirma en un comunicado el autor principal del trabajo, Armando Azua-Bustos, investigador científico del equipo de Fairén en el CAB.

Según los investigadores, para “determinar de forma concluyente si alguna vez hubo vida en Marte” es necesario o bien instalar instrumentos complejos en Marte, a unos 53 millones de kilómetros de distancia, o bien traer muestras marcianas a la Tierra. Ambas opciones son extremadamente difíciles, según Fairén.

“Hay que decidir si es más ventajoso tener una capacidad limitada de análisis en la superficie de Marte para interrogar a una amplia variedad de muestras”, dijo, “o tener muestras limitadas para ser analizadas con la amplia variedad de instrumentación de última generación en la Tierra”.

La NASA colabora actualmente con la Agencia Espacial Europea y otros organismos en un esfuerzo por devolver a la Tierra muestras geológicas marcianas recogidas por el rover Perseverance. Y Fairén dijo que se espera que el primer explorador europeo de Marte, llamado Rosalind Franklin, se lance ya en 2028.

Este rover europeo “llevará un taladro con la capacidad sin precedentes de alcanzar una profundidad de 2 metros para analizar sedimentos mejor protegidos contra las duras condiciones de la superficie marciana”, dijo. “Si las bioseñales se conservan mejor en profundidad, como esperamos, habrá más abundancia y diversidad, y una mejor conservación de las bioseñales, en esas muestras profundas. Por tanto, nuestros instrumentos en el rover tendrán más posibilidades de detectarlas”.

Europa Press.

El canto del cisne de una nube de gas llega al centro galáctico

elDiarioAR — Wed, 22 Feb 2023 10:45:28 +0000

La nube de gas fue apodada X7 y está siendo disgregada a medida que acelera hacia el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra Vía Láctea.

Dos décadas de seguimiento revelan que una peculiar nube de gas apodada X7 está siendo disgregada a medida que acelera hacia el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra Vía Láctea.

Los astrónomos de la Iniciativa Orbital del Centro Galáctico (GCOI) de la UCLA y del Observatorio Keck llevan siguiendo la evolución de este polvoriento filamento de gas desde 2002; las imágenes infrarrojas cercanas de alta resolución angular captadas con el potente sistema de óptica adaptativa del Observatorio Keck muestran que X7 se ha alargado tanto que ahora tiene una longitud de 3.000 veces la distancia entre la Tierra y el Sol (o 3.000 unidades astronómicas).

El estudio se publica en el número de hoy de The Astrophysical Journal.

“Se trata de una oportunidad única de observar los efectos de las fuerzas de marea del agujero negro en alta resolución, lo que nos permite comprender mejor la física del entorno extremo del centro galáctico”, afirma en un comunicado Anna Ciurlo, investigadora adjunta de la UCLA y autora principal del estudio.

Las fuerzas de marea son la atracción gravitatoria que estira un objeto que se aproxima a un agujero negro; el lado del objeto más cercano al agujero negro es atraído con mucha más fuerza que el lado más alejado.

“Es emocionante observar con tanto detalle cambios significativos en la forma y dinámica de X7 en una escala de tiempo relativamente corta, a medida que las fuerzas gravitatorias del agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea influyen en este objeto”, afirma Randy Campbell, coautor del estudio y responsable de operaciones científicas en el Observatorio Keck.

X7 tiene una masa de unas 50 Tierras y se encuentra en una trayectoria orbital alrededor del agujero negro de nuestra galaxia, llamado Sagitario A estrella, que tardaría 170 años en completarse.

“Anticipamos que las fuertes fuerzas de marea ejercidas por el agujero negro galáctico acabarán destrozando a X7 antes de que complete siquiera una órbita”, afirma Mark Morris, coautor del estudio y profesor de Física y Astronomía de la UCLA.

Basándose en su trayectoria, el equipo calcula que X7 se acercará a Sagitario A estrella alrededor del año 2036 y se disipará por completo poco después. El gas y el polvo que constituyen X7 acabarán siendo arrastrados hacia Sagitario A estrella y más tarde podrían provocar algunos 'fuegos artificiales' al calentarse y entrar en espiral en el agujero negro.

Estos hallazgos constituyen la primera estimación de la trayectoria orbital ligeramente excéntrica de X7 y el análisis más sólido hasta la fecha de los notables cambios en su aspecto, forma y comportamiento. Para observar X7, el equipo utilizó el espectrógrafo de imágenes infrarrojas con supresión de OH (OSIRIS) y la cámara de infrarrojo cercano de segunda generación (NIRC2) del Observatorio Keck, en combinación con los sistemas de óptica adaptativa de los telescopios Keck I y Keck II.

X7 muestra algunas de las mismas propiedades observacionales que otros extraños objetos polvorientos que orbitan Sagitario A, denominados objetos G, que parecen gas pero se comportan como estrellas. Sin embargo, la forma y la estructura de velocidad de X7 se han transformado de forma más drástica en comparación con los objetos G. El filamento alargado de gas y polvo se mueve con rapidez, alcanzando velocidades de hasta 490 millas por segundo. Debido a la masa extremadamente grande del agujero negro, todo lo que se encuentra en sus proximidades se mueve mucho más rápido de lo que solemos ver en cualquier otro lugar de nuestra galaxia.

Aunque el origen de X7 sigue siendo un secreto por desvelar y confirmar, el equipo de investigadores tiene algunas pistas sobre su posible formación.

“Una posibilidad es que el gas y el polvo de X7 fueran expulsados en el momento de la fusión de dos estrellas”, explica Ciurlo. “En este proceso, la estrella fusionada queda oculta dentro de una envoltura de polvo y gas, lo que podría encajar con la descripción de los objetos G. Y el gas expulsado quizá produjo objetos similares a X7”.

Europa Press.

Las cuatro grandes lunas de Júpiter producen auroras

elDiarioAR — Fri, 17 Feb 2023 14:27:59 +0000

Un equipo de investigaciones observó las lunas a la sombra de Júpiter para que sus débiles auroras, causadas por el fuerte campo magnético del gigante gaseoso, pudieran verse sin la competencia de la brillante luz solar reflejada en sus superficies.

Una combinación de observaciones permitió descubrir que las auroras en longitudes de onda visibles aparecen en las cuatro lunas principales de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calisto.

Utilizando el Espectrómetro Echelle de Alta Resolución (HIRES) del Observatorio Keck, así como los espectrógrafos de alta resolución del Gran Telescopio Binocular y del Observatorio de Apache Point, un equipo dirigido por Caltech y la Universidad de Boston observó las lunas a la sombra de Júpiter para que sus débiles auroras, causadas por el fuerte campo magnético del gigante gaseoso, pudieran verse sin la competencia de la brillante luz solar reflejada en sus superficies.

“Estas observaciones son complicadas porque, a la sombra de Júpiter, las lunas son casi invisibles. La luz emitida por sus débiles auroras es la única confirmación de que hemos apuntado el telescopio al lugar correcto”, afirma en un comunicado Katherine de Kleer, profesora de Caltech y autora principal de uno de los dos nuevos artículos de investigación publicados en The Planetary Science Journal, en los que se describe el descubrimiento.

Las cuatro lunas galileanas muestran la misma aurora de oxígeno que vemos en los cielos cercanos a los polos de la Tierra, pero los gases de las lunas de Júpiter son mucho más finos, lo que permite que un color rojo intenso brille casi 15 veces más que la familiar luz verde.

En Europa y Ganímedes, el oxígeno también ilumina las longitudes de onda infrarrojas, un poco más rojas de lo que puede ver el ojo humano: es la primera vez que se observa este fenómeno en la atmósfera de un cuerpo distinto de la Tierra.

En Io, la luna más interna de Júpiter, los penachos volcánicos de gas y polvo son de gran tamaño, alcanzando cientos de kilómetros de altura. Estos penachos contienen sales como cloruro de sodio y cloruro de potasio, que se descomponen para producir colores adicionales. El sodio confiere a la aurora de Io el mismo brillo amarillo anaranjado que vemos en las farolas urbanas. Las nuevas mediciones también muestran auroras de potasio en Io en luz infrarroja, que no se han detectado en ningún otro lugar anteriormente.

“El brillo de los distintos colores de la aurora nos indica de qué están compuestas probablemente las atmósferas de estas lunas”, explica de Kleer. “Descubrimos que el oxígeno molecular, igual que el que respiramos aquí en la Tierra, es probablemente el principal constituyente de las atmósferas de las lunas heladas”.

Las nuevas mediciones muestran pruebas mínimas de la presencia de agua, lo que alimenta un activo debate científico sobre si las atmósferas de las lunas de Júpiter contienen una cantidad significativa de vapor de agua. En la actualidad se cree que las tres lunas galileanas exteriores de Júpiter contienen océanos de agua líquida bajo sus gruesas superficies heladas, y existen indicios de que el agua de la atmósfera de Europa puede proceder en ocasiones de su océano o de depósitos líquidos dentro de su capa de hielo.

Dado que el fuerte campo magnético de Júpiter está inclinado, las auroras de estas lunas cambian de brillo con la rotación del planeta. Además, las atmósferas pueden responder a la rápida transición de la cálida luz solar a la fría sombra de Júpiter.

“El sodio de Io se vuelve muy tenue a los 15 minutos de entrar en la sombra de Júpiter, pero tarda varias horas en recuperarse tras salir a la luz solar”, explica Carl Schmidt, profesor de Astronomía de la Universidad de Boston y autor principal del segundo artículo. “Estas nuevas características son realmente reveladoras para comprender la química atmosférica de Io. Es estupendo que los eclipses de Júpiter ofrezcan un experimento natural para aprender cómo afecta la luz solar a su atmósfera.”

Los nuevos tipos de auroras en las cuatro lunas añaden un aspecto apasionante a lo que ya es una época dorada para los aficionados a Júpiter gracias a la misión Juno de la NASA y al telescopio espacial James Webb. Si tienes la suerte de ver la aurora aquí en la Tierra, párate a pensar en lo asombroso que podría parecer el espectáculo si estuvieras mirando hacia arriba desde una de las lunas de Júpiter.

El primer artículo sobre esta investigación, dirigido por de Kleer, se titula “Las auroras ópticas de Europa, Ganímedes y Calisto”. El segundo artículo, dirigido por Schmidt, se titula “Las auroras ópticas de Io a la sombra de Júpiter”.

Europa Press.

Sara Cazzoli, astrofísica: “En la búsqueda de vida extraterrestre no hemos salido de nuestro barrio”

Daniel Sánchez Caballero — Fri, 17 Feb 2023 10:17:21 +0000

Esta investigadora explica que el nuevo telescopio SKA será una revolución en la exploración del espacio y señala que para encontrar vida fuera y además poder comunicarse con ella se tienen que dar muchos factores a la vez.

ESPECIAL – Nuevos ojos sobre el universo: los secretos que esconden las imágenes del telescopio James Webb

El extraño incidente de Estados Unidos y Canadá disparándole a globos en su espacio aéreo que ha animado el principio de la semana ha devuelto a primera plana el eterno debate sobre la vida extraterrestre, si estamos solos en la galaxia o acompañados. “Si vinieran del espacio, muy inteligentes tendrían que ser y y haber conseguido compactar mucha información y muchas cosas en un globo”, comenta divertida Sara Cazzoli, astrofísica del Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA)–CSIC, en Granada.

Más allá de la anécdota, esta investigadora y divulgadora explica que la búsqueda en serio de vida fuera de nuestro planeta apenas está empezando –“no hemos salido del barrio”–, pero que va a dispararse cuando se ponga en marcha el último proyecto de telescopio en el que se trabaja, el SKA (Square Kilometer Array), que permitirá salir del 'barrio' y mirar en otras galaxias como Andrómeda e incluso detectar teóricos movimientos de aviones en planetas lejanos.

Pero para eso faltan 10 o 15 años, enfría el entusiasmo Cazzoli. Mientras tanto, nos contentamos con estudiar los extremófilos, “bichitos que viven en condiciones extremas en la Tierra”, para averiguar si se pueden encontrar fuera de ella y buscar agua por el universo, condición indispensable para la vida, al menos tal y como la conocemos nosotros.

Por fijar el marco, ¿hay vida extraterrestre? Inteligente sabemos que no, pero, ¿hemos encontrado algún rastro de vida?

Vida como la conocemos nosotros, no. Es difícil definir qué es la vida. Las tres características básicas de la vida son: tener material genético que se pueda replicar, metabolismo y que tenga un “compartimiento” (membrana) que lo individualice del entorno. Ahí entran microorganismos como las bacterias, etc., que se pueden aislar de su entorno. Entonces, la vida como la conocemos nosotros, no. Pero pensamos que seres vivos sí puede haber.

¿De qué seres vivos estaríamos hablando?

Los astrónomos estamos muy interesados en los extremófilos, que son bichitos (microorganismos) que viven en condiciones mucho más extremas que a las que estamos acostumbrados nosotros y en las que no podrían vivir otros animales. Estos extremófilos los encontramos en la Tierra, que no es homogénea y tiene condiciones tan dispares como los polos o los desiertos. En estos lugares extremos, que en algún caso se parecen a lo que encontramos en otros planetas, buscamos extremófilos, que sobreviven en condiciones de temperatura muy alta, muy baja, sin luz o con tanta presión que a nosotros nos aplastaría. Estudiando estos organismos podemos buscarlos después en otros planetas y estudiar su información genética, su capacidad de supervivencia. Hay mucha variedad, aunque solemos hablar de microorganismos en general: hay hongos, levaduras lo mas conocidos son los tardígrados (tambien conocido como osos de agua). Pensamos que alguno de estos se puede encontrar en el espacio.

¿Cómo se estudian los extremófilos?

El análogo de Marte en la Tierra es Riotinto (en Huelva), que en cuanto a condiciones de temperatura, aridez y composición es parecido. Si ahí hay microorganismos que pueden sobrevivir nos lleva a pensar que puede haber en Marte también. Que haya agua en Marte, por ejemplo, ya es suficiente para tener dudas. Se hacen muchos experimentos en la Tierra en lugares similares a los que encontraríamos en el espacio porque ahí fuera es mucho más difícil y caro y cuando se hacen hay que acertar.

Hay que tener mucho cuidado cuando se habla de la vida en el espacio, hay que hablar de seres vivos y para eso tenemos una definición científica

Ya que menciona el agua, de vez en cuando aparecen titulares del tipo: “Se ha encontrado agua en...” donde sea. ¿Qué implica esto?

Hay que tener cuidado con estas afirmaciones tan genéricas. Hablamos de agua, pero no de las condiciones en que está. Para que haya vida hace falta agua líquida y eso no es tan fácil. Puede haber agua congelada, en la atmósfera... Pero necesitamos agua líquida. Los titulares crean expectativa, pero no son científicamente correctos. Que haya agua no significa que haya vida. En otros planetas pensamos que pudo haber vida porque encontramos trazas de que hubo agua, pero hay que ir un poco más allá.

¿Cómo se busca vida extraterrestre?

Hasta 1995 no se descubrió el primer exoplaneta (un planeta que orbita alrededor de una estrella que no es el Sol), ahora hay más de 4.000. El primer paso entonces para buscar vida es cazar un exoplaneta. Entonces tenemos un entorno en el que puede haber vida y una fuente de energía, que es la estrella.

¿Luego qué viene?

Buscamos si hay o hubo agua líquida y si hay moléculas orgánicas. Moléculas orgánicas hay muchísimas (nosotros somos un ejemplo de un conjunto de moléculas orgánicas), pero buscamos biomarcadores, moléculas que solo aparecen si hay vida. Por ejemplo, se puede encontrar aminoácido suelto en el Universo, pero estas moléculas se pueden formar porque las condiciones lo permiten. Pero hay otras, por ejemplo los lípidos, que no se encuentran en el Universo, solo se encuentran asociadas a la vida. Entonces hay que tener un planeta, que ahora parece sencillo pero hace 20 años no lo era, hay que ver si tiene condiciones de habitabilidad (que esté lo suficientemente cerca y lejos de la estrella para que hubiera agua líquida) y luego miramos si en estas condiciones hay o hubo vida buscando biomarcadores.

Todo esto es con telescopios, claro.

Para ir a otros planetas aún queda. Pero también hay observación directa. Tenemos sondas en Marte que analizan la composición del suelo, de las rocas. Hemos enviado a Júpiter, Mercurio, Saturno también, para ver si hay agua líquida. La sonda que fue a Júpiter estudió por ejemplo el satélite Europa. Ahí el agua en la superficie de la luna está congelada y tan dura como una roca. Hemos encontrado evidencias de que debajo de esa corteza hay un océano enorme, líquido pero salado.

¿Cómo puede haber agua líquida tan lejos del Sol?

Pensamos que se puedan dar las condiciones de temperatura porque el glaciar la protege. Es un poco como efecto invernadero debido al calor generado por los empujones por efecto de la atracción gravitatoria que ejerce Júpiter sobre Europa. Pensamos que puede haber extremófilos como los que hay en el polo. Pero no podemos comparar porque como vida el único ejemplo que conocemos es el nuestro.

¿Se contempla que exista vida de una manera totalmente distinta a como nosotros la concebimos?

Algunos tipos de extremófilos no respiran a través del oxígeno, que para nosotros es fundamental, y alguno hasta sobrevive en una atmósfera llena de hierro, que nos mataría. Habría que ver cómo evolucionan estos microorganismos, pero al tener solo un ejemplo de forma de vida (que es el nuestro) no sabemos cómo puede cambiar. Hay que tener mucho cuidado cuando se habla de la vida en el espacio, hay que hablar de seres vivos y para eso tenemos una definición científica, que igual no es perfecta y cambia en el futuro, pero es la que podemos dar ahora.

Ha comentado antes que se comprueba la “zona de habitabilidad” de un planeta, pero también existe la zona llamada “ricitos de oro” y aluden a cosas similares, la capacidad de albergar vida. ¿En qué se diferencian?

Ricitos de oro es un poco más complejo. La zona de habitabilidad se define principalmente en función de la distancia del tipo de estrella. En el sistema solar solo la Tierra puede albergar vida como la conocemos. Pero si la estrella es más caliente, para que haya agua líquida el planeta tendrá que estar más lejos. Y al revés.

La zona de ricitos de oro va más allá de la zona de habilitabilidad, depende de más factores. Depende también del lugar en que está la estrella en la galaxia, en su vecindario, en si es una estrella aislada o hay otra cerca...

La zona de ricitos de oro implica más factores que los de la zona de habitabilidad. Depende de más factores. Depende también del lugar en que está la estrella en la galaxia, en su vecindario, en si es una estrella aislada o hay otra cerca. La zona ricitos de oro es muy delicada, como la niña del cuento (que da nombre a la zona), que necesitaba que muchos factores para estar bien, que la sopa no estuviera ni fría ni caliente, la cama ni blanda ni dura.

Por cada estrella se puede definir una zona de habitabilidad, y habrá planetas en esa zona o no. Y luego tienes que ver donde está la estrella, respecto a una galaxia, por ejemplo. Porque si está en una zona de intensa formación estelar el campo de radiación es más alto o el entorno es más extremo. Hay factores como el campo magnético, etc., que pueden perjudicar la posibilidad de que haya agua líquida o vida. También depende de lo que ha pasado antes en esa zona del universo. Aparte del hidrógeno, todos los elementos de la tabla periódica vienen de las estrellas. Dependiendo de lo que ha dejado una estrella que haya estallado en la zona o lo que se hayan dispersado los elementos no artificiales, te puedes encontrar unos u otros en el planeta. Si no hay estrella desarrollada en esa zona igual no encontramos todos los elementos de la tabla periódica y lo mismo se genera otro tipo de vida que nosotros no conocemos, o no se genera vida. El carbono de nuestro cuerpo viene de las estrellas, por lo que si no hay estrellas que enriquezcan de carbono la zona no se puede formar vida como la conocemos.

¿Cuántos planetas conocemos ahora mismo que reúnen las condiciones para tener vida?

De los más de 4.000 exoplanetas hay 50 o 60 que pueden tener vidas, es un porcentaje muy pequeño.

Por hacernos a la idea de la escala, si estuviéramos en una ciudad, ¿dónde estamos buscando vida?

No hemos salido de nuestro barrio. Todas las estrellas que vemos en el cielo son de nuestra galaxia, y de momento buscamos exoplanetas de las estrellas que están en nuestra galaxia. Lo siguiente será mirar otra galaxia, Andrómeda. En un futuro habrá un telescopio (llamado SKA) que será una revolución y permitirá buscar vida en Andrómeda. Podrá detectar si despega un avión en un planeta en los exoplanetas, por ejemplo. Podremos buscar más allá de los biomarcadores. Va a generar muchísimos datos y cambiará la forma en que hacemos Ciencia.

¿El telescopio James Webb va a impulsar la búsqueda de vida extraterrestre?

La búsqueda de la vida en otros planetas es uno de los pilares del James Webb. Los planetas son muy pequeños en relación por ejemplo a las galaxias, aún así con el telescopio James Webb seremos capaces de verlos con mucha más nitidez que ahora. Esperamos que el telescopio suponga un salto en el estudio y la comprensión de los exoplanetas.

¿Se ha detectado alguna vez algo que dé algún mínimo indicio de que hay vida extraterrestre, más allá de agua?

Biomarcadores se han detectado en otros planetas, creo. Recuerdo, por ejemplo, que la cuestión del metano en Marte fue el centro de un gran debate. Agua se ha encontrado, pero no en su forma líquida en el espacio, que es condición indispensable.

¿Y qué pasa con los pulsos que se oyen a veces?

Muchas veces cuando hablamos de radiofrecuencia pensamos que se escucha, pero en realidad mucha de la información que tenemos se puede transformar en sonidos mediante algoritmos. Hace poco se han empezado a detectar ráfagas de emisión radio en una zona muy específica del cielo, muy rápida, que no sabíamos cómo se podía generar porque no lo habíamos visto nunca. Se planteó la hipótesis de que fuera vida extraterrestre, pero ya se descartó. Ahora pensamos que es algo relacionado con la muerte o la segunda vida de las estrellas.

La misma dificultad que existe para hallar todos los factores que hacen posible la vida la tenemos con la comunicación. Igual al otro lado de la galaxia hay una civilización como la nuestra a la que no le llega nuestra señal. Hacen falta muchas condiciones

Tendemos a asignar a extraterrestres todo lo que no entendemos o podemos explicar. ¿Habla eso de todo lo que nos falta por conocer aún?

Es un campo que progresa muy rápidamente. Desde que se empezaron a descubrir exoplanetas mucha atención científica se dedica a esto. Creo que nos asusta más la soledad espacial que una invasión alienígena. Muchas veces achacamos lo desconocido a los alienígenas porque de alguna manera queremos que haya alguien ahí. Estar solos en un Universo tan grande y viejo puede ser difícil de asimilar. Los alienígenas pueden dar miedo, pero creo que mucha gente tiene curiosidad por conocerlos.

Leí que el mayor condicionante para que encontremos vida inteligente extraterrestre es casi más temporal que espacial (que también). Apenas llevamos un segundo en la Tierra en comparación con la escala temporal del universo y podría haber habido civilizaciones enteras con las que, simplemente, no hayamos coincidido en el tiempo.

Por supuesto. O puede que algunas estén aún desarrollando cierta tecnología. Nosotros tenemos muchos medios de comunicación e intentamos comunicarnos con otros planetas, pero el planeta más cercano puede estar en la Edad Media. Hay que pensar que hace 50 años nosotros no teníamos ni internet y que a veces nos cuesta comunicarnos con nuestros abuelos. Ahora vivimos en una época de cierta riqueza tecnológica, pero se necesita una coincidencia temporal y espacial muy grande. Yo lo llamo una zona de ricitos de oro tecnológica. La misma dificultad que tenemos para encontrar todos los factores que hacen posible la vida la tenemos con la comunicación. Igual al otro lado de la galaxia hay una civilización como la nuestra a la que no le llega nuestra señal. Hacen falta muchas condiciones. Y hablamos solo de una señal. Luego está el alfabeto, cómo hacerlo...

La idea de contar desde la ciencia cómo está la búsqueda de vida extraterrestre surge de todo el ruido que originaron los famosos globos que derribó EEUU, sobre los que se llegó a especular con que fueran alienígenas. ¿Por qué era absurda esta idea?

Por lo dicho de los ricitos de oro tecnológicos es más probable una invasión del espacio aéreo que una visita de vida inteligente a nuestro planeta justo en este momento. Puede pasar y seguramente pasará, pero, ¿cuál es más probable? ¿Globos y una invasión del espacio o una visita? Si es verdad [que eran extraterrestres] y tenían que llegar desde el espacio, o son muy inteligentes y han conseguido compactar mucha información y mucha tecnología en un globo o, si no, es muy difícil.

Y si nosotros no podemos verlos a ellos pero ellos sí, tienen que estar muchísimo más avanzados que nosotros y eso hace que no capten nuestra señal (es como intentar leer información hoy contenido en un floppy disk ¿quién tiene un floppy disk ahora?). Las instituciones como la NASA o cualquier agencia espacial se lo pensarían muchísimo antes de hacer esas afirmaciones.

Personalmente, ¿cree que hay vida extraterrestre?

Deseo que haya vida y que exista la posibilidad de comunicarnos. Me da mucho más agobio pensar que estamos solos, es una responsabilidad enorme. Espero que sí para poder aprender de ellos. Si somos capaces de definir lo que es vida e ir a buscarla necesitamos una tecnología muy avanzada. Es un deseo por un lado científico, que nos lleve a civilizaciones lejanas, y por otro un deseo personal de que haya otra vida en el espacio.

Nuevos ojos sobre el universo: los secretos que esconden las imágenes del telescopio James Webb

Raúl Sánchez / Daniel Sánchez Caballero — Fri, 17 Feb 2023 10:08:38 +0000

Nos adentramos en lo más profundo del espacio a través de las últimas imágenes de la NASA; la doctora Sara Cazzoli, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, nos guía por galaxias casi tan antiguas como el universo, otras en colisión y agujeros negros masivos

El telescopio James Webb ofreció un primer vistazo del origen del Universo

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Esta es la imagen más lejana y precisa que se ha obtenido nunca del universo profundo en el espectro infrarrojo, según la NASA. En ella se ve SMACS 0723, un cúmulo de galaxias ubicado a millones de años luz de la Tierra.

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Lo que vemos no es una foto actual: es el aspecto que el clúster de galaxias tenía hace 4.600 millones de años, el tiempo que ha tardado la luz en llegar a nosotros. Aunque parezca inmensa, la imagen muestra un trozo del cielo que, según la NASA, es "del tamaño de un grano de arena si extendemos el brazo".

Todo lo que se ve en esa imagen correspondería, en realidad, a un fragmento como este de una noche estrellada que es visible desde el hemisferio sur.

La imagen, obtenida por la NIRCam (Near-Infrared Camera) del James Webb, es una composición realizada a partir de varias imágenes tomadas con diferente longitud de onda durante 12 horas. El Hubble necesitaba semanas para obtener imágenes de peor calidad.

¿Qué son los objetos que se ven en la imagen? Principalmente, galaxias que están a miles de millones de años luz de nosotros. Son, por ejemplo, las áreas circulares, en espiral u otras formas que puedes ver por todo el retrato de esta ínfima parte del universo.

Esta otra que ves en el centro de la imagen, por ejemplo, es una galaxia con forma de espirales con barra.

Pero no todas están a la misma distancia. El James Webb ha podido identificar galaxias que se crearon en los primeros pasos del universo. Generalmente, son las de color más rojizo. Ese pequeño punto rojo que ves, por ejemplo, es una imagen de hace 13.000 millones de años, muy poco tiempo después (en términos cósmicos) del Big Bang.

También podemos ver objetos muy brillantes y centelleantes. Estos son estrellas de nuestra propia galaxia, que están mucho más cerca.

Si te fijas, la imagen parece hacer un efecto de lupa en el centro. ¿Por qué? Porque la masa total de este cúmulo de galaxias es tan grande que deforma el espacio y actúa como una lente gravitacional, según explica la NASA.

Es decir, que obliga a la luz de las galaxias más lejanas que están detrás del cúmulo a recorrer ese espacio curvado.

Por ejemplo, los datos del James Webb confirman que estos dos arcos rojizos y alargados en el centro son un reflejo de la misma galaxia.

Esta primera imagen que reveló la NASA muestra el punto más lejano del universo conocido. Pero, ¿y si miramos más cerca de nuestra galaxia?

Viajamos a otro punto del universo.

La imagen del Quinteto de Stephan es la más grande realizada por el telescopio James Webb. Cubre un área de un quinto del diámetro de la luna y tiene 150 millones de megapíxeles a partir de un millar de imágenes.

Este grupo de galaxias, cinco en total en interacción entre ellas, se encuentra en la constelación de Pegaso.

No todas estas galaxias que ves pertenecen al Quinteto de Stephan, uno de los entornos más densos de nuestro universo.

Las demás, en segundo plano, son galaxias lejanas (alguna del universo primordial) que hasta hoy no se han podido ver con tanto detalle.

Aunque se llama un "quinteto", solo cuatro de las galaxias están realmente juntas y participando en una verdadera danza cósmica.

La quinta en cuestión es NGC 7320, la más cercana y brillante de todas. Está solamente a 40 millones de años luz, mientras que las otras están a 290 millones de años luz.

Estas dos galaxias del sistema NGC 7318 están en plena interacción y fusión, algo común, sobre todo en el universo primordial (más caótico). Las galaxias en colisión, a millones de kilómetros por hora, cambian dramáticamente de apariencia.

En las nubes de gas y polvo entremezcladas de las dos galaxias (de color rojizo) saltan chispas. Se forman estrellas jóvenes, caracterizadas por una luz mas azulada.

¿Ves la cara? La parte más brillante de las galaxias del sistema la forman dos ojos, y el conjunto de brazos espirales y colas de mareas dibuja un curioso rostro sonriente. ¿El pelo? Es el arco de luz roja que cruza el centro del grupo. Está despeinado, como es previsible por las muchas violentas interacciones entre las galaxias del Quinteto.

Este "arco" entre las dos galaxias en fusión no solo se compone de nubes de gas y polvo (de color rojo), sino tambien de gas muy caliente.

Casi todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo, pero solo una pequeña fracción se consideran "activas". Esta que ves, NGC 7319, es una. Su agujero negro central tiene 24 millones de veces la masa del Sol.

Si observamos de cerca el centro de NGC 7319 podemos vislumbrar una estructura con forma de "copo de nieve": es allí donde encontramos el centro activo de la galaxia.

Si nos alejamos un poco vemos filamentos de materia (gas, principalmente hidrógeno frío) perpendiculares a los brazos en espiral de la misma galaxia que alimentarán el agujero negro central.

Más abajo, NGC 7317 llama la atención por su aspecto tan homogéneo en comparación con el resto. Se debe a que ha sido protagonista de las interacciones más tempranas entre estas galaxias: protagonizó los primeros pasos de la danza cósmica del Quinteto.

¿Ves las estelas blancas alrededor del sistema? Son las colas de mareas, un signo de una interacción compleja entre galaxias en el pasado. Estas estructuras están compuestas principalmente de "gas arrastrado" durante la interacción entre galaxias por efecto de las fuerzas de mareas gravitatorias.

En esas colas se observan estrellas en formación, agrupaciones de estrellas jóvenes, e incluso, en los casos más extremos, galaxias enanas enteras.

Lo publicado hasta el momento por la NASA es solo un aperitivo de lo que vendrá. El James Webb, un telescopio con un espejo de 6,5 metros y 18 segmentos, está diseñado para ir varios pasos más allá que su antecesor, el Hubble, por su alcance y su capacidad para generar imágenes de mucha más calidad.

Estas imágenes son solo el principio: los científicos analizarán ahora toda la información recogida en este "viaje en el tiempo", como lo denomina la NASA, que nos ayudará a conocer mejor el origen del universo y cómo hemos llegado hasta aquí.

La NASA se asocia a IBM para investigar el impacto del cambio climático con inteligencia artificial

elDiarioAR — Thu, 02 Feb 2023 10:59:16 +0000

El proyecto incluye el desarrollo de varias tecnologías nuevas para extraer información de las observaciones de la Tierra para proporcionar un análisis crítico de los sistemas ambientales del planeta.

IBM ayudará a investigar el impacto del cambio climático mediante la aplicación de la tecnología de modelo fundacional de inteligencia artificial (IA) a los datos satelitales de observación de la Tierra de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA).

La colaboración entre IBM y la NASA incluye el desarrollo de varias tecnologías nuevas para extraer información de las observaciones de la Tierra. Para ello se recurrirá a los modelos fundacionales, que son un tipo de modelo de IA que se entrenan en un amplio conjunto de datos no etiquetados y que se pueden usar para diferentes tareas o aplicar información sobre una situación a otra.

Un proyecto entrenará un modelo básico de inteligencia geoespacial de IBM en el conjunto de datos Harmonized Landsat Sentinel-2 (HLS), un registro de la superficie terrestre y los cambios en el uso de la tierra capturados por los satélites en órbita terrestre.

La tecnología del modelo fundacional de IBM ayudará a los investigadores a proporcionar un análisis crítico de los sistemas ambientales del planeta, como destaca la compañía tecnológica en una nota de prensa.

Otros posibles proyectos conjuntos en este acuerdo incluyen la construcción de un modelo fundacional para la predicción meteorológica y climática utilizando MERRA2, un conjunto de datos de observaciones atmosféricas. Esta colaboración es parte de la Iniciativa de Ciencia de Código Abierto de la NASA, un compromiso para construir una comunidad de ciencia abierta inclusiva, transparente y colaborativa durante la próxima década.

Se espera que esta colaboración también dé como resultado un corpus de literatura de ciencias de la Tierra que se pueda buscar fácilmente. Para este fin, IBM ha desarrollado un modelo de procesamiento del lenguaje natural entrenado con casi 300.000 artículos de revistas de ciencias de la Tierra para organizar la literatura y facilitar el descubrimiento de nuevos conocimientos.

Contiene una de las mayores cargas de trabajo de IA entrenadas en el 'software' de Red Hat OpenShift hasta la fecha. Más allá de proporcionar un recurso a los investigadores, desde IBM apuntan que el nuevo modelo de lenguaje para las ciencias de la Tierra podría infundirse en los procesos de gestión y administración de datos científicos de la NASA.

Europa Press.

Dan una nueva explicación al misterio de los asteroides troyanos de Júpiter

elDiarioAR — Wed, 18 Jan 2023 14:06:10 +0000

Según un estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, "una migración hacia el exterior -en términos de distancia al Sol- rápida de Júpiter puede distorsionar la configuración de los enjambres de troyanos, dando lugar a órbitas más estables en el enjambre L4 que en el L5".

Nuevos conocimientos pueden explicar la asimetría numérica de los enjambres troyanos de Júpiter L4 y L5, dos cúmulos con más de 10.000 asteroides que se mueven a lo largo de la órbita del gigante de gas.

Desde hace décadas, los científicos saben que hay muchos más asteroides en el enjambre L4 que en el L5, pero no acaban de entender la razón de esta asimetría. En la configuración actual del sistema solar, los dos enjambres muestran propiedades de estabilidad dinámica y supervivencia casi idénticas, lo que ha llevado a los científicos a creer que las diferencias se produjeron en épocas anteriores de la vida de nuestro sistema solar. Determinar la causa de estas diferencias podría desvelar nuevos detalles sobre la formación y evolución del sistema solar.

En el nuevo estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, los investigadores presentan un mecanismo que puede explicar la asimetría numérica observada.

“Proponemos que una migración hacia el exterior -en términos de distancia al Sol- rápida de Júpiter puede distorsionar la configuración de los enjambres de troyanos, dando lugar a órbitas más estables en el enjambre L4 que en el L5”, explica en un comunicado Jian Li, de la Universidad de Nanjing, que dirigió el equipo.

“Este mecanismo, que indujo temporalmente trayectorias evolutivas diferentes para los dos grupos de asteroides que comparten la órbita de Júpiter, proporciona una explicación nueva y natural para la observación no sesgada de que los asteroides L4 son unas 1,6 veces más que los asteroides del enjambre L5”.

El modelo simula la evolución orbital de Júpiter, causada por una inestabilidad orbital planetaria en el sistema solar primitivo. Esto provocó la migración de Júpiter hacia el exterior a una velocidad muy elevada; una migración que, según la hipótesis de los investigadores, fue la posible causa de los cambios en la estabilidad de los enjambres de asteroides cercanos. Los futuros modelos podrían ampliar este trabajo incluyendo aspectos adicionales de la evolución del sistema solar, lo que podría representarla con mayor precisión. Esto podría incluir la simulación de las rápidas migraciones de Júpiter a diferentes velocidades y los efectos de los planetas cercanos.

“Las características del sistema solar actual encierran misterios aún sin resolver sobre su formación y evolución temprana”, afirma el coautor Nikolaos Georgakarakos, de la NYU Abu Dhabi.

“La capacidad de simular con éxito un acontecimiento de una etapa temprana del desarrollo del sistema solar y aplicar esos resultados a cuestiones actuales también puede ser una herramienta clave para que los astrofísicos y otros investigadores trabajen para aprender más sobre los albores de nuestro mundo.”

Europa Press.

La sonificación: la herramienta que permite escuchar los ecos del universo

África Gelardo Arrebola — Mon, 05 Dec 2022 10:12:32 +0000

La astronomía se ha relacionado con lo visual desde hace siglos, pero el sonido también puede aportar información valiosa para conocer el espacio porque el oído permite detectar algunas variaciones mejor que la vista: "Todos estamos ciegos frente al universo", dicen algunos expertos

Si pensamos en astronomía puede que nos venga a la mente un investigador observando el cielo nocturno con un telescopio, o una de las imágenes que nos ha dejado en los últimos días el James Webb. Incluso puede que pensemos en nosotros mismos bajo las estrellas, tratando de identificar constelaciones y planetas. Si pensamos, por ejemplo, en Saturno, aparecerá en nuestras mentes una bola rodeada de anillos; Marte irá acompañada de su característico color rojizo; Neptuno será una masa azul, tal y como siempre ha aparecido representado en los libros de texto. Este ejercicio de imaginación tiene algo en común: lo visual, históricamente ligado al estudio del espacio.

Pero ¿y si la respuesta no estuviese solo en nuestra vista? ¿Tiene sonido el universo? ¿Qué información puede aportarnos? ¿Qué ocurre cuando los científicos dejan de revisar imágenes y comienzan a escuchar? La respuesta a estas preguntas la tratan de dar algunos astrónomos y astrónomas con la sonificación, la herramienta que permite percibir a través de los oídos los ecos del cosmos.

Se cree erróneamente que en el universo no hay sonido porque es esencialmente vacío. Pero eso no es así del todo: “Hay sonido por todas partes. Las estrellas suenan porque son esferas de gas y el sonido se transmite a través del gas. Donde tengas este tipo de medio puede haber sonido siempre”, explica el investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) Enrique Pérez Montero. El astrónomo estudia los estallidos de formación estelar en galaxias masivas y lleva años divulgando sobre la utilidad del audio para entender mejor el espacio.

El problema, cuenta, son las “islas de sonido” del universo: “El sonido no puede trasladarse de un punto hasta otro para que nosotros lo podamos recoger”, pero lo que sí se puede hacer es “convertir una señal que no es accesible a un canal que sí lo sea”. Es decir, traducir —sonificar— los datos a soporte auditivo. Esta conversión, al contrario de lo que puede parecer, no hace menos rigurosa la información, y no es muy diferente a lo que se hace con las imágenes en este campo.

“Ciegos frente al universo”

De la misma manera que las “islas de sonido” no se pueden conectar con nuestro planeta, tampoco podemos ver en rigurosidad el universo. Es decir, esas fotografías espectaculares que nos deja, por ejemplo, el telescopio James Webb, llenas de colores y puntos brillantes, son también una interpretación, como ocurre cuando sonificamos datos. “En muchas de mis charlas pongo a los asistentes que tienen visión una imagen de un telescopio de rayos X. Les pregunto: ¿lo podéis ver? Y me responden que obviamente sí. Y entonces les digo: ¿podéis ver en rayos X?”, indica Pérez. Si pudiéramos estar al lado de esa galaxia o nebulosa, como añade la investigadora Amelia Ortiz Gil, de la Universidad de València, no podríamos ver esos colores.

Pérez es ciego desde hace cinco años y utiliza el sonido para poder comprender mejor la información con la que trabaja. Divulga sobre el tema a través de AstroAccesible, que acerca la astronomía a las personas con alguna discapacidad visual, aunque trata de explicar a otros investigadores que la sonificación es de gran importancia también para las personas que sí pueden ver. “Estamos todos ciegos frente al universo”, puntualiza Ortiz, “ni siquiera vemos la cara oculta de la Luna”. Es decir, nuestros sentidos tienen límites, sobre todo cuando se trata de algo tan abstracto, lejano y poco conocido como es el cosmos.

“La cuestión es tratar de pensar directamente en audio en lugar de pensar en una imagen y traducirla”, explica Rubén García Benito, musicólogo, astrofísico y compañero de Pérez en el IAA-CSIC. Juntos participan en el proyecto de sonificación CosMonic, que analiza diferentes tipos de datos. Para García, aún queda un largo recorrido para ver el potencial de esta herramienta, que, critica, “no está integrada ni siquiera en el trabajo científico diario”.

La “banda sonora del universo”

La NASA lleva años publicando diferentes sonidos del universo. En unos, se pueden apreciar sonidos melodiosos con instrumentos como campanas y harpas, mientras que en otros, como el del agujero negro del cúmulo de galaxias Perseo, cuyo audio se dio a conocer el pasado mes de mayo, tienen un sonido que se acerca más al ruido e incluso puede parecer desagradable. Esto es así porque los sonidos asignados a valores son arbitrarios, con lo que se pueden escoger diferentes formas de representarlos, como ocurre con una gráfica con diferentes colores.

Pero estas diferencias también tienen que ver con los distintos procesos en la conversión de datos a audio: la sonificación, audificación y musificación. García explica que en el caso del cúmulo de Perseo, en realidad se trata de un proceso de audificación, mediante el cual se usan “sonidos similares a lo que es una especie de onda de audio”: “Cualquier cosa que tenga esa forma de onda se puede representar casi directamente a sonido” al compactarlo, lo que genera es un sonido similar a “rascar una puerta”. En el caso de Perseo lo que se detectó fue una radiación electromagnética que se tradujo a sonido, con un resultado diferente, por ejemplo, a lo que podemos escuchar aquí, en la musificación de la Vía Láctea:

En este ejemplo, la NASA ha musificado una galaxia con instrumentos musicales e interpretando los datos de manera artística. La mayoría de estos ejemplos de la agencia internacional sirven para divulgar, pero estos procesos tienen también importancia en la investigación astrofísica, como sucede en el caso de las ondas gravitacionales, que son ondulaciones que se desplazan a velocidad de la luz y estiran y contraen el espacio-tiempo, creadas por eventos muy violentos como la fusión de agujeros negros o las explosiones de estrellas.

“El oído detecta con mucha más facilidad esa subida de la contractura del espacio-tiempo que lo que podemos ver con imágenes”, explica Pérez, “de hecho, esa coincidencia de frecuencia siempre ha hecho que los investigadores de ondas gravitacionales hablen de la banda sonora del universo”. Aunque el divulgador cree que en realidad se “puede sonificar todo”, hasta la radiación ultramagnética. “El sonido es inclusivo, hace que la gente que no vemos accedamos a la información, pero es que además nos da otras facetas que la imagen no nos da”, concluye.

También se puede utilizar para estudiar cómo evoluciona un sistema con el tiempo o en la detección de exoplanetas, —planetas situados fuera de nuestro sistema solar—: “El oído es mucho más sensible a ciertos cambios, sobre todo en frecuencia. Y eso puede ser vital para detectar variaciones mínimas de ciertos parámetros que detectaríamos rápidamente con el oído pero quizá con la vista en gráficas no sería tan evidente”, argumenta García.

El oído es mucho más sensible a ciertos cambios. Y eso puede ser vital para detectar variaciones mínimas de ciertos parámetros que detectaríamos rápidamente con el oído pero quizá con la vista no sería tan evidente

Amelia Ortiz explora las posibilidades de otro sentido diferente en astronomía: el tacto. Al igual que ocurre con el sonido, el tacto puede ofrecer información que es más difícil de apreciar que con la vista. Su grupo de investigación trabaja con modelos táctiles de objetos astronómicos, como planetas, en el proyecto A Touch of the Universe. La experta destaca que hay estudios que “indican que recuerdas mejor la información que has recibido al mismo tiempo a través de distintos canales sensoriales”, con lo que centrarse únicamente en las imágenes puede hacer que se pierda contexto.

El futuro de explorar los distintos sentidos en la astrofísica y la astronomía todavía es incierto. Como reflexiona García, los investigadores llevan trabajando con imágenes desde hace dos siglos, pero la introducción del audio de manera recurrente en este ámbito científico es reciente. Todavía se desconoce qué podría aportar el audio, o incluso el tacto o el olor a la información astronómica de los próximos años, teniendo en cuenta también la evolución de las nuevas tecnologías. Hace unos años era impensable, por ejemplo, la aplicación de la realidad virtual para conocer el espacio, algo que hoy en día sí se utiliza: “El poder tener una representación virtual permite encontrar más fácilmente estructuras como cadenas o grupos de galaxias. Con un entorno virtual te puedes pasear entre los datos”, explica Ortiz.

Lo más evidente para la aplicación de la sonificación en los próximos años parece ser, explica Rubén García, la detección de objetos transitorios que “aparecen de golpe en el cielo”, pero según el astrofísico del IAA-CSIC, “deberíamos ir a por datos no tan evidentes y que tienen mucha información, como la espectroscopía de campo integral, que son datos 3D o multidimensionales en los que el oído tiene un gran poder detención”. Pero para poder sacarle provecho a este campo por explorar, los tres expertos coinciden en que es necesario explorar nuevas formas de transmitir y analizar la información, más allá del soporte visual. De esta manera, puede que dentro de unos años podamos asistir a la orquesta sinfónica del universo y escuchar a ciegas todo lo que no podemos captar con nuestra limitada visión.

Descubren una “estrella extraña” tan ligera que desafía las teorías astronómicas

elDiario.es — Mon, 24 Oct 2022 20:42:10 +0000

Su radio es de solo 10 kilómetros y su masa es menor que la del Sol. Más ligera de lo que se esperaba en teoría, puede ampliar nuestros conocimientos sobre el estado en que se encuentra la materia densa y fría en el Universo,

En un artículo publicado este lunes en Nature Astronomy se describe una estrella de neutrones pequeña y extremadamente ligera, con un radio de aproximadamente 10 km y una masa de sólo el 77% de la del Sol. Esta estrella, más ligera de lo que se esperaba en teoría, puede ampliar nuestros conocimientos sobre el estado en que se encuentra la materia densa y fría en el Universo, aseguran sus descubridores.

Las estrellas de neutrones suelen tener una masa 1,4 veces superior a la del Sol y un radio de apenas decenas de kilómetros, lo que las convierte en uno de los objetos más densos del Universo. Sin embargo, se sabe que su masa oscila entre 1,17 y 2,35 veces la del Sol.

Victor Doroshenko y sus colegas han calculado la masa de una estrella de neutrones encontrada en el remanente de supernova conocido como HESS J1731-347. Con 0,77 masas solares, es inferior a lo esperado y desafía la comprensión actual de la física estelar.

Los autores sostienen que este objeto podría no ser una estrella de neutrones normal, sino un objeto más exótico –y aún no descubierto– conocido como “estrella extraña”, una estrella hipotética hecha de la misma materia que los quarks. Los quarks son partículas elementales que, al combinarse, forman los neutrones y protones del átomo.

En el centro de supernovas

Las estrellas de neutrones han sido muy estudiadas en el pasado, ya que pueden ser relativamente fáciles de identificar: a veces emiten abundantes rayos X y a menudo se encuentran en el centro de restos de supernovas.

Sin embargo, una estrella ópticamente brillante encontrada recientemente en el mismo lugar (HESS J1731-347), permitió a Doroshenko y a sus coautores determinar la distancia al par de estrellas, y así calcular la masa de la estrella de neutrones y la densidad de la materia en su interior.

Gloria Dubner, la astrofísica argentina que conoce los secretos de la muerte de las estrellas

Marcela Bello — Sat, 15 Oct 2022 03:37:07 +0000

Retirada de la investigación activa, la científica estudió durante más de 40 años el colapso de las supernovas. Sigue de cerca varios proyectos desde una pequeña oficina del Instituto de Astronomía y Física del Espacio. Por sus aportes a la investigación, un asteroide lleva su nombre. Cómo mueren las estrellas. Cómo reconstruyó “La nebulosa del Cangrejo”, la vida de una estrella que explotó en 1054. El universo, ¿se observa o se escucha?. Las respuestas de una pionera de la investigación astronómica.

“Todavía hay mucho por aprender”. La astrofísica Gloria Dubner, que por más de 40 años se dedicó a estudiar lo que sucede luego de “la muerte violenta de una estrella” y su impacto en el galaxia, sigue con su pasión por conocer.

Alejada de la investigación activa y de la docencia, hoy Dubner participa como asesora en el proyecto para la instalación del radiotelescopio CART, en San Juan, sigue de cerca la actividad del telescopio espacial James Webb, de la NASA, y es vicepresidenta de la Academia la Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Argentina. “Para no perder el contacto con la gente” mantiene una oficina en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) -de la UBA y el CONICET-, que dirigió por 9 años, entre 2009 y 2018. “Pedí la oficina más chiquita e incómoda que tengan para no quitarle espacio a nadie”, dice la especialista en supernovas, oriunda de Chajarí, Entre Ríos.

“Las supernova no es un objeto es un evento, es la muerte catastrófica de la estrella”, define Dubner, que en 2013 se convirtió en la primera mujer en ser designada como investigadora superior -la categoría más alta- del CONICET en astronomía.

¿Qué tienen de especial las supernovas?

La explosión de la estrella tiene un impacto enorme en el gas, en todo el espacio que la rodea. Es una forma irreversible, nunca más ese punto del universo donde explotó una estrella va a volver a ser igual. Le cambia la física, la química, libera al espacio todos los átomos que se fabricaron en el núcleo de la estrella. El impacto dinámico en la galaxia es enorme, empuja el gas alrededor, se hacen grandes burbujas, se hacen como chimeneas en las galaxias, agita el gas y puede originar el nacimiento de estrellas nuevas.

¿Qué herramientas se utilizan para investigar las supernovas?

Una cosa es la supernova misma, que es un evento que dura segundos, minutos, y la luz del momento de la explosión dura días y hasta meses. Después transmite toda esa energía al gas alrededor y forman ondas de choque que producen un montón de cambios y se crean unas nebulosas que son los remanentes, los restos de las supernovas. Además las supernovas son uno de los eventos más energéticos que pasan en el universo, entonces emiten luz de todo tipo, luz visible, infrarrojo, ondas de radio, rayos x, rayos gamma. Para pescar cada una de esas luces necesitas un instrumento distinto. A veces se puede mirar desde la Tierra y otras la presencia de la atmósfera bloquea esas señales y se necesitan telescopios espaciales.

A lo largo de su carrera y según las necesidades de la investigación, Dubner utilizó telescopios espaciales, telescopios ópticos desde Tierra y también radiotelescopios, grandes antenas o conjunto de antenas que reciben ondas de radio, a los que quedó “ligada para siempre” desde que visitó en 1973 con Silvia Garzoli, su directora de tesis de grado, el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR) ubicado en La Plata. “Los radiotelescopios son instrumentos muy poderosos para explorar el universo”, enfatiza y explica “que luz visible, la que vemos los humanos, es una solo una franjita minúscula de un enorme espectro electromagnético que incluye desde los rayos gamma hasta las ondas de radio”.

¿Escuchás o mirás el universo?

Más o menos, tampoco es que uno escuche, se traduce a ondas sonoras a veces. Te llegan señales, que son matrices de números que quedan almacenadas y trabajas días, meses, años procesando eso hasta traducirlo a una imagen del cielo.

Dubner se recibió de licenciada en Física en la UBA en 1974 y luego hizo su doctorado en la Universidad de La Plata (UNLP), bajo la dirección del físico Fernando Raúl Colomb, porque ahí podía tomar materias de astronomía para completar su formación. Un día después de defender su tesis de doctorado nació su segundo hijo. Su primera hija había nacido unos años antes en 1978 y su tercer hijo llegó en 1986, cuando ya era investigadora del CONICET.

Dice que “en el problema de física” para compatibilizar trabajo y familia, “una variable importante” es la elección del compañero de vida: “Es fundamental que respete tu carrera, que esté dispuesto a acompañar y que entienda que una familia no es una mamá con hijitos, sino llevar todo adelante de a dos”. La investigadora dice: “Yo tenía que viajar bastante para tomar datos y procesarlos, entonces fue importante tener un apoyo fuerte en la casa”.

Recuerda que de esos viajes, en los años 90, volvía a Buenos Aires con todos los datos procesados y guardados en 6 o 7 cintas magnéticas, similares a los rollos de las películas de cine. “No quería que en el aeropuerto las pasen por el detector de metales, porque podían borrar la información, así que me las ponía como pulseras”, confiesa Dubner que dictó clases en la UBA y en la UTN por 24 años.

La Nebulosa del Cangrejo

En 2017, Dubner junto a la física Gabriela Castelletti y un equipo internacional lograron producir la imagen más detallada de la Nebulosa del Cangrejo, que es el resto que dejó la explosión de una estrella el 5 de julio de 1054. “Los chinos observaron y anotaron la aparición de una estrella nueva en el cielo, porque cuando explota una estrella brilla tanto que se ve como una estrella nueva. Siglos después Lord Rosse la observó con un telescopio óptico y le vio forma de cangrejo a la nebulosa que había formado”, explica Dubner.

“Esa fue la mejor imagen jamás hecha de ese resto de supernova. Es hermosa”, señala y revela que fue la investigación que le dio “más satisfacción” y también “la más difícil”.

Esta imagen significó un hito ya que fue producida a través de la observación, casi en simultáneo, con tres instrumentos que abarcan todo el espectro electromagnético, el radiotelescopio Very Large Array (VLA) de 27 antenas ubicado en Nuevo México, Estados Unidos, y con los telescopios espaciales de la NASA: Hubble, para la luz visible e infrarrojo cercano, y Chandra, para rayos X.

¿Cómo lograron construir esa imagen?

Te llegan toneladas de datos, porque eso es lo que le baja a las antenas por segundo, y ahí viene un trabajo matemático brutal para combinar todos esos datos y producir imágenes de calidad. Ahí le doy todo el mérito a Gabriela, que es una artesana súper delicada en el procesamiento de imágenes y que estuvo trabajando más de un año en eso. Ni siquiera teníamos en la Argentina las computadoras con la capacidad para procesar esa cantidad de datos, hubo que comprar servidores.

Dubner cuenta que esta nebulosa era uno de los objetos más estudiados con cerca de 1500 publicaciones: “Es una cantera de datos para los físicos, es tanta la física que se produce ahí porque en el centro le quedó una estrella de neutrones súper condensada inyectado cantidades enormes de energía alrededor y crea todo ese encaje de filamentos. Ahí hay una física muy rica, tenés todos los cursos de física encerrados en una imagen”.

¿Qué falta estudiar de las supernovas? ¿Cuáles son las preguntas que quedan por responder?

“Muchísimas”, responde sin dudar.

Respecto del momento de la explosión de la estrella, Dubner asegura que es necesario ajustar las teorías con las observaciones: “Hay dos tipos de explosiones de una estrella que están bien estudiados, bien comprendidos, pero ninguno de los dos tiene un modelo preciso y exacto. No se sabe la física que está ocurriendo exactamente ahí adentro. Se avanzó mucho al tener grandes computadoras que hacen maravillosas modelizaciones y salen unas teorías hermosas, pero eso hay que aplicarlo a las observaciones y todo tiene que ajustar. No existe un sólo modelo que se ajuste a todo”.

También explica que hay mucho para investigar en esas nebulosas que se forman luego de la explosión de la estrella y que arrasan con todo lo que se encuentra en el espacio. “Van empujando grandes cantidades de gas y en el borde mismo se aceleran partículas hasta velocidades cercanas a la de la luz. Ese sería el origen de los rayos cósmicos, de la radiación cósmica que baña a la galaxia, a la Tierra. Tampoco está bien entendida la generación de los rayos cósmicos”, menciona entre otras.

¿Qué significa el telescopio espacial James Webb para el campo de trabajo de las supernovas?

Es genial, se esperan muchísimos aportes. Al explorar el espacio en ondas infrarrojas tiene dos ventajas enormes, una es mirar a través del polvo, entonces revela cosas que están ocultas a la mirada del ojo humano y de los telescopios ópticos. Así que se pueden descubrir cosas escondidas. La otra ventaja que tiene es que puede mirar el universo muy lejano, los destellos de la historia muy antigua del universo.

¿Crees que con el telescopio espacial James Webb se podrá obtener alguna respuesta?

Las supernovas no son uno de los eventos prioritarios entre los objetivos de diseño del James Webb. Hay proyectos y Casiopea se observó hace un mes, pero solo estudian un pedacito de la nebulosa. Todos los aportes sirven, toda la exploración sirve. Hay que ver si están bien hechas las preguntas. Quién dijo que la mente humana puede predecir y formular las preguntas correctas para encontrar todo. Mira la materia oscura o la energía oscura, está y no tenemos la más pálida idea de qué se trata. No sé si va a dar más respuestas, probablemente dé más preguntas y eso es bueno.

Un asteroide para Gloria

A lo largo de su carrera Dubner recibió numerosos premios y reconocimientos. Desde 2008 un asteroide de casi 12 km de diámetro lleva su nombre por su contribución a la astronomía argentina y al trabajo de género, un tema que estuvo presente desde el inicio de su carrera. En 1980, la astrofísica fundó junto a otras colegas la Asociación Latinoamericana de Mujeres Astrónomas (ALMA) que nació de la necesidad de mujeres que compartían las mismas inquietudes, entre ellas, qué hacer para salir adelante con la carrera y la familia, entre ellas.

Para Dubner la formación de jóvenes es importante. En el IAFE logró consolidar un equipo de investigadores e investigadoras que siguen haciendo crecer las líneas de trabajo y formando gente. “Los admiro y los respeto. La semilla estuvo bien”, afirma. También dicta charlas, como la que dio hace unos meses en el IAFE sobre “la cocina” del telescopio espacial Webb, proyecto que terminó costando y demorando más de lo previsto, y planea nuevos encuentros ya que cree que es “importante e inspirador” que las nuevas generaciones puedan ver cómo fue la gestión de un instrumento del que se esperan “descubrimientos revolucionarios que cambien el conocimiento de la humanidad”. Su última charla fue en la Universidad Nacional de General Sarmiento, en la que se explayó sobre el nacimiento, la vida y la muerte de las estrellas.

En 2020 publicó su primer libro para un público más amplio “Supernovas: El espectacular fin de las estrellas”. Hoy tiene otros dos más en marcha, es que Dubner escribe libros “para poder seguir investigando”.

MB/SH