Las estrellas pesadas podrían morir en un quejido, no en un estallido

En 2006, una estrella estalló como supernova en la galaxia NGC 2397. Las imágenes de archivo del Telescopio Espacial Hubble fallaron al tratar de resolver la estrella antes de la explosión, lo que sugiere que era demasiado pequeña y débil para que la observara Hubble. (Imagen: NASA/ESA/Stephen Smartt/Queen’s University Belfast)

Las estrellas entre 18 y 39 veces la masa del Sol pueden colapsar de forma calmada para formar agujeros negros, según sugieren observaciones del Telescopio Espacial Hubble. Anteriormente, los astrónomos pensaban que estas estrellas finalizarían en un estallido de gloria, produciendo brillantes explosiones conocidas como supernovas.

Lo que sucede con una estrella cuando agota su combustible y termina su vida depende de su masa. Las estrellas con poca menos de 30 veces la masa del Sol se piensa que colapsan para formar estrellas de neutrones, produciendo una supernova en el proceso.

Estas explosiones son tan brillantes que pueden verse a distancias de millones o incluso miles de millones de años luz de la Tierra. Pero obtener más información sobre las estrellas que producen las explosiones ha sido complicado debido a que las propias estrellas son mucho más débiles y difíciles de ver que las explosiones.

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En la búsqueda de esquivas partículas, los físicos dan palos de ciego

De la oscuridad a la luz: Tubos fotomultiplicadores usados en el experimento Xenon10 para amplificar la tenue luz producida cuando las partículas – tal vez los candidatos a la materia oscura – impactan en un tanque de líquido de xenón. Crédito: Proyecto XENON de Materia Oscura.

Los experimentadores se unen en la búsqueda de una invisible e hipotética partícula.

A principios de este mes, investigadores italianos afirmaban que, si se toma un valor nominal, lograrían un lugar en la historia científica. La colaboración DAMA (DArk MAtter – Materia Oscura), con sede en la Universidad de Roma, anunció en una reunión científica en Venecia que habían detectado directamente la materia oscura — la invisible y casi indetectable materia que se cree que añade peso a las galaxias.

Aunque otros investigadores en este campo tienen poca confianza en el informe, el cual entra en conflicto con sus propios resultados experimentales, destaca el progreso y los retos de la búsqueda de una presa esquiva que puede no existir en la realidad. Los esfuerzos de los cazadores de la materia oscura son muy similares a la propia enigmática materia: se pasan fácilmente por alto, pero ejercen un efecto lento y estable.

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¿Hay un orden oculto en las Luces del Norte?

Las auroras de Júpiter (en la imagen) ocurren por la misma razón que en la Tierra – los gases de la atmósfera superior se excitan por las partículas cargadas que se vierten cerca de los polos magnéticos norte y sur (Imagen: NASA photo)

Las cambiantes y brillantes Luces del Norte podrían tener más orden de lo que nadie hubiese pensado. Unas nuevas observaciones sugieren que, en contra de lo que se esperaba, algunas de las coloridas luces parecen estar polarizadas, con sus ondas electromagnéticas alineadas en una orientación común.

Si se confirma, el descubrimiento proporcionará una potente nueva herramienta para comprender el campo magnético de la Tierra y las atmósferas de otros planetas.

Las auroras brillan debido a que las partículas cargadas del Sol, tales como los electrones, son capturadas por el campo magnético de la Tierra. El campo canaliza las partículas en la atmósfera sobre los polos de la Tierra, donde colisionan con las partículas de gas, provocando que brillen.

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Los electrones elevados pueden proporcionar una nueva prueba para la Teoría Cuántica

(a)En un átomo Rydberg, un electrón (punto negro) está alejado del núcleo atómico (núcleo rojo y gris). (b) Mapa de probabilidad para un electrón en un átomo Rydberg que muestra que virtualmente no tiene probabilidad de estar cerca del núcleo en el centro. (c) Un peine de frecuencia óptica para producir colores de luz que pueden disparar saltos de energía cuántica útiles para medidas precisas de la constante de Rydberg. Crédito: NIST

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y del Instituto Max Planck de Física en Alemania creen que pueden lograr un significativo incremento en la precisión de una de las constantes fundamentales de la naturaleza impulsando un electrón a una órbita tan lejos como sea posible del núcleo atómico al que está ligado. El experimento, descrito en un nuevo artículo, no solo significaría unas identificaciones más precisas de los elementos en cualquiera parte desde estrellas a contaminantes del medio ambiente sino también podría suponer la prueba más restrictiva hasta la fecha de la teoría moderna del átomo.

La presa de los físicos es la constante de Rydberg, la cantidad que especifica el color preciso de la luz que se emite cuando un electrón salta de un nivel de energía a otro en un átomo. El valor actual de la constante de Rydberg procede de comparar teoría y experimentos de 23 tipos distintos de saltos de energía en átomos de hidrógeno y deuterio. Los investigadores han medido experimentalmente las frecuencias de la luz emitida por estas transiciones atómicas (saltos de energía) con una precisión tal alta como de 14 partes en mil billones (un uno seguido de 15 ceros), pero el valor de la constante de Rydberg sólo se conoce en aproximadamente 6,6 partes en un billón — 500 veces menos preciso.

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Agujero negro expulsado de su galaxia madre

Concepción artística de un agujero negro siendo expulsado de su galaxia

Un cohete gravitatorio propulsó el monstruo a la velocidad de miles de kilómetros por segundo.

Debido a un enorme estallido de ondas gravitatorias que acompañan a la fusión de dos agujeros negros el agujero negro recientemente formado fue expulsado de su galaxia. Este extremo evento de expulsión, el cual había sido predicho por los teóricos, ha sido observado en la naturaleza por primera vez. El equipo liderado por Stefanie Komossa del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre (MPE) abrió de esta forma una nueva ventana a la astrofísica observacional. El descubrimiento tendrá consecuencias la gran alcance para nuestra comprensión de la formación de galaxias y evolución en los inicios del universo, y también proporciona una confirmación observacional a una predicción clave de la Teoría General de la Relatividad (Astrophysical Journal Letters, 10 de mayo de 2008).

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Cassini registra una salvaje tormenta en Saturno

Mientras que una potente tormenta eléctrica asola Saturno con rayos 10 000 veces más potentes que lo que se dan en la Tierra, la sonda Cassini continúa su observación de cinco meses de drásticos eventos.

Los científicos de la misión Cassini-Huygens de la NASA han estado rastreando el la tormenta visiblemente brillante y generadora de rayos – la tormenta eléctrica más larga observada continuamente por Cassini.

Una visión en color mejorada de la tormenta de Saturno. Crédito de la imagen: NASA/JPL/Space Science Institute.

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Jóvenes galaxias sorprendentemente empaquetadas con estrellas

Varias galaxias recientemente observadas tal y como eran cuando el universo era joven están empaquetadas con un improbable número de estrellas.

Los astrónomos no saben qué está pasando.

Las nueve galaxias están a una distancia de 11 mil millones de años, lo cual significa que la luz que los astrónomos están observando abandonó la galaxia hace 11 mil millones de años, cuando el universo tenía menos de 3 mil millones de años.

Estas imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran nueve galaxias compactas ultradensas como eran hace 11 mil millones de años. Las galaxias sólo tienen 5000 años luz de diámetro y aún así tienen 200 mil millones de veces la masa del Sol. Crédito: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale University), M. Franx (University of Leiden), and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz and Lick Observatory).

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El tiempo cósmico curvado se revela en el movimiento lento de las supernovas

Érase una vez, un tiempo distinto. Las explosiones de supernova en los inicios del universo parecen envejecer más lentamente que las supernovas de hoy, como si el propio tiempo corriera más lentamente entonces, de acuerdo con una serie de observaciones astronómicas recientes. Esta curvatura del tiempo cósmico es exactamente la que se produciría por la expansión del universo, confirmando la teoría convencional del Big Bang.

En el marco de la corriente principal de pensamiento, el tejido del espacio-tiempo está expandiéndose por todos sitios – una idea predicha por la Teoría de la Relatividad General de Einstein y comprobada por las observaciones.

Entre otras cosas, la expansión explica por qué la luz de las galaxias distantes está más roja cuando nos alcanza. En su viaje, a lo largo de miles de millones de años, la luz se ha alargado a longitudes de onda mayores – o “desplazado al rojo” – por la expansión del espacio.

El mismo efecto significa que un antiguo evento debería parecer que se desarrolla más lentamente que el mismo evento en el presente.

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Los objetos más antiguos conocidos pueden ser sorprendentemente inmaduros

Los cúmulos globulares son densos grupos de millones de estrellas que están entre los objetos más antiguos conocidos en el universo. La creencia convencional es que pasan a través de tres fases de evolución o desarrollo de su estructura, correspondientes a la adolescencia, edad media y madurez. Estas “edades” se refieren al estado evolutivo del cúmulo, no a la edad física de las estrellas individuales.

Estas son dos imágenes del Observatorio de Rayos-X Chandra de los centros de dos cúmulos globulares, NGC 6397 y NGC 6121, situados en la Vía Láctea. Son parte de un nuevo estudio que demuestra que los cúmulos globulares podría ser sorprendentemente menos maduros en su desarrollo de lo que se pensaba anteriormente.

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El Sistema Solar podría volverse loco antes de que muera el Sol

Una catastrófica colisión con Mercurio o Marte puede ser el futuro de la Tierra (Ilustración: NASA/JPL-Caltech)

¿Cómo terminará la vida en la Tierra? La respuesta, por supuesto, es desconocida, pero dos nuevos estudios sugieren que una colisión con Mercurio o Marte podría condenar la vida mucho antes de que en Sol se convierta en una gigante roja y fría el planeta en 5000 millones de años.

Los estudios sugieren que los planetas del Sistema solar continuarán orbitando al Sol de forma estable durante al menos 40 millones de años. Pero después de eso, demuestran que hay una pequeña pero no insignificante opción de que las cosas vayan terriblemente mal.

A escalas temporales humanas, el Sistema Solar parece moverse con la regularidad de un reloj. Pero Isaac Newton se dio cuenta hace 300 años de que el tirón gravitatorio que los planetas ejercen entre sí puede potencialmente sacarlos de sus órbitas con el paso del tiempo.

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Descubriendo un universo oscuro: Entrevista con Saul Perlmutter

Saul Perlmutter: Su Proyecto de Cosmología de Supernova reveló que la expansión del universo estaba acelerando, un resultado que aún está refutando teorías. Aproximadamente a la misma vez, otro grupo llegó a la misma conclusión.

La energía oscura está separando el universo a un índice cada vez mayor. El astrofísico Saul Perlmutter hace un recuento de las aproximaciones que tomó para hacer el descubrimiento.

Uno de los mayores hallazgos científicos de los últimos años es el descubrimiento de que el universo no sólo se está expandiendo sino que también está acelerando su expansión. Bajo la influencia de una misteriosa energía oscura, el universo finalmente se verá reducido a la nada y sufrirá una muerte fría. David Appell charló para Scientific American con Saul Perlmutter de la Universidad de California en Berkeley, uno de los líderes del grupo que llegó a la asombrosa conclusión. Aquí tenemos editado un extracto de tal entrevista.

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En la Luna Llena suceden cosas extrañas

En 1968, en muchas ocasiones, el aterrizador lunar de la NASA Surveyor 7 fotografió un “brillo del horizonte” tras la oscuridad. Los investigadores ahora creen que es el resplandor de la luz dispersada por el polvo lunar eléctricamente cargado justo sobre la superficie lunar. Crédito: NASA

Se dice que la Luna Llena está detrás de muchos sucesos extraños, pero aquí hay uno que no conocías: En la Luna Llena, nuestro satélite favorito es azotado por la cola magnética de la Tierra, provocando tormentas de polvo lunar y descargas de electricidad estática.

Este nuevo hallazgo, anunciado por la NASA, es importante para los futuros exploradores lunares: Loas astronautas podrían encontrarse “crepitando con electricidad como un enchufe desconectado de un secador de pelo caliente”, de cuerdo con un comunicado de la agencia.

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Los glaciares revelan que el clima marciano ha estado activo recientemente

Morrena en el Cañón de la Caja de Marte. Esta imagen en alta resolución, tomada por el Orbitador de Reconocimiento de Marte, muestra los restos de rocas que los científicos de Brown creen que fueron dejados por un glaciar que se elevó al menos un kilómetro sobre la planicie de alrededor y fluyó hacia abajo en el cañón. La imagen es la portada de la revista Geology del mes de mayo. Crédito: NASA

Investigadores de la Universidad de Brown han encontrado convincentes pruebas de gruesos glaciales recurrentes en Marte, un descubrimiento que sugiere que el clima del Planeta Rojo era mucho más dinámico de lo que se pensaba anteriormente – y podría cambiar de nuevo. Los resultados se publicarán en la portada de la revista Geology.

El pensamiento predominante es que Marte es un planeta cuya actividad climática ha estado confinada al pasado lejano. Hace aproximadamente 3500 millones de años, el Planeta Rojo tenía extensos flujos de agua que más tarde se calmaron – letalmente calmados. No parece ser que el clima haya cambiado mucho desde entonces.

Ahora, en un artículo de investigación que ocupa la portada de mayo de la revista Geology, científicos de la Universidad de Brown creen que el clima de Marte ha sido mucho más dinámico de lo que se pensaba anteriormente. Tras examinar unas impresionantes imágenes de alta resolución tomadas el año pasado por el Orbitador de Reconocimiento de Marte, los investigadores han documentado por primera vez que paquetes de hielo de al menos 1 kilómetros de grosor y tal vez de 2,5 kilómetros existieron a lo largo del cinturón de latitudes medias de Marte hace apenas 100 millones de años. Además, el equipo cree que otras imágenes les dicen que los glaciares fluyeron en áreas localizadas en los últimos 10 a 100 millones de años – casi antesdeayer en la línea temporal geológica de Marte.

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Agujero negro arroja luz sobre una galaxia

Visión artística que muestra el eco de luz de un destello de alta ener´gía procedente de un agujero negro.

Los ecos de luz de un destello de alta energía de un agujero negro se observan por primera vez en detalle.

Un eco de luz que tiene lugar cuando el gas interestelar se calienta por la radiación y reacciona emitiendo luz. Un equipo internacional liderado por Stefanie Komossa del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania, ha observado el eco de luz de una enorme llamarada de rayos-X, la cual caso con certeza se produjo cuando una única estrella fue destrozada por un agujero negro supermasivo. Por primera vez, el eco de luz de un evento tan raro y dramático pudo ser observado en gran detalle. El eco de luz no sólo reveló el proceso de destrucción estelar, sino también proporciona un nuevo y potente método para cartografiar el núcleo galáctico (Astrophysical Journal Letters, Mayo 2008).

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La vida primitiva alienígena podría existir, dice Stephen Hawking

El Profesor Stephen Hawking

La vida primitiva alienígena podría existir perfectamente en formas primitivas en algún rincón de la galaxia, dijo el famoso astrofísicos Stephen Hawking el pasado lunes.

Dado el tamaño del universo, es improbable que la Tierra sea el único planeta que desarrollara algún tipo de vida, dijo Hawking a la audiencia en la Universidad George Washington en Washington, D.C. Añadió que la humanidad debe abrazar la exploración espacial, aunque sólo sea para asegurar su supervivencia a largo plazo.

“Aunque puede haber vida primitiva en nuestra región de la galaxia, no parece haber ninguna de seres avanzados inteligentes”, dijo Hawking durante una conferencia como parte de una serie en conmemoración del 50 aniversario de la NASA que se cumple este año.

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Se desarrolla un plan para identificar planetas acuosos similares a la Tierra

Los astrónomos buscan identificar mundos acuosos similares a la Tierra orbitando estrellas lejanas a partir de un destelle de luz vista a través de un telescopio espacial óptico y un método matemático desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Pennsylvania y la Universidad de Hawai.

“Estamos buscando planetas similares a la Tierra en la zona habitable de sus estrellas, una zona no demasiado caliente ni demasiado fría para que exista la vida”, dice Darren M. Williams, profesor asociado de física y astronomía, en Behrend College de la Universidad Estatal de Pennsylvania. “También queremos saber si existe agua en estos planetas”.

Para que exista la vida, los planetas deben tener temperaturas habitables a lo largo de un periodo de tiempo lo bastante largo como para que evolucione la vida. Para la vida tal y como la conocemos, el planeta debe tener una cantidad significativa de agua. Los científicos ya saben cómo determinar la distancia de la órbita de un planeta a su estrella, y el análisis de la luz que interactúa con las moléculas en la atmósfera del planeta puede indicar si existe agua. No obstante, Williams y Eric Gaidos, profesor asociado de geobiología en la Universidad de Hawai, quieren identificar planetas con agua en sus superficies.

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Características de Marte recuerdan a manantiales hidrotermales

Las anomalías de tono en el Cráter Vernal, Arabia Terra (imagen de arriba, flechas rojas) se ven como montículos similares a manantiales parecidos a los que se observan en Dalhousie, Australia (imagen de abajo). Crédito: NASA/MRO/HiRISE/C. Allen, D. Oehler

Hay un creciente rumor en la comunidad astrobiológica sobre que podrían haberse observado antiguos manantiales hidrotermales en Marte.

Gracias a la aguda vista en el trabajo de Carlton Allen y Dorothy Oehler del Centro Espacial Johnson de la NASA, se han encontrado montículos similares a manantiales en el Cráter Vernal Crater en Arabia Terra sobre el Planeta Rojo.

La lente de gran potencia de aumento del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO) de la NASA ha captado estas características – dos posibles manantiales hidrotermales antiguos que se ven como estructuras elípticas de tono suave.

Las características de Marte tienen una impactante similitud con los montículos de manantiales de la Tierra, tales como los que se encuentran en Dalhousie, Australia.

La potenciales grandes noticias es que, si esto es cierto, los depósitos de los manantiales hidrotermales de Marte podrían conservar pruebas de la vida marciana. Estas características no sólo habrían aportado aguas ricas en energía en la que la vida marciana podría haber evolucionado, sino también proporcionar agua líquida templada para las formas de vida de Marte cuando en el planeta rojo se hizo más frío y seco.

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Radiotelescopio revela los secretos de los agujeros negros masivos

Concepción artística de una región cercana a un agujero negro supermasivo donde los retorcidos campos magnéticos propulsan un chorro de partículas. (Crédito: Marscher et al., Wolfgang Steffen, Cosmovision, NRAO/AUI/NSF).

En los núcleos de muchas galaxias, los agujeros negros supermasivos expelen potentes chorros de partículas casi a la velocidad de la luz. Cómo realizan esto ha sido durante mucho tiempo uno de los misterios de la astrofísica. La teoría principal dice que las partículas son aceleradas por campos magnéticos muy retorcidos cerca del agujero negro, pero confirmar tal idea requería una esquiva visión cercana del interior de la garganta del chorro. Ahora, usando la resolución sin rival del Conjunto de Línea e Base Muy Grande (VLBA) del Observatorio Nacional de Radioastronomía, los astrónomos han observado el material siguiendo un camino hacia fuera en forma de sacacorchos y comportándose exactamente como había predicho la teoría.

“Hemos obtenido la visión más clara hasta el momento de la porción más interna del chorro, donde las partículas son realmente aceleradas, y todo lo que vemos apoya la idea de que campos magnéticos retorcidos y enrollados están propulsando el material hacia fuera”, dijo Alan Marscher, de la Universidad de Boston, líder de un equipo internacional de investigación. “Este es un gran avance en nuestra comprensión de un proceso notable que tiene lugar en todo el universo”, añade.

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Científicos de Princeton descubren un exótico estado cuántico de la materia

Estas imágenes recopiladas por los científicos de la Universidad de Princeton muestran (arriba) la primera imagen directa de los patrones danzantes de electrones en la arista del cristal de bismuto-antimonio, el cual es un aislante Hall cuántico; (centro) esquema y otra imagen mostrando la distribución de electrones en tres dimensiones; y (abajo) esquema e imagen comunicando la distribución de los electrones de las aristas en dos dimensiones. Imágenes: Zahid Hasan

“Efecto similar al Hall Cuántico” encontrado en un material sin aplicarle un campo magnético.

Un equipo de científicos de la Universidad de Princeton ha encontrado que uno de los fenómenos más intrigantes de la física de la materia condensada – conocido como efecto Hall cuántico – puede tener lugar en la naturaleza de una forma que nunca antes se había visto.

En el ejemplar del 24 de abril de la revista Nature, los científicos informan de que han registrado este exótico comportamiento de los electrones en un cristal de bismuto-antimonio sin ningún campo magnético externo presente. El trabajo, aunque significativo de una forma fundamental, también podría llevar a avances en nuevos tipos de dispositivos de computación cuántica rápida o “espintrónica”, de uso potencial en futuras tecnologías electrónicas, dicen los autores.

“Tuvimos las herramientas adecuadas y el conjunto adecuado de ideas”, dijo Zahid Hasan, profesor asistente de física que lideró la investigación y propulsó los fotones de rayos X sobre la superficie del cristal para encontrar el efecto. El equipo usó una técnica de alta energía basada en un acelerador conocida como “espectroscopia de electro-fotón de sincrotrón”.

Y, añadió Hasan, “Teníamos el material adecuado”.

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“Telas de araña” espaciales podrían propulsar futuras sondas

Una vela solar con cables cargados positivamente sería capaz de repeler los iones positivos del viento solar y por tanto propulsarse a sí misma a través del espacio (Cortesía de Pekka Janhunen)

Un nuevo tipo de vela sola ha sido propuesto por un equipo de científicos de Finlandia. La vela, similar a una tela de araña, está diseñada para capturar el viento de gas ionizado que sopla desde el Sol, transportando a la nave a los límites exteriores del Sistema Solar, o permitiendo navegar por el cinturón de asteroides en misiones de exploración o de minería.

Las nuevas velas difieren del tipo más convencional de vela solar, las cuales están diseñadas usando la sutil presión de la luz solar para mover una nave.

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