lunes, 19 de septiembre de 2016

COSMO-NOTICIAS 19-09-16







Posted: 13 Sep 2016 07:00 AM PDT
Ilustración artística de los tres planetas conocidos del sistema TRAPPIST-1. Crédito: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger.
Combinando el poder del telescopio de 8 metros de Gemini Sur en Chile con una cámara de muy alta resolución, un equipo de astrónomos confirmó la existencia de una familia de planetas posiblemente del tamaño de la Tierra, orbitando la estrella TRAPPIST-1, situada a unos 40 años-luz de distancia.
Observaciones previas de la estrella, que tiene apenas el 8% de la masa de nuestro Sol, revelaron diferencias en la emisión de luz que podrían ser resultado del movimiento de varios planetas del tamaño de la Tierra orbitando alrededor de la estrella TRAPPIST-1. Si bien esas diferencias también podrían ser resultado de una compañera estelar no visible aún, las observaciones de Gemini no identificaron ninguna estrella vecina, abriendo la posibilidad de la existencia de múltiples planetas del tamaño de la Tierra orbitando TRAPPIST-1.
Steve Howell, del Centro de Investigación Ames de la NASA lideró las observaciones de muy alta resolución utilizando el Instrumento de Inspección Diferencial Speckle (DSSI, por sus siglas en inglés), que ya fue utilizado en ambos telescopios de Gemini para sondear otros sistemas exo-planetarios. Las nuevas observaciones refuerzan la hipótesis que varios planetas del tamaño de la Tierra son responsables de las fluctuaciones en el brillo de la estrella. “Al no encontrar compañeros estelares en su vecindad, confirmamos que una familia de planetas más bien pequeños orbitan esta estrella”, señala Howell. “Utilizando Gemini, podemos ver una zona de esta estrella más cercana que la que comprende la órbita de Mercurio alrededor de nuestro Sol”.
TRAPPIST-1 corresponde a lo que los astrónomos llaman una estrella de tipo M tardía, que consiste en una estrella pequeña, muy fría (comparada a la mayoría de las estrellas) y débil. Las estrellas tipo M son tan débiles que los únicos ejemplares que podemos observar se encuentran relativamente cerca, como así lo demuestran las observaciones realizadas con Gemini, las cuales permiten sondear muy de cerca estas estrellas para buscar compañeras estelares.
“Como actualmente no existe ningún telescopio capaz de fotografiar un planeta del tamaño de la Tierra alrededor de otra estrella –aún orbitando una estrella tan cercana como TRAPPIST-1–, nuestro instrumento en Gemini nos permite detectar compañeras estelares cercanas e incluso enanas marrón”, explica Elliot Horch (de la Universidad Estatal de Carolina del Sur), coautor de la investigación. “Tales observaciones no sólo validan la existencia de exoplanetas, sino también su pequeño tamaño”.
Hoy en día, las estrellas M son de gran interés para los astrónomos por cuanto su pequeño tamaño permite una detección más fácil de planetas del tamaño de la Tierra. El débil brillo de las estrellas M implica que los potenciales planetas habitables tendrían períodos orbitales cortos, del orden de semanas. Tales planetas serán blanco de estudios detallados tanto de los telescopios situados en Tierra como de los telescopios espaciales, que intentarán medir la composición de sus atmósferas y comprobar si corresponden efectivamente a planetas como la Tierra.
El descubrimiento del linaje de posibles exo-planetas en TRAPPIST-1, comenzó a fines de 2015 con datos provenientes del proyecto del Pequeño Telescopio para el Tránsito de Planetas y Planetoides (o TRAPPIST, por sus siglas en inglés). Este trabajo, liderado por Michael Gillon, observó la estrella TRAPPIST-1 por 62 noches. Durante ese período, se encontró que la estrella fluctúa en un modo que es consistente con la existencia de al menos tres planetas del tamaño de la Tierra orbitando, eclipsando y bloqueando periódicamente parte del brillo de la estrella que llega en línea recta a la Tierra. Mientras el trabajo aún continúa para refinar el número total de planetas, al parecer dos de ellos orbitan la estrella en 1,5 y 2,4 días respectivamente, y están tan cerca de ella que reciben cuatro y dos veces, respectivamente, la radiación que recibe la Tierra del Sol. El tercer planeta es más difícil de caracterizar, pero es posible que tenga períodos orbitales comprendidos entre 4 a 73 días. El período más probable de este tercer planeta es de 18 días, y lo situaría en la zona habitable de este sistema, donde el agua líquida podría existir en su superficie.
Las observaciones de Gemini con el instrumento DSSI, fueron realizadas durante una visita temporal del instrumento en el telescopio de Gemini Sur en Chile. “El floreciente programa de Instrumentos Visitantes de Gemini está produciendo resultados espectaculares en todas las áreas de la astronomía”, dijo Chris Davis, director programático en la Fundación Nacional de las Ciencias de los Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés), una de las agencias que financian al Observatorio Internacional de Gemini y que también proveyó financiamiento inicial para DSSI. “Las observaciones del sistema de exo-planetas de TRAPPIST-1 realizadas con DSSI sólo son un ejemplo. El equipo del instrumento y sus colaboradores merecen el crédito por construir un instrumento tan versátil y productivo, y también por ponerlo a disposición de todos los usuarios de Gemini”.
El instrumento DSSI en Gemini otorga una capacidad única para caracterizar el medioambiente alrededor de sistemas exo-planetarios. Provee, además, imágenes con una resolución extremadamente alta, mediante la captura de múltiples exposiciones muy cortas de una estrella (60 milisegundos), lo que permite capturar detalles mínimos y “congelar” la turbulencia causada por la atmósfera. Combinando las imágenes y removiendo las distorsiones momentáneas causadas por la atmósfera terrestre, las imágenes finales tienen una resolución igual a la que el telescopio produciría si estuviera en el espacio. Con esta técnica, llamada
interferometría de speckle, se pueden ver detalles en el límite teórico de los 8 metros del espejo primario de Gemini, produciendo las imágenes individuales de más alta resolución del telescopio que se encuentran a disposición de los astrónomos. La resolución disponible se compara a una fotografía que permite distinguir por separado las dos luces frontales de un auto situado a unos 3.200 kilómetros de distancia.
El artículo “Speckle Imaging Excludes Low-Mass Companions Orbiting The Exoplanet Host Star TRAPPIST-1” será publicado en la edición del 20 de septiembre de 2016 de The Astrophysical Journal Letters.



Posted: 13 Sep 2016 07:00 AM PDT
Ilustración artística de los tres planetas conocidos del sistema TRAPPIST-1. Crédito: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger.
Combinando el poder del telescopio de 8 metros de Gemini Sur en Chile con una cámara de muy alta resolución, un equipo de astrónomos confirmó la existencia de una familia de planetas posiblemente del tamaño de la Tierra, orbitando la estrella TRAPPIST-1, situada a unos 40 años-luz de distancia.
Observaciones previas de la estrella, que tiene apenas el 8% de la masa de nuestro Sol, revelaron diferencias en la emisión de luz que podrían ser resultado del movimiento de varios planetas del tamaño de la Tierra orbitando alrededor de la estrella TRAPPIST-1. Si bien esas diferencias también podrían ser resultado de una compañera estelar no visible aún, las observaciones de Gemini no identificaron ninguna estrella vecina, abriendo la posibilidad de la existencia de múltiples planetas del tamaño de la Tierra orbitando TRAPPIST-1.
Steve Howell, del Centro de Investigación Ames de la NASA lideró las observaciones de muy alta resolución utilizando el Instrumento de Inspección Diferencial Speckle (DSSI, por sus siglas en inglés), que ya fue utilizado en ambos telescopios de Gemini para sondear otros sistemas exo-planetarios. Las nuevas observaciones refuerzan la hipótesis que varios planetas del tamaño de la Tierra son responsables de las fluctuaciones en el brillo de la estrella. “Al no encontrar compañeros estelares en su vecindad, confirmamos que una familia de planetas más bien pequeños orbitan esta estrella”, señala Howell. “Utilizando Gemini, podemos ver una zona de esta estrella más cercana que la que comprende la órbita de Mercurio alrededor de nuestro Sol”.
TRAPPIST-1 corresponde a lo que los astrónomos llaman una estrella de tipo M tardía, que consiste en una estrella pequeña, muy fría (comparada a la mayoría de las estrellas) y débil. Las estrellas tipo M son tan débiles que los únicos ejemplares que podemos observar se encuentran relativamente cerca, como así lo demuestran las observaciones realizadas con Gemini, las cuales permiten sondear muy de cerca estas estrellas para buscar compañeras estelares.
“Como actualmente no existe ningún telescopio capaz de fotografiar un planeta del tamaño de la Tierra alrededor de otra estrella –aún orbitando una estrella tan cercana como TRAPPIST-1–, nuestro instrumento en Gemini nos permite detectar compañeras estelares cercanas e incluso enanas marrón”, explica Elliot Horch (de la Universidad Estatal de Carolina del Sur), coautor de la investigación. “Tales observaciones no sólo validan la existencia de exoplanetas, sino también su pequeño tamaño”.
Hoy en día, las estrellas M son de gran interés para los astrónomos por cuanto su pequeño tamaño permite una detección más fácil de planetas del tamaño de la Tierra. El débil brillo de las estrellas M implica que los potenciales planetas habitables tendrían períodos orbitales cortos, del orden de semanas. Tales planetas serán blanco de estudios detallados tanto de los telescopios situados en Tierra como de los telescopios espaciales, que intentarán medir la composición de sus atmósferas y comprobar si corresponden efectivamente a planetas como la Tierra.
El descubrimiento del linaje de posibles exo-planetas en TRAPPIST-1, comenzó a fines de 2015 con datos provenientes del proyecto del Pequeño Telescopio para el Tránsito de Planetas y Planetoides (o TRAPPIST, por sus siglas en inglés). Este trabajo, liderado por Michael Gillon, observó la estrella TRAPPIST-1 por 62 noches. Durante ese período, se encontró que la estrella fluctúa en un modo que es consistente con la existencia de al menos tres planetas del tamaño de la Tierra orbitando, eclipsando y bloqueando periódicamente parte del brillo de la estrella que llega en línea recta a la Tierra. Mientras el trabajo aún continúa para refinar el número total de planetas, al parecer dos de ellos orbitan la estrella en 1,5 y 2,4 días respectivamente, y están tan cerca de ella que reciben cuatro y dos veces, respectivamente, la radiación que recibe la Tierra del Sol. El tercer planeta es más difícil de caracterizar, pero es posible que tenga períodos orbitales comprendidos entre 4 a 73 días. El período más probable de este tercer planeta es de 18 días, y lo situaría en la zona habitable de este sistema, donde el agua líquida podría existir en su superficie.
Las observaciones de Gemini con el instrumento DSSI, fueron realizadas durante una visita temporal del instrumento en el telescopio de Gemini Sur en Chile. “El floreciente programa de Instrumentos Visitantes de Gemini está produciendo resultados espectaculares en todas las áreas de la astronomía”, dijo Chris Davis, director programático en la Fundación Nacional de las Ciencias de los Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés), una de las agencias que financian al Observatorio Internacional de Gemini y que también proveyó financiamiento inicial para DSSI. “Las observaciones del sistema de exo-planetas de TRAPPIST-1 realizadas con DSSI sólo son un ejemplo. El equipo del instrumento y sus colaboradores merecen el crédito por construir un instrumento tan versátil y productivo, y también por ponerlo a disposición de todos los usuarios de Gemini”.
El instrumento DSSI en Gemini otorga una capacidad única para caracterizar el medioambiente alrededor de sistemas exo-planetarios. Provee, además, imágenes con una resolución extremadamente alta, mediante la captura de múltiples exposiciones muy cortas de una estrella (60 milisegundos), lo que permite capturar detalles mínimos y “congelar” la turbulencia causada por la atmósfera. Combinando las imágenes y removiendo las distorsiones momentáneas causadas por la atmósfera terrestre, las imágenes finales tienen una resolución igual a la que el telescopio produciría si estuviera en el espacio. Con esta técnica, llamada
interferometría de speckle, se pueden ver detalles en el límite teórico de los 8 metros del espejo primario de Gemini, produciendo las imágenes individuales de más alta resolución del telescopio que se encuentran a disposición de los astrónomos. La resolución disponible se compara a una fotografía que permite distinguir por separado las dos luces frontales de un auto situado a unos 3.200 kilómetros de distancia.
El artículo “Speckle Imaging Excludes Low-Mass Companions Orbiting The Exoplanet Host Star TRAPPIST-1” será publicado en la edición del 20 de septiembre de 2016 de The Astrophysical Journal Letters.
Posted: 07 Sep 2016 08:00 AM PDT
Ilustración artística de la Vía Láctea durante una fase activa. Crédito: Mark A. Garlick/CfA.
El observatorio espacial XMM-Newton revela que el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea experimentó una gran actividad. El observatorio también muestra dónde se esconde la materia “perdida” de la galaxia.
Aunque quien suele acaparar los titulares es la misteriosa materia oscura, los astrónomos saben que aún no han descubierto toda la materia “normal”, o materia bariónica, de nuestra galaxia. Pero ahora eso ha cambiado gracias al trabajo del observatorio XMM-Newton de la ESA.
Un exhaustivo análisis de su archivo de observaciones ha desvelado que existe una gran cantidad de materia bariónica por toda la galaxia. XMM-Newton la ha encontrado en forma de gas a un millón de grados, permeando tanto el disco de la Vía Láctea, donde se encuentra la mayoría de las estrellas, como en el halo que la rodea.
El halo es enorme. Mientras que el Sol se encuentra a tan solo 26.000 años-luz del centro de la galaxia, esta nube esférica se extiende hasta un mínimo de 200.000 a 650.000 años-luz.
Fabrizio Nicastro, del Instituto Nacional de Astrofísica, Observatorio Astronómico de Roma, en Italia, y sus colegas llevan más de 15 años siguiéndole la pista a los bariones perdidos. Su último descubrimiento con XMM-Newton muestra que la Vía Láctea cuenta con bastante gas a un millón de grados como para contenerlos a todos.
Si hasta ahora no se había detectado, es porque no emite luz visible. No obstante, los astrónomos lo encontraron gracias al oxígeno de la nube, que absorbía rayos X a longitudes de onda muy específicas procedentes de la luz emitida por objetos celestes más distantes.
Y este no ha sido el único descubrimiento que ocultaban los datos. En el momento de modelarlos mediante simulaciones por ordenador para comprender la forma en que el gas se distribuye alrededor de la galaxia, el equipo no obtuvo la respuesta esperada.
Como explica Nicastro: “Según la física gravitacional más simple, se espera que la densidad del gas disminuya del centro hacia fuera”. Así, la densidad del gas llegará a su máximo en el centro de la galaxia, reduciéndose al mínimo en los extremos. Pero hay un problema. “Me pasé tres meses intentando que los datos coincidieran con el modelo sin conseguirlo”, admite.
Tras probar todas las demás opciones, finalmente alejó la densidad máxima del centro de la galaxia. A unos 20.000 años-luz del centro de la galaxia, el modelo empezó a encajar. Pero seguía sin comprender por qué el modelo ahora funcionaba, hasta que recordó que esta distancia también es el tamaño de dos grandes “burbujas” de rayos gamma descubiertas en 2010 por el telescopio espacial Fermi de la NASA, que se extienden a lo largo de miles de años-luz por encima y por debajo del centro de la Galaxia.
Así, Nicastro desarrolló otro modelo con una burbuja central de gas de baja densidad extendiéndose hasta 20.000 años-luz. Al aplicar este modelo de densidad a sus datos de rayos X, comprobó que funcionaba a la perfección.
Nicastro reconoce que fue “inesperado y emocionante”, ya que significaba que algo había empujado el gas del centro de la galaxia hacia fuera, creando una burbuja gigante.
Los astrónomos saben que existe un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. En la actualidad no muestra actividad alguna, pero la burbuja indica que las cosas eran muy distintas hace seis millones de años.
Este agujero negro supermasivo destruía estrellas y nubes de gas, devorando su contenido. Durante el proceso, la materia a punto de ser absorbida se calentaba y expulsaba grandes cantidades de energía, empujando el gas del halo y haciendo que la burbuja fuera ampliándose.
Al observar el Universo más lejano, los astrónomos ven que un pequeño porcentaje de las galaxias contiene un núcleo brillante, denominado “núcleo galáctico activo”. Ahora, gracias a este estudio, los astrónomos saben que, en algún momento, nuestra Vía Láctea tuvo uno.
Seis millones de años después, la onda expansiva generada por esta actividad ha recorrido 20.000 años-luz, creando la burbuja vista por XMM-Newton. Entre tanto, el agujero negro supermasivo se quedó sin materia de la que alimentarse, por lo que paró su actividad.
“Creo que ahora las pruebas de que la Vía Láctea fue más activa en el pasado son claras”, explica Nicastro.
Por su parte, Norbert Schartel, científico de la ESA para el proyecto XMM-Newton concluye: “Con este resultado hemos dado un gran paso hacia delante. Además, significa que la próxima generación de telescopios de rayos X, como la misión Athena de la ESA, tendrá mucho que estudiar desde su lanzamiento en 2028”.
El artículo “A Distant Echo of Milky Way Central Activity closes the Galaxy’s Baryon Census” fue publicado en la edición del 1 de septiembre de 2016 de The Astrophysical Journal Letters.
Fuente: ESA
Posted: 12 Sep 2016 02:00 PM PDT

El jueves 29 de septiembre se llevará a cabo un “café astronómico”, organizado en conjunto por Fundación Astromanía y el Núcleo de Astronomía de la Universidad Diego Portales (UDP).
En la actividad, habrá lectura de cosmocuentos, exhibición de cortometrajes, concursos, astrojuegos de mesa y charlas. Todo terminará con una observación astronómica que comenzará a las 20:30 h.
Cuándo: Jueves 29 de septiembre de 2016 a las 18:00 h.
Dónde: Universidad Diego Portales. Ejército 326 (piso -1), Santiago.
Valor: Entrada liberada, pervia inscripción al correo astrocafe@astromania.cl o mediante formulario.
Posted: 12 Sep 2016 08:00 AM PDT
Gaia con la Vía Láctea de fondo. Crédito: ESA/ATG medialab; Fondo: ESO/S. Brunier.
La gran cantidad de información astronómica conseguida por los grandes telescopios ubicados en el norte de Chile hace que esta ciencia avance a pasos agigantados. Sin embargo, el tiempo de observación para los astrónomos en estos inmensos instrumentos muchas veces es limitado y su instalación una tarea titánica y costosa. Pero ¿qué pasaría si se pudieran utilizar datos obtenidos en observaciones anteriores y al mismo tiempo sacar más provecho de los conseguidos en telescopios de menor tamaño?
Es sobre esta pregunta en la que trabajaron los ingenieros del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la FCFM de la Universidad de Chile, Alex Echeverría, Jorge Silva y Marcos Orchard, junto con el astrónomo René Méndez de la misma institución y además investigador adjunto del Instituto Milenio de Astrofísica MAS. Ellos decidieron cambiar el enfoque, creando una herramienta que permite mejorar y cuantificar la precisión de la información lograda en las observaciones astronómicas, pero no desde la calidad de los instrumentos sino desde las matemáticas, aprovechando datos que muchas veces se pierden entre el mar de información que se obtiene en cada observación astronómica.
Usando resultados de la llamada Teoría Bayesiana de las probabilidades, los expertos crearon un instrumento que permite reutilizar información previamente obtenida y combinarla con observaciones actuales magnificando la fidelidad de los datos resultantes.
“Lo que obtuvimos fue un estimador de la posición de las estrellas (en un caso controlado) y la máxima precisión que podría tener esta estimación. Lo que se hace es mezclar información a priori de la estrella –cualquier cosa que sepamos de ella antes de observarla, como puede ser documentación de catálogos astronómicos– con la imagen que obtiene el telescopio. Al incorporar esta información anterior podemos mejorar la precisión con que se mide el objeto observado, lo que hace posible por ejemplo que con un telescopio más pequeño y/o con una calidad de cielo no tan buena se pueda igualar la calidad de la información que se obtiene de grandes y costosas instalaciones. La teoría bayesiana nos permite incorporar elementos que uno ya conozca del fenómeno a estimar, lo que hoy con las estimaciones actuales, llamadas paramétricas, no se está aprovechando, lo que es terrible si se piensa que una estrella se puede medir muchas veces”, explica Echeverría.

Número de observaciones de Gaia por cada estrella en un período de 6 meses. No todas las estrellas serán igualmente observadas, y para obtener resultados con una base de tiempo corta (1 año), deberán combinarse estas observaciones con catálogos existentes, para lo que se utilizarán metodologías de estadística Bayesiana, similares a las descritas en el artículo de Echeverría. Crédito: ESA.
Este trabajo, en cambio, permite reutilizar información astronómica anterior. “La ciencia avanza, en general, de manera acumulativa y es por lo tanto muy natural y deseable tener un esquema conceptual y metodológico que puede utilizar información preexistente validada. Esta nueva herramienta permite usar observaciones astronómicas que de otro modo deberían haber sido obtenidas con telescopios de mayor tamaño –lo que muchas veces no es posible– o simplemente descartadas”, señala René Méndez.
Agrega: “Este trabajo liderado por Alex Echeverría es una contribución importante a la investigación básica de astronomía observacional y que utiliza herramientas avanzadas de ingeniería eléctrica a problemas astronómicos, en este caso astrometría, es decir la localización de fuentes puntuales en el cielo. Es una oportunidad multidisciplinar única, que se podría usar por ejemplo con el satélite astrométrico Gaia que entregará sus primeros resultados a fin de año. También se abren importantes perspectivas del uso de estas metodologías conceptuales en el contexto del proyecto LSST”, concluye el investigador del MAS.


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