lunes, 6 de febrero de 2017

Cosmo Noticias 06-02-17



Posted: 30 Jan 2017 07:00 AM PST

El quásar HE0435-1223, cuya imagen se ve aumentada por el efecto de lente gravitacional. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Suyu.
La constante de Hubble –la velocidad con que se expande el Universo– es uno de los valores fundamentales que describen nuestro Universo. Un grupo de astrónomos de la colaboración H0LiCOW, liderado por Sherry Suyu (asociado con el Instituto de Astrofísica Max Planck en Alemania, el ASIAA en Taiwán y la Universidad Técnica de Múnich), usó el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y otros telescopios espaciales y terrestres para observar cinco galaxias a fin de llegar a una medición independiente de la constante de Hubble.
La nueva medición es completamente independiente de –pero concuerda muy bien con– otras mediciones de la constante de Hubble en el universo local que usaron estrellas variables Cefeidas y supernovas como puntos de referencia.
No obstante, el valor medido por Suyu y su equipo, así como aquellas mediciones con Cefeidas y supernovas, son diferentes de las mediciones hechas por el satélite Planck de la ESA. Pero hay una diferenciación importante: Planck midió la constante de Hubble del universo joven observando el fondo cósmico de microondas.
Aunque el valor de la constante de Hubble determinado por Planck coincide con nuestra comprensión actual del cosmos, los valores obtenidos por los diferentes grupos de astrónomos para el universo local no concuerdan con nuestro modelo teórico aceptado del Universo. “La velocidad de expansión del Universo está comenzando a ser medido de diferentes maneras con una precisión tan alta que las discrepancias actuales podrían posiblemente apuntar hacia una nueva física más allá de nuestro conocimiento actual del Universo”, explica Suyu.
Imagen del quásar RXJ1131-1231 aumentada por lente gravitacional. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Suyu.
Los objetivos del estudio fueron galaxias masivas posicionadas entre la Tierra y quásares muy lejanos; núcleos de galaxias increíblemente luminosos. La luz desde los quásares más lejanos es curvada alrededor de las grandes masas de las galaxias como resultado de un fuerte lente gravitacional. Esto crea múltiples imágenes del quásar de fondo, algunas con forma de arcos.
Debido a que las galaxias no crean distorsiones perfectamente esféricas en el tejido del espacio y las galaxias que actúan como lente y los quásares no están perfectamente alineados, la luz de las diferentes imágenes del quásar de fondo siguen caminos que tienen longitudes ligeramente diferentes. Dado que el brillo de los quásares cambia con el paso del tiempo, los astrónomos pueden ver las imágenes titilar en momentos diferentes y los retrasos entre ellas dependen de las longitudes de los caminos que la luz ha tomado. Estos retrasos están directamente relacionados con el valor de la constante de Hubble.
“Nuestro método es la forma más simple y directa de medir la constante de Hubble ya que solo usa geometría y Relatividad General, no hay otras suposiciones”, explica el coautor Frédéric Courbin de EPFL, Suiza.
El uso de las mediciones precisas de los retrasos de tiempo entre las múltiples imágenes, así como también de modelos computacionales, permitió al equipo determinar la constante de Hubble con una alta precisión: 3,8%. “Una medición precisa de la constante de Hubble es uno de los premios más buscados en la investigación cosmológica de hoy”, destaca el miembro del equipo Vivien Bonvin, del EPFL, Suiza.
“La constante de Hubble es crucial para la astronomía moderna, dado que puede ayudar a confirmar o refutar si nuestra imagen del Universo –compuesto de energía y materia oscuras, y materia normal– es realmente correcta, o si nos falta algo fundamental”, añade Suyu.
Posted: 01 Feb 2017 07:00 AM PST

Discos protoplanetarios de las estrellas HD97048 (izquierda), HD135344B (centro) y RXJ1615 (derecha) observados por SPHERE. Crédito: ESO.
Tres equipos de astrónomos han hecho uso de SPHERE, un avanzado instrumento para la detección de exoplanetas instalado en el Very Large Telescope (VLT), en el Observatorio Paranal de ESO, con el fin de arrojar luz sobre la enigmática evolución de incipientes sistemas planetarios. El auge en el número de exoplanetas conocidos en los últimos años ha convertido su estudio en uno de los campos más dinámicos de la astronomía moderna.
Hoy se sabe que los planetas se forman a partir de grandes discos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas, conocidos como discos protoplanetarios. Pueden tener tamaños de cientos de millones de kilómetros. Con el tiempo, las partículas de estos discos protoplanetarios chocan, se combinan y, finalmente, acaban formando cuerpos de tamaño planetario. Sin embargo, los detalles más finos de la evolución de estos discos de formación planetaria siguen siendo un misterio.
SPHERE es un instrumento recientemente añadido al conjunto de instrumentos del VLT. Su combinación de nuevas tecnologías proporciona un potente método para obtener imágenes directas de detalles de los discos proto-planetarios. La interacción entre los discos proto-planetarios y los planetas en formación puede dar diversas formas a los discos: grandes anillos, brazos espirales o huecos con sombras. Son de especial interés porque aún es necesario encontrar una relación inequívoca entre estas estructuras y los planetas que les dan forma, un misterio que los astrónomos están dispuestos a resolver. Afortunadamente, las capacidades especializadas de SPHERE permiten que los equipos de investigación observen directamente las llamativas características de los discos proto-planetarios.
Por ejemplo, RXJ1615 es una joven estrella que se encuentra en la constelación de Escorpio, a 600 años-luz de la Tierra. Un equipo dirigido por Jos de Boer, del Observatorio de Leiden (Países Bajos), encontró un complejo sistema de anillos concéntricos rodeando a la joven estrella, una forma que se asemeja a una versión titánica de los anillos que rodean a Saturno. Anteriormente se habían obtenido muy pocas imágenes de este tipo anillos esculpidos en un disco proto-planetario, con una forma tan intrincada, y aún más emocionante, todo el sistema parece tener solo 1,8 millones de años. El disco muestra indicios de haber adquirido esta forma debido a planetas en pleno proceso de formación.
La edad del nuevo disco proto-planetario detectado hace de RXJ1615 un sistema excepcional, ya que la mayoría de los ejemplos de discos proto-planetarios detectados hasta ahora son relativamente viejos o evolucionados. El inesperado resultado de De Boer se amplió rápidamente gracias a los resultados de un equipo dirigido por Christian Ginski, también del Observatorio de Leiden. Observaron la joven estrella HD97048, situado en la constelación del Camaleón, a unos 500 años-luz de la Tierra. A través de un minucioso análisis, encontraron que el joven disco que hay alrededor de esta estrella se ha formado también en anillos concéntricos. La simetría de estos dos sistemas es un resultado sorprendente, dado que la mayoría de los sistemas proto-planetarios contiene una multitud de brazos espirales asimétricos, vacíos y vórtices. Estos descubrimientos aumentan significativamente el número de sistemas conocidos con múltiples anillos altamente simétricos.
Disco proto-planetario alrededor de la estrella HD135344B. Crédito: ESO, T. Stolker.
Un equipo de astrónomos, dirigido por Tomas Stolker, del Instituto de Astronomía Anton Pannekoek (Países Bajos), captó un ejemplo particularmente espectacular del disco asimétrico más común. Este disco rodea a la estrella HD135344B, situada a unos 450 años-luz de distancia. Aunque esta estrella ha sido bien estudiada con anterioridad, SPHERE ha permitido ver el disco proto-planetario con un nivel de detalle nunca alcanzado antes. Se cree que la gran cavidad central y las dos prominentes estructuras en forma de brazo espiral fueron creadas por uno o varios protoplanetas masivos, destinados a convertirse en mundos similares a Júpiter.
Además se observaron cuatro rayas oscuras, al parecer las sombras lanzadas por el movimiento del material dentro del disco de HD135344B. Una de las cosas a destacar es que una de las vetas cambió notablemente en los meses que pasaron entre los periodos de observación: un raro ejemplo de evolución planetaria en tiempo real, indicando cambios que ocurren en las regiones internas del disco y que no pueden detectarse directamente con SPHERE. Además de dar lugar a bellas imágenes, estas sombras parpadeantes proporcionan una manera única de sondear la dinámica de las regiones del interior del disco.
Al igual que los anillos concéntricos descubiertos por De Boer y Ginski, estas observaciones del equipo de Stolker demuestran que aún es posible hacer descubrimientos sorprendentes en el entorno complejo y cambiante de los discos alrededor de estrellas jóvenes. Elaborando un impresionante cuerpo de conocimiento sobre estos discos proto-planetarios, estos equipos están acercándose a las respuestas que nos ayudarán a entender cómo los planetas dan forma a los discos de los que nacen y, por tanto, entender cómo es la propia formación planetaria.

Fuente: ESO
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