jueves, 27 de abril de 2017

Se multiplica el número de agujeros negros supermasivos a nuestro alrededor


Descubren enormes agujeros negros en el interior de dos galaxias enanas ultracompactas

Fotograma de la película Interstellar, con un enorme agujero negro.
Fotograma de la película Interstellar, con un enorme agujero negro. - Interstellar/Paramount Pictures
Mientras Albert Einstein desarrollaba su teoría de la relatividad, se dio cuenta de que sus ecuaciones contenían algo muy extraño. De hecho, abrían las puertas a la existencia de objetos capaces de detener el tiempo, de poseer gravedad infinita e, incluso, de destruir el mismísimo tejido espaciotemporal del Universo. Por supuesto, Einstein rechazó la idea de que algo así pudiera existir en la realidad. La Naturaleza, creía el físico, tenía por fuerza que haber desarrollado algún tipo de mecanismo capaz de evitar tales aberraciones. Hoy sabemos que tal mecanismo no existe, y que la realidad es, a menudo, más extraña y sorprendente que la ficción. Hemos encontrado esos objetos monstruosos. Se llaman agujeros negros y están por todas partes.
En realidad, cualquier pedazo de materia tiene la capacidad de convertirse en un agujero negro, siempre y cuando seamos capaces de comprimirlo por debajo de su "radio de Schwarzschild", es decir, hasta el punto en que la velocidad de escape desde su superficie sea igual a la velocidad de la luz, lo que significa que ni siquiera el objeto más rápido del Universo podrá volver a escapar de él.
Por ejemplo, si quisiéramos convertir el Sol en un agujero negro, tendríamos primero que reducir su diámetro (casi 1.400.000 km.) al de una ciudad pequeña. Y si pretendiiéramos hacer lo mismo con la Tierra, tendríamos que comprimirla hasta que tuveira el tamaño de una nuez. El radio de Schwarzschild, en efecto, es diferente para cada objeto, y depende de la masa que éste contenga.
Lo cierto es que, a pesar de Einstein, el Universo que nos rodea está lleno de agujeros negros. Los hay de tamaño microscópico, creados durante el Big Bang; o pequeños, de apenas unos pocos km. y generados tras el colapso gravitatorio de una estrella. También los hay de dimensiones planetarias, pero con la masa de mil soles...
Sin embargo, los más aterradores entre todos ellos son los agujeros negros super masivos, los que duermen en el corazón de la inmensa mayoría de las galaxias activas, como la nuestra. Y esos pueden tener millones de veces la masa del Sol. Por ejemplo, en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, duerme Sagitario A*, un agujero negro con más de cuatro millones de masas solares. Enorme, sí, pero nada si se le compara con uno de los más grandes descubiertos hasta ahora, en una lejana galaxia del cúmulo de Phoenix, a 5.700 millones de años luz de aquí. El "monstruo", 5.000 veces más masivo que Sagitario A*, posee una masa equivalente a la de 20.000 millones de soles, y su tamaño es de 118.000 millones de km., casi 20 veces más que la distancia entre el Sol y Plutón...
Hasta ahora pensábamos que solo las galaxias más grandes eran capaces de albergar agujeros negros supermasivos, pero una nueva investigación acaba de multiplicar su número potencial en el Universo. Y es que, al parecer, también las galaxias "enanas", cuyo número es realmente enorme, pueden tener en sus centros alguno de estos gigantescos y hambrientos devoradores de materia.

Agujeros negros por todas partes

Todo comenzó hace tres años, cuando un equipo de astrónomos de la Universidad de Utah descubrió casualmente un agujero negro supermasivo en el interior de una galaxia enana ultra compacta. Algo jamás observado hasta aquél momento. Y ahora, el mismo equipo acaba de encontrar otros dos ejemplos similares, lo cual sugiere que puede tratarse de un fenómeno mucho más común de lo que se pensaba. Los resultados de su investigación acaban de publicarse en The Astrophysical Journal.
Se ha calculado que el número de grandes galaxias (como nuestra Vía Láctea) en el Universo visible ronda los 350.000 millones. Pero junto a ellas existen por lo menos otros siete billones más de galaxias enanas. Es decir, que el número de agujeros negros supermasivos podría ser muchísimo mayor de lo que se creía posible hasta ahora.
La investigación, además, revela que, a pesar de su reducido tamaño, estas pequeñísimas galaxias son capaces de tener agujeros negros realmente grandes, incluso mayores de los que, como media, hay en galaxias como la nuestra. En palabras de Chris Ahn, autor principal del estudio, "estas enanas ultra compactas tienen alrededor del 0,1 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero albergan agujeros negros supermasivos que son más grandes del que hay en el centro de nuestra propia galaxia".
Para hacerse una idea de lo que esto significa, baste pensar que el enorme agujero negro central de nuestra galaxia apenas supone el 0,1 % del total de la masa de la Vía Láctea, mientras que los dos agujeros negros recién descubiertos, de 4,4 y 5,8 millones de masas solares, suponen, respectivamente, el 13% y el 18% de la masa total de sus galaxias, llamadas VUCD3 y M59cO.

Restos de antiguas colisiones

Las primeras galaxias enanas ultracompactas se descubrieron a finales de la pasada década de los 90. Se trata de objetos hechos de cientos de millones de estrellas densamente "empaquetadas" en espacios que, como media, no superan los 100 años luz. Nada que ver, por lo tanto, con galaxias como la nuestra, que mide 50.000 años luz de extremo a extremo y contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas.
Al estudiar estas pequeñas galaxias, los investigadores se dieron cuenta de algo muy curioso: contienen mucha más masa que la suma de la masa de sus estrellas. En 2014, los investigadores de la Universidad de Utah hallaron el primer agujero negro supermasivo en el interior de una de estas galaxias, y se dieron cuenta de que era ahí, precisamente, donde estaba la masa que faltaba. Lo mismo que sucede con VUCD3 y M59cO.
Según los investigadores, la razón de que las galaxias enanas supercompactas tengan agujeros negros tan enormes es que son los remanentes de antiguas colisiones. Es decir, que se trataría de restos de galaxias mucho mayores, destrozadas por una larga historia de encuentros con otras galaxias. "Sabemos que las galaxias se unen y se fusionan todo el tiempo -afirma Anil, Seth. otro de los miembros del equipo- y que esa es la manera en que evolucionan. Nuestra Vía Láctea, por ejemplo, está devorando a otras galaxias mientras hablamos. Nuestra idea general de cómo se forman las galaxias es que las más pequeñas se fusionan para formar las más grandes. Pero se trata de una imagen incompleta. Las galaxias enanas ultracompactas nos proporcionan un cronograma más largo y detallado para saber qué es lo que realmente ocurrió en el pasado".

Fuente:http://www.abc.es/ciencia/abci-multiplica-numero-agujeros-negros-supermasivos-nuestro-alrededor-201704192206_noticia.html

Cartografían un puente de materia oscura que conecta galaxias


Se ha conseguido crear el primer mapa de un puente de materia oscura que enlaza entre sí a galaxias. La imagen, un mosaico compuesto por fotografías de distintas zonas, confirma las predicciones de que las galaxias del universo están enlazadas entre sí a través de una red cósmica conectada por materia oscura que hasta ahora no había podido ser observada.
Los filamentos de materia oscura (en rojo) actúan como puentes cubriendo el espacio entre galaxias (en blanco) sobre este mapa del cosmos en colores falsos. (Imagen: University of Waterloo)
La materia oscura, una clase misteriosa de materia que constituye alrededor del 25 por ciento del universo (masa y energía), no brilla, absorbe o refleja luz. Tradicionalmente ha sido indetectable, excepto por sus efectos gravitatorios.
Durante décadas, los investigadores han estado prediciendo la existencia de filamentos de materia oscura entre galaxias que actúen como una superestructura parecida a una red que las conecte entre sí. El nuevo avance en la observación de la materia oscura permitirá conocer mejor a esta misteriosa forma de materia.
El equipo de Mike Hudson, de la Universidad de Waterloo en Canadá, utilizó una técnica llamada lente gravitatoria débil. Es un efecto que ocasiona que las imágenes de galaxias lejanas se vean distorsionadas ligeramente bajo la influencia de la masa de un astro que desde la Tierra resulta invisible, como un planeta, un agujero negro o, en este caso, materia oscura.
El equipo de Hudson combinó imágenes de lente gravitatoria de más de 23.000 pares de galaxias situadas a 4.500 millones de años-luz de distancia para crear un mosaico de imágenes o mapa que muestra la presencia de materia oscura entre las dos galaxias de cada par. Los resultados muestran que el filamento de materia oscura que hace de puente es más fuerte entre sistemas con menos de 40 millones de años-luz de separación.
Fuente: http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/cartografian-un-puente-de-materia.html

martes, 4 de abril de 2017

Galaxias distantes como la Vía Láctea aparecen enterradas en superhalos



Un par de galaxias similares a la Vía Láctea observadas tal y como eran cuando el Universo tenía tan solo un 8% de su edad actual, aparecen rodeadas de 'superhalos' de gas de hidrógeno. 

Estos envoltorios se extienden varias decenas de miles de años luz más allá de los discos de polvo y estrellas que los rodean, según revela la extrema sensibilidad del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Al principio los astrónomos detectaron estas galaxias mientras estudiaban la intensa luz de unos cuásares aún más distantes. En su trayecto hasta la Tierra, al atravesar una galaxia situada en su camino, esta luz absorbe las características espectrales únicas del gas de esa galaxia. Sin embargo, esta técnica normalmente impide a los astrónomos ver la luz emitida por la galaxia, que termina siendo opacada por la emisión mucho más brillante del cuásar ubicado en el fondo.

"Imagina una luciérnaga al lado de un foco de alta potencia. Esas son las condiciones a las que se enfrentan los astrónomos cuando observan estas versiones jóvenes de nuestra galaxia", explica Marcel Neeleman, investigador de posdoctorado de la Universidad de California (Santa Cruz) y autor principal de un artículo que se publicará en la revista Science. "Ahora podemos ver las galaxias mismas, lo cual nos da una oportunidad única para estudiar la infancia de nuestra galaxia y de otras galaxias similares".

Con ALMA, los astrónomos pudieron finalmente observar el "brillo" natural emitido en longitudes de onda milimétricas por el carbono ionizado presente en las zonas densas y polvorientas de las galaxias, donde se forman las estrellas. Sin embargo, esta huella de carbono está considerablemente separada del gas detectado a través de la absorción del cuásar. Esta separación extrema indica que el gas de las galaxias se extiende mucho más allá de sus discos llenos de estrellas, lo cual significaría que cada galaxia está rodeada de un monstruoso halo de gas de hidrógeno.

"Esperábamos ver una débil emisión justo encima del cuásar, y en cambio observamos una intensa emisión de carbono proveniente de las galaxias con grandes separaciones con respecto al cuásar", cuenta J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California (Santa Cruz) y coautor del artículo. La separación entre el cuásar y las galaxias observadas es de unos 137.000 años luz para una galaxia y de unos 59.000 años luz para la otra.

De acuerdo con los investigadores, el gas de hidrógeno neutro revelado por la absorción de luz de cuásar probablemente forma parte de un gran halo, o quizá de un extenso disco de gas que rodea la galaxia. "No proviene del mismo lugar donde se forman las estrellas, y el hecho de que haya tanto gas tan lejos de la zona incubadora significa que hay una gran cantidad de hidrógeno neutro alrededor de la galaxia", afirma Neeleman.

Los nuevos datos de ALMA muestran que estas jóvenes galaxias ya están rotando, lo cual constituye uno de los rasgos distintivos de las galaxias espirales masivas que vemos hoy en el Universo. Las observaciones de ALMA también revelaron que ambas galaxias forman estrellas a una velocidad bastante acelerada: más de 100 masas solares por año en una y cerca de 25 masas solares por año en la otra.

"Estas galaxias parecen ser fábricas de estrellas veloces, masivas y polvorientas, con grandes y extensas capas de gas", señala Prochaska.

"ALMA resolvió una incógnita sobre la formación de las galaxias que venía arrastrándose desde hace décadas", celebra Chris Carilli, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (Socorro, Nuevo México) y coautor del artículo. "Ahora sabemos que al menos algunas galaxias muy jóvenes tienen halos mucho más extensos de lo que se creía, y que estos pueden ser el material necesario para alimentar el crecimiento galáctico".

Las galaxias, conocidas oficialmente como ALMA J081740.86+135138.2 y ALMA J120110.26+211756.2, están a unos 12.000 millones de años luz de la Tierra. Los cuásares situados detrás de ellas están a unos 12.500 millones de años luz.


lainformacion.com

Fuente: http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/galaxias-distantes-como-la-via-lactea.html

Una investigación abre la puerta a que solo uno de los siete planetas de Trappist-1 pueda albergar vida




Una investigación elaborada por del científico Eric Wolf, del Laboratorio de Física y Atmósfera Espacial de la Universidad de Colorado (EE.UU.) ha abierto la puerta a la posibilidad de que solo uno de los siete planetas alrededor de Trappist-1 pueda realmente albergar vida.

El pasado mes de febrero, un grupo de astrónomos descubria este sistema de siete planetas del tamaño de la Tierra a 40 años luz de distancia y apuntaban que tres de los planetas se encuentran en la zona habitable y podrían albergar océanos de agua en sus superficies, aumentando la posibilidad de que el sistema pudiese acoger vida.

Sin embargo, a través de un modelo climático realizado en 3D y publicado en arxiv.org, Wolf ha concretado que "el planeta del medio (e) representa la mejor oportunidad para un mundo habitable en el sistema Trappist-1". Mientras, ha explicado que "si alguna vez existió agua en los planetas interiores (b, c, y d) habrían sido sometidos a un efecto invernadero fuera de control y se hubiera perdido su agua hacia el espacio, lo que les deja hoy secos".

Asimismo, ha indicado que "por el contrario, los tres planetas exteriores (f, g, y h) caen más allá del borde exterior máximo de CO2 de efecto invernadero de la zona habitable" y los resultados del modelo muestran que los planetas exteriores no pueden ser calentados.

Igualmente, los responsabñles del hallazgo ya señalaron que los modelos climáticos sugieren que los planetas más interiores de TRAPPIST-1 son probablemente demasiado calientes para albergar agua líquida, excepto tal vez en una pequeña fracción de sus superficies.

Además, indicaron que la distancia orbital del planeta más externo del sistema, TRAPPIST-1h, no se ha confirmado, aunque es probable que sea demasiado distante y frío para albergar agua líquida, suponiendo que no esté teniendo lugar ningún proceso de calentamiento alternativo.

Pos su parte, el Telecopio Espacial Hubble de NASA/ESA ya está siendo utilizado para buscar atmósferas alrededor de los planetas y el miembro del equipo, Emmanuël Jehin, se mostró entusiasmado con las futuras posibilidades. "Con la próxima generación de telescopios como el E-ELT (European Extremely Large Telescope de ESO), y el telescopio espacial JWST (NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope) pronto podremos buscar agua e incluso pruebas de vida en estos mundos", indicó hace unas semanas, coincidiendo con la publicación del descubrimiento.



lainformacion.com

Fuente:http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/una-investigacion-abre-la-puerta-que.html

Captada una señal de ondas gravitacionales nunca vista

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