Una explosión revela los ingredientes del Universo joven

Las explosiones del rayos gamma son un misterio que trae de cabeza a los astrónomos desde los años 60, cuando fueron descubiertas en plena Guerra Fría y se pensó que provenían del bloque soviético. Hoy se cree que las más duraderas son los restos de explosiones de estrellas muy masivas (supernovas) y las más cortas podrían ser colisiones entre dos estrellas, pero no hay certeza absoluta.
En los últimos 50 años los telescopios terrestres y espaciales han detectado centenares de estas explosiones muy energéticas, a las que ahora se les ha encontrado una nueva utilidad astronómica. Uno de estos estallidos, bautizado como GRB 090323, ha sido localizado primero por el telescopio de rayos gamma Fermi, de la NASA. Una vez conocida su posición, fue observado con detalle por el Very Large Telescope (VLT) que el Observatorio Austral Europeo (ESO) tiene en Chile.
Los astrónomos, dirigidos por Sandra Savaglio, del Instituto Max Planck de Alemania, concluyeron que la luz de la explosión había cruzado la galaxia donde tuvo lugar y también otra galaxia cercana. "Cuando estudiamos la explosión fue una sorpresa ver cómo es el gas frío de estas dos galaxias, que están en el Universo temprano y que tenían elementos mucho más pesados que los que conocíamos para ese momento de la historia cósmica", ha explicado Savaglio.

Las explosiones del rayos gamma son un misterio que trae de cabeza a los astrónomos desde los años 60, cuando fueron descubiertas en plena Guerra Fría y se pensó que provenían del bloque soviético. Hoy se cree que las más duraderas son los restos de explosiones de estrellas muy masivas (supernovas) y las más cortas podrían ser colisiones entre dos estrellas, pero no hay certeza absoluta.
En los últimos 50 años los telescopios terrestres y espaciales han detectado centenares de estas explosiones muy energéticas, a las que ahora se les ha encontrado una nueva utilidad astronómica. Uno de estos estallidos, bautizado como GRB 090323, ha sido localizado primero por el telescopio de rayos gamma Fermi, de la NASA. Una vez conocida su posición, fue observado con detalle por el Very Large Telescope (VLT) que el Observatorio Austral Europeo (ESO) tiene en Chile.
Los astrónomos, dirigidos por Sandra Savaglio, del Instituto Max Planck de Alemania, concluyeron que la luz de la explosión había cruzado la galaxia donde tuvo lugar y también otra galaxia cercana. "Cuando estudiamos la explosión fue una sorpresa ver cómo es el gas frío de estas dos galaxias, que están en el Universo temprano y que tenían elementos mucho más pesados que los que conocíamos para ese momento de la historia cósmica", ha explicado Savaglio.

Ciclos de vida y muerte
La explosión de rayos gamma sirvió, de este modo, para conocer que hace casi 12.000 millones de años el Universo ya tenía una química muy desarrollada: el gas actuó como un filtro de los rayos gamma, absorbiendo parte de su luz. Sin esa explosión, ambas galaxias hubieran resultado invisibles desde la Tierra.
Hasta ahora se pensaba que los elementos pesados estaban en galaxias más recientes, como la Vía Láctea. Estos elementos se producen gracias a que se suceden vidas y muertes de varias generaciones de estrellas, un ciclo que va enriqueciendo el gas de las galaxias. Ese enriquecimiento es lo que sirve para datar la historia de las galaxias.
Sin embargo, el VLT ha revelado que también tienen una composición similar galaxias con 2.000 millones de años tras el Big Bang.
"Hemos tenido mucha suerte al observar GRB 090323 cuando seguía siendo suficientemente brillante, de modo que fuera posible obtener observaciones espectacularmente detalladas con el VLT. Las explosiones del rayo gama sólo permanecen brillantes en un breve periodo de tiempo y conseguir datos de la buena calidad es muy complicado. Esperamos observar estas galaxias otra vez en el futuro cuando tengamos instrumentos mucho más sensibles", ha señalado Savaglio.

Nuevo tipo de láser para detectar ondas gravitacionales

(NCYT) Sin embargo, es muy difícil poder detectarlas. Las ondas gravitacionales son apenas perceptibles en la Tierra y sus inmediaciones. Una de las razones es que la interacción entre la materia y el espacio es muy débil. Los cambios en la estructura del espacio-tiempo que se producen en nuestro entorno cósmico como consecuencia del movimiento de objetos con relativamente poca masa, como satélites o planetas, están por debajo de lo que es medible. Por el contrario, las fuertes explosiones que son las supernovas sí agitan violentamente el espacio-tiempo, pero todas las supernovas estudiadas se han producido a gran distancia de la Tierra, por lo que las ondas gravitacionales generadas en el proceso están muy atenuadas cuando llegan a nuestro planeta. Por eso resulta tan difícil detectar ondas gravitacionales.

Los interferómetros usados por los científicos tienen limitada su sensibilidad debido a un fenómeno cuántico particular de la luz, que limita la precisión de la medición.

(NCYT) Sin embargo, es muy difícil poder detectarlas. Las ondas gravitacionales son apenas perceptibles en la Tierra y sus inmediaciones. Una de las razones es que la interacción entre la materia y el espacio es muy débil. Los cambios en la estructura del espacio-tiempo que se producen en nuestro entorno cósmico como consecuencia del movimiento de objetos con relativamente poca masa, como satélites o planetas, están por debajo de lo que es medible. Por el contrario, las fuertes explosiones que son las supernovas sí agitan violentamente el espacio-tiempo, pero todas las supernovas estudiadas se han producido a gran distancia de la Tierra, por lo que las ondas gravitacionales generadas en el proceso están muy atenuadas cuando llegan a nuestro planeta. Por eso resulta tan difícil detectar ondas gravitacionales.

Los interferómetros usados por los científicos tienen limitada su sensibilidad debido a un fenómeno cuántico particular de la luz, que limita la precisión de la medición.

Empleando un nuevo tipo de láser, el equipo de Hartmut Grote y sus colegas del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Subinstituto de Hanover Instituto Albert Einstein) y del Instituto de Física Gravitacional en la Universidad Leibniz en Hannover, Alemania, esperan ahora valerse de la propia física cuántica para contrarrestar la citada interferencia que limita la sensibilidad de detección.

La nueva clase de luz láser con la que trabajan mejora la precisión de medición del detector de ondas gravitatorias GEO600 en alrededor del 50 por ciento, y aumenta así de manera significativa su sensibilidad. Ésta es la primera vez que dicha tecnología ha sido utilizada para una tarea práctica, más allá de las pruebas de comportamiento realizadas en el laboratorio.

El detector GEO600, emplazado en el Centro de Ingeniería Cuántica e Investigación del Espacio-Tiempo, en Hanover, Alemania, es parte de la iniciativa internacional LIGO Virgo, y está permitiendo a los científicos obtener pistas cada vez más sólidas sobre las ondas gravitacionales.

Aparición de intensos campos magnéticos después de la formación del Universo

Por qué el gas que se encuentra entre las galaxias o entre las estrellas de una misma galaxia está magnetizado?

Un estudio, llevado a cabo bajo la dirección de Christoph Federrath y Gilles Chabrier del Centro de Investigación Astrofísica de Lyon, dependiente del CNRS, la Escuela Normal Superior de Lyon y la Universidad Claude Bernard de Lyon 1, en Francia, ofrece la primera explicación sólida para la presencia del gas magnetizado intergaláctico e interestelar.

Poco después del Big Bang, un campo magnético inicialmente débil podría haber sido amplificado por movimientos turbulentos, como los que tienen lugar dentro de la Tierra y del Sol, y que debieron existir en el universo primigenio. Según las simulaciones, estas turbulencias produjeron un crecimiento exponencial del campo magnético.

Los cálculos del equipo de investigación muestran que este fenómeno es posible incluso en condiciones físicas extremas, tales como las existentes poco después del Big Bang, cuando las primeras estrellas se formaron.
as simulaciones digitales en 3D ejecutadas por los investigadores revelan de qué manera las líneas de campo magnético pueden ser retorcidas, dobladas y moldeadas de otros modos por los flujos turbulentos.

Por qué el gas que se encuentra entre las galaxias o entre las estrellas de una misma galaxia está magnetizado?

Un estudio, llevado a cabo bajo la dirección de Christoph Federrath y Gilles Chabrier del Centro de Investigación Astrofísica de Lyon, dependiente del CNRS, la Escuela Normal Superior de Lyon y la Universidad Claude Bernard de Lyon 1, en Francia, ofrece la primera explicación sólida para la presencia del gas magnetizado intergaláctico e interestelar.

Poco después del Big Bang, un campo magnético inicialmente débil podría haber sido amplificado por movimientos turbulentos, como los que tienen lugar dentro de la Tierra y del Sol, y que debieron existir en el universo primigenio. Según las simulaciones, estas turbulencias produjeron un crecimiento exponencial del campo magnético.

Los cálculos del equipo de investigación muestran que este fenómeno es posible incluso en condiciones físicas extremas, tales como las existentes poco después del Big Bang, cuando las primeras estrellas se formaron.
as simulaciones digitales en 3D ejecutadas por los investigadores revelan de qué manera las líneas de campo magnético pueden ser retorcidas, dobladas y moldeadas de otros modos por los flujos turbulentos.

Al igual que la electricidad genera un campo magnético a través del movimiento de partículas cargadas, las propias cargas son sometidas a una fuerza a medida que avanzan por un campo magnético.

Los autores del estudio argumentan que, bajo las condiciones idóneas, la interacción entre un campo magnético y la energía turbulenta (un tipo de energía cinética generada por la turbulencia) puede amplificar un campo inicialmente débil, convirtiéndolo en un fuerte campo.

http://www.solociencia.com/astronomia/11103103.htm

Los misterios de la materia oscura

Un nuevo estudio recién publicado en arxiv.org y que verá la luz próximamente en The Astrophysical Journal acaba de añadir, si cabe, otra dosis de misterio al misterio de la materia oscura. "Después de haber terminado nuestro trabajo -ha afirmado Matt Walker, investigador del Centro Harvard Smithsonian para la Astrofísica y autor principal de la investigación- sabemos aún menos sobre la materia oscura de lo que sabíamos antes de empezar".
Igual que sucede en todas las galaxias, nuestra Vía Láctea alberga una extraña sustancia que los científicos, a falta de una descripción mejor, llaman "materia oscura". La materia oscura es invisible, incluso para nuestros instrumentos más sofisticados, pero revela su presencia gracias a la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia "ordinaria", la que sí podemos ver y de la que todos, personas, planetas y estrellas, estamos hechos. Se ha calculado que la materia ordinaria apenas si da cuenta del 4% de la masa total del Universo, mientras que la materia oscura supone cerca de un 23%.
Lo que sí que sabemos es que si no fuera por la materia oscura, las estrellas de nuestra galaxia se dispersarían sin remedio, volando en todas direcciones en lugar de girar ordenadamente alrededor de una zona central. Es decir, que sin materia oscura no habría galaxia, ya que la cantidad de materia ordinaria que contiene no basta para mantenerla unida y en orden.
No cabe duda de que la materia oscura constituye un gran misterio. Uno, además, que se ha hecho aún más profundo e insondable después del estudio liderado por Matt Walker.
Pero veamos. El modelo cosmológico estandar describe un universo dominado por completo por la materia oscura y por la energía oscura. Y la mayor parte de los astrónomos tiene asumido que la materia oscura debe estar constituida por una clase de partículas "exóticas" y frías de las que nada sabemos, excepto que se van aglomerando gracias a la fuerza de la gravedad. Con el paso del tiempo, esos cúmulos de partículas han ido creciendo lo suficiente como para atraer a la materia ordinaria y dar forma a las galaxias que hoy podemos observar en el cielo.

Un nuevo estudio recién publicado en arxiv.org y que verá la luz próximamente en The Astrophysical Journal acaba de añadir, si cabe, otra dosis de misterio al misterio de la materia oscura. "Después de haber terminado nuestro trabajo -ha afirmado Matt Walker, investigador del Centro Harvard Smithsonian para la Astrofísica y autor principal de la investigación- sabemos aún menos sobre la materia oscura de lo que sabíamos antes de empezar".
Igual que sucede en todas las galaxias, nuestra Vía Láctea alberga una extraña sustancia que los científicos, a falta de una descripción mejor, llaman "materia oscura". La materia oscura es invisible, incluso para nuestros instrumentos más sofisticados, pero revela su presencia gracias a la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia "ordinaria", la que sí podemos ver y de la que todos, personas, planetas y estrellas, estamos hechos. Se ha calculado que la materia ordinaria apenas si da cuenta del 4% de la masa total del Universo, mientras que la materia oscura supone cerca de un 23%.
Lo que sí que sabemos es que si no fuera por la materia oscura, las estrellas de nuestra galaxia se dispersarían sin remedio, volando en todas direcciones en lugar de girar ordenadamente alrededor de una zona central. Es decir, que sin materia oscura no habría galaxia, ya que la cantidad de materia ordinaria que contiene no basta para mantenerla unida y en orden.
No cabe duda de que la materia oscura constituye un gran misterio. Uno, además, que se ha hecho aún más profundo e insondable después del estudio liderado por Matt Walker.
Pero veamos. El modelo cosmológico estandar describe un universo dominado por completo por la materia oscura y por la energía oscura. Y la mayor parte de los astrónomos tiene asumido que la materia oscura debe estar constituida por una clase de partículas "exóticas" y frías de las que nada sabemos, excepto que se van aglomerando gracias a la fuerza de la gravedad. Con el paso del tiempo, esos cúmulos de partículas han ido creciendo lo suficiente como para atraer a la materia ordinaria y dar forma a las galaxias que hoy podemos observar en el cielo.

Distribuida por todas partes
Para simular este proceso, los cosmólogos utilizan los ordenadores más poderosos que existen. Y todas esas simulaciones muestran que la materia oscura debería formar apretados "paquetes" en el centro mismo de las galaxias. Sin embargo, y aquí viene el desconcierto, las últimas mediciones realizadas por Walker y sus colaboradores en dos galaxias enanas muestran que la materia oscura está uniformemente distribuida en ellas. Lo que sugiere que el modelo cosmológico podría estar equivocado.
"Nuestras mediciones -explica Walker- contradicen la predicción básica sobre la estructura de la materia oscura dentro de las galaxias enanas. A menos que, o hasta que, los teóricos no modifiquen esas predicciones, la materia oscura será inconsistente con los datos de nuestras observaciones".
Walker y el coautor del estudio, Jorge Peñarrubia, de la Universidad de Cambridge, eligieron para su trabajo dos galaxias enanas porque éstas se componen de un 99% de materia oscura y sólo de un 1% de materia ordinaria, lo que hace de estos objetos los candidatos ideales para los científicos que intentan comprender la naturaleza de la materia oscura.
De esta forma, Walker y Peñarrubia analizaron la distribución de la materia oscura en dos pequeños vecinos galácticos de la Vía Láctea, Fornax y Sculptor. Estas galaxias apenas si contienen entre uno y diez millones de estrellas, muy pocas en comparación de los casi 400.000 millones de nuestra propia galaxia. Los investigadores midieron la localización, la velocidad y la composición química de unas 2.500 estrellas en esas dos galaxias.
Un melocotón sin hueso
"En una galaxia enana -explica Peñarrubia- las estrellas zumban como abejas en una colmena en lugar de moverse en bellas órbitas circulares como lo hacen en las galaxias espirales. Lo que hace mucho más complicada la tarea de determinar la distribución de la materia oscura".
Sin embargo, en ambos casos, los científicos encontraron que la materia oscura está uniformemente distribuida en las dos galaxias a lo largo de regiones relativamente amplias, del orden de varios cientos de años luz de diámetro. Lo cual contradice frontalmente la predicción de que la densidad de la materia oscura debería incrementarse a medida que nos acercamos al centro de estas galaxias.
"Si una galaxia enana fuera un melocotón -explica Peñarrubia- el modelo cosmológico estandar dice que deberíamos de encontrar un "hueso" de materia oscura en su centro. Pero en lugar de eso, las dos galaxias que hemos estudiado son como melocotones sin hueso".
Para tratar de aclarar el misterio, los dos investigadores se disponen a estudiar más galaxias enanas para ver si en todas sucede lo mismo. Si así fuera, sin embargo, el misterio de la materia oscura no habría hecho más que complicarse aún más.
http://www.abc.es/20111018/ciencia/abci-materia-oscura-cada-misteriosa-201110180830

La AEA expresa su pesar por el fallecimiento del Dr. Sergio Montiel

El Dr. Sergio Montiel durante la inauguración del Observatorio de Oro Verde

La Asociación Entrerriana de Astronomía (AEA), expresa su más profundo pesar por el fallecimiento del Dr. Sergio Alberto Montiel, ex Gobernador de Entre Ríos en los períodos 1983-1987 y 1999-2003.
Durante su primer mandato se cedieron a la AEA el predio de una hectárea ubicado en el complejo de la escuela agrotécnica J. B. Alberdi en la localidad de Oro Verde y los fondos necesarios para la construcción y equipamiento del Observatorio Astronómico de Oro Verde, el único abierto al público y a las escuelas en  provincia de Entre Ríos y cuya inauguración se realizó el día 25 de Septiembre de 1986.

Atte.
Mariano Andrés Peter, coordinador gral. del Observatorio Astronómico de Oro Verde – AEA