El objeto descubierto, Swift J1822.3-1606, podría ser el segundo ejemplar de una nueva clase de objetos: los magnetares de bajo campo o baja intensidad.

¿Es un magnetar? ¿Es un púlsar? ¿O es un objeto completamente nuevo? Las observaciones de una auténtica armada de telescopios espaciales y algunos terrestres, entre los que figura el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), han servido para identificar el segundo ejemplar de una rara especie de estrellas muertas que, sin embargo, giran constantemente sobre sí mismas a gran velocidad. El objeto descubierto, Swift J1822.3-1606, se halla a unos 16.300 años-luz de la Tierra, en la constelación de Sagitario, y cuenta con más de medio millón de años de antigüedad. Los detalles del curioso comportamiento del objeto aparecen publicados en el último número de la revista Astrophysical Journal.

Los magnetares son núcleos muertos de estrellas masivas que han colapsado sobre sí mismas dando lugar a lo que se conoce como estrellas de neutrones. Surgen después de que la estrella haya consumido todo su ‘combustible’ y estallado en forma de supernova. Una de sus principales características es la intensidad de su campo magnético. De hecho, es el más intenso que se conoce en todo el Universo, unas 1.000 veces superior al de un púlsar normal. Por eso, cuando se observa su emisión de rayos X, se aprecia una luz brillante y persistente.

Los púlsares son, por su parte, estrellas de neutrones. No tienen campos magnéticos tan intensos como los magnetares pero sí la capacidad de rotar sobre sí mismos varios cientos de veces cada segundo emitiendo un haz de radiación electromagnética. Este fenómeno provoca que la luz que nos llega de ellos sea en forma de pulsos, semejante a la de un faro en medio de la noche.

 

Pues bien, el objeto descubierto en este trabajo, Swift J1822.3-1606, parece ser un híbrido de ambas categorías estelares: el esqueleto que gira sobre sí mismo se asemeja a un púlsar pero, en su interior, el cuerpo esconde un intenso campo magnético similar al de los magnetares. Es más: este campo magnético interno es sensiblemente más fuerte que su campo externo. Según los investigadores, todo hace pensar que podría tratarse del segundo ejemplar de una nueva clase de objetos: los magnetares de bajo campo o baja intensidad.

El primer exponente de esta posible nueva categoría, que pone en duda la categorización vigente hasta el momento, fue descubierto en 2010. La revista Science dio cuenta del estudio, liderado por la investigadora del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IECC) Nanda Rea, quien también ha dirigido la investigación para confirmar la naturaleza del segundo ‘espécimen’ de este grupo de estrellas. La chispa que inició los trabajos surgió en julio de 2011: el telescopio espacial Swift de la NASA tuvo la primera evidencia del cuerpo que ahora se presenta en Astrophysical Journal.

En seguida, los satélites espaciales de rayos X Chandra, RXTE, Sazaku y XMM-Newton comenzaron a monitorizar la estrella desde el espacio. Las observaciones en el rango óptico-infrarrojo, realizadas desde tierra con el instrumento OSIRIS instalado en el GTC, en el observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma, del Instituto de Astrofísica de Canarias, y observaciones previas obtenidas con el Telescopio Infrarrojo UK (Hawái), corroboraron su extraña naturaleza.

Para el equipo de investigadores, el descubrimiento de Swift J1822.3-1606 refuerza la idea de que esta extraña familia de estrellas tipo magnetar es mucho más común en el Universo de lo que la comunidad científica pensaba.

Fuente: IAC

Antigua luz estelar que viajó durante 10.700 millones de años ha traído una sorpresa: Evidencia de una galaxia espiral mucho antes que otras galaxias espirales conocidas se formaran.

“A medida que regresas en el tiempo hacia los inicios del Universo, las galaxias tienen un aspecto realmente extraño, grumosas e irregulares, no simétricas”, dijo Alice Shapley, profesora asociada de física y astronomía en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), y coautora de un estudio publicado en la revista Nature. “La gran mayoría de las galaxias antiguas parecen trenes accidentados. Nuestra primera impresión fue, ¿por qué ésta es tan diferente y hermosa?”.

Las galaxias actuales tienen una variedad de formas y tamaños únicos. Algunas, como nuestra galaxia Vía Láctea, son discos en rotación de estrellas y gas llamadas galaxias espirales. Otras galaxias, conocidas como galaxias elípticas, se asemejan a orbes de estrellas rojizas más viejas que se mueven en direcciones aleatorias. Además, hay una gran cantidad de galaxias con forma irregular más pequeñas unidas por la gravedad, pero carecen de una estructura visible. Una población grande y diversa de estos tipos de galaxias irregulares dominó el Universo primitivo, dice Shapely.

La luz de esta galaxia espiral increíblemente lejana, que viajó a casi aproximadamente 9 billones de kilómetros por año, tardó 10.700 millones de años en llegar a la Tierra; apenas 3.000 millones de años después que el Universo fue creado en un evento conocido como Big Bang.

Según un comunicado de prensa de UCLA, los astrónomos usaron la nítida visión del Telescopio Espacial Hubble para observar 300 galaxias muy lejanas en el Universo primitivo. Los científicos pensaron en un inicio que su galaxia, una de las más masivas en su sondeo, y apodada BX442, era una ilusión, tal vez dos galaxias superpuestas.

“El hecho de que esta galaxia exista es asombroso”, dijo David Law, autor principal del estudio y becario posdoctoral en el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto. “La visión actual sostiene que tales galaxias espirales de ‘gran diseño’ simplemente no existían en una época tan temprana en la historia del Universo”. Una galaxia de “gran diseño” tiene brazos espirales prominentes y bien formados.

Para comprender mejor su imagen, los astrónomos utilizaron un instrumento único de última generación llamado espectrógrafo OSIRIS, perteneciente al Observatorio W.M. Keck en la cima del volcán inactivo Mauna Kea de Hawái. El instrumento, construido por el profesor James Larkin de UCLA, les permitió estudiar la luz de aproximadamente 3.600 posiciones en y alrededor de BX442. Su espectro les proporcionó las pistas que necesitaban para demostrar que, de hecho, estaban observando una única galaxia espiral en rotación.

Si bien las galaxias espirales son abundantes en el cosmos actual, no siempre fue así. Las galaxias espirales en el Universo temprano eran raras debido a las frecuentes interacciones. “BX442 parece una galaxia cercana, pero en el Universo primitivo, las galaxias colisionaban con mucha frecuencia”, dice Shapely. “El gas llovía desde el medio intergaláctico y alimentaba las estrellas que se formaban a un ritmo mucho mayor que el actual; los agujeros negros también crecían a una velocidad mucho mayor. El Universo actual es aburrido en comparación con esta época temprana”.

Shapely y Law piensan que la lucha gravitatoria entre una galaxia enana compañera y BX442 puede ser responsable de su aspecto futurista. La compañera aparece sólo como una pequeña mancha en su imagen. Las simulaciones por computador llevadas a cabo por Charlotte Christensen, una estudiante posdoctoral de la Universidad de Arizona y coautora del estudio, aporta evidencia a esta idea. Finalmente, BX442 y la galaxia más pequeña probablemente se fusionarán.

Shapley dijo que BX442 representa un vínculo entre las galaxias primitivas que son mucho más turbulentas y las galaxias espirales en rotación que vemos a nuestro alrededor. “De hecho, esta galaxia puede poner de relieve la importancia de las interacciones de fusión en cualquier época cósmica para crear una estructura espiral de gran diseño”, dijo.

El estudio de BX442 probablemente ayude a los astrónomos a comprender cómo se forman las galaxias espirales como la Vía Láctea, añadió.

Fuente: Universe Today

Un nuevo estudio llevado a cabo utilizando el telescopio VLT, muestra que la mayor parte de las estrellas masivas muy brillantes, las cuales provocan la evolución de las galaxias, no viven solas. Se ha descubierto que, al menos tres de cada cuatro de estas estrellas, tienen una estrella compañera cercana, muchas más de las que en un principio se creía. Sorprendentemente, muchos de esos pares también están interactuando, generando capítulos de inestabilidad, tales como transferencia de masa de una estrella a la otra, e incluso se cree que alrededor de un tercio de ellas acabarán fundiéndose, formando una sola estrella.
El Universo es un lugar plagado de diversidad, y hay muchas estrellas diferentes a nuestro Sol. Un equipo internacional ha utilizado el VLT (Very Large Telescope) para estudiar unas estrellas conocidas como “de tipo O”, que tienen unas temperaturas muy altas, así como mucha masa y un gran brillo. Estas estrellas tienen vidas muy cortas y violentas y juegan un papel clave en la evolución de las galaxias. También están relacionadas con fenómenos extremos como los estallidos de rayos gamma o las denominadas “estrellas vampiro”, donde una compañera de menor tamaño absorbe la materia de la superficie de su vecina, de mayor tamaño.

“Estas estrellas son auténticos monstruos”, afirma Hugues Sana (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), quien lidera este trabajo. “Tienen 15 o más veces la masa de nuestro Sol y pueden superar su brillo en más de un millón de veces. Estas estrellas son tan calientes que brillan con una intensa luz blanquiazul y tienen temperaturas superficiales de 30.000 grados Celsius”.

Los astrónomos estudiaron un conjunto de estrellas individuales de tipo O y parejas de estrellas (binarias), situadas en seis cúmulos cercanos de estrellas jóvenes en la Vía Láctea. La mayor parte de las observaciones de este estudio se obtuvieron utilizando telescopios de ESO, entre otros el VLT.

Analizando en profundidad la luz proveniente de estos objetos, el equipo descubrió que el 75% de todas las estrellas de tipo O se encuentran en sistemas binarios, una proporción mayor de la estimada hasta el momento y la primera determinación numérica precisa. Aún más importante incluso: encontraron que la proporción de estas parejas que se encuentran lo suficientemente cerca como para interactuar (ya sea por fusiones estelares o por transferencia de masa en las denominadas “estrellas vampiro”), es mucho mayor de lo que se había pensado hasta el momento, lo cual tiene profundas implicaciones en nuestra comprensión de la evolución de las galaxias.

Las estrellas de tipo O constituyen tan solo una fracción del porcentaje total de estrellas en el Universo, pero los violentos fenómenos asociados a su presencia implican un efecto desproporcionado en su entorno. Los vientos y choques provocados por estas estrellas pueden tanto desencadenar como frenar la formación estelar, su radiación alimenta el resplandor de las brillantes nebulosas, sus supernovas enriquecen las galaxias con elementos pesados cruciales para la vida, y están asociadas con los estallidos de rayos gamma, uno de los fenómenos más energéticos del Universo. Por tanto, las estrellas de tipo O están implicadas en muchos de los mecanismos que desencadenan la evolución de las galaxias.

“La vida de una estrella se ve profundamente influenciada por el hecho de tener a otra estrella cerca”, afirma Selma de Mink (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial -Space Telescope Science Institute-, EE.UU.), coautora del estudio. “Si dos estrellas orbitan muy cerca la una de la otra, pueden llegar a fundirse. Pero incluso si esto no ocurre, es común que una de las estrellas atraiga material de la superficie de su compañera”.

El equipo estima que la fusión entre estrellas, un fenómeno violento, puede ser el destino final de entre un 20 y un 30 por ciento de las estrellas de tipo O. Pero incluso un escenario más moderado como el de las estrellas vampiro, que alcanza a un 40-50% de los casos, tiene profundos efectos en la evolución de estas estrellas.

Hasta el momento, los astrónomos consideraban que, en su mayor parte, las estrellas binarias masivas que orbitaban muy cerca la una de la otra eran una excepción, algo que explicaba fenómenos exóticos como las binarias de rayos X, púlsares dobles y binarias de agujeros negros. El nuevo estudio muestra que, para interpretar correctamente el Universo, no se puede hacer esta simplificación: estas parejas de estrellas pesadas no son solo muy comunes, sino que sus vidas son diferentes a las de las estrellas individuales.

Por ejemplo, en el caso de las estrellas vampiro, la estrella más pequeña, de menor masa, rejuvenece a medida que absorbe el hidrógeno fresco de su estrella compañera. Su masa aumentará substancialmente y sobrevivirá a su compañera, viviendo más tiempo que una estrella individual de la misma masa. La estrella víctima, mientras tanto, perderá sus capas antes de tener la oportunidad de convertirse en una luminosa estrella roja supergigante. En su lugar, su caliente núcleo azul quedará al descubierto. El resultado es que la población de estrellas de una galaxia distante puede parecer mucho más joven de lo que es en realidad: ambas, las estrellas vampiro rejuvenecidas, y las víctimas empequeñecidas, se vuelven más calientes y más azules, imitando la apariencia de estrellas más jóvenes. Conociendo la proporción real de estrellas binarias masivas que interactúan es crucial para caracterizar correctamente estas galaxias distantes.

“La única información que tienen los astrónomos sobre galaxias distantes viene de la luz que llega a nuestros telescopios. Sin aceptar supuestos sobre cuál es el origen responsable de emitir esa luz, no podemos sacar conclusiones sobre la galaxia, como determinar cuán masiva es o cuál puede ser su edad. Este estudio demuestra que aceptar el supuesto de que la mayor parte de las estrellas son individuales puede llevarnos a conclusiones erróneas”, concluye Hugues Sana.

Para comprender la magnitud de estos efectos, y cuánto puede cambiar esta nueva perspectiva nuestra visión de la evolución de las galaxias, serán necesarios más estudios. Modelar estrellas binarias es complicado, por lo que llevará tiempo antes de que todas estas consideraciones se incluyan en modelos de formación de galaxias.

Los resultados se publican en el número del 27 de julio de 2012 de la revista Science.

Fuente: ESO

El detector de partículas AMS, instalado en la EEI, pretende desentrañar el origen de los rayos cósmicos.
Ginebra  • Una de las primeras experiencias de todo astronauta es ver unos flashes que atraviesan su cuerpo incluso con los ojos cerrados, son los rayos cósmicos, una radiación cuyo origen se desconoce pero que el detector de partículas AMS, instalado en la Estación Espacial Internacional, pretende desentrañar.
"Hace once años, cuando hice mi primer viaje espacial me sorprendí de seguir viendo unos flashes atravesando mis pupilas, mi cuerpo. Desde ese momento me interesé por los rayos cósmicos, y estoy muy feliz de haber participado en una experiencia para conocerlos un poco mejor", explicó hoy, en rueda de prensa, Mark Kelly, el comandante que tripuló el último viaje del transbordador espacial Endeavour, de la NASA.
En ese viaje, el 16 de mayo del 2011, Kelly y sus cinco tripulantes transportaron el Espectómetro Magnético Alpha (AMS), un detector de física de partículas, concebido por el CERN (Centro Europeo de Física de Partículas), y que fue instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS).
Un año después, el AMS -construido con la colaboración de 600 científicos de 16 países distintos- ha transmitido 18 mil acontecimientos de flujos de rayos cósmicos del espacio al Centro de control y operaciones del CERN.
Ahora los tripulantes del Endeavour han visitado el Centro acompañados de sus familias para celebrarlo.
"El AMS fue el último instrumento a ser instalado en la ISS, con él está completa. Para mi, el AMS es el experimento científico más importante con el que cuenta la estación", afirmó rotundo Kelly.
El AMS fue puesto en marcha justo cien años después de que el físico austríaco Victor F. Heiss descubriera los rayos cósmicos, y precisamente uno de los objetivos del aparato es medir las propiedades de la radiación cósmica.
La órbita de la ISS, entre 370 y 420 kilómetros de altitud, elimina los efectos de las colisiones con la atmósfera que enmascaran la naturaleza y las propiedades de la radiación cósmica.
"El proyecto proporcionará información muy valiosa acerca de la dosis de radiación a la que se expondrían las tripulaciones de futuros viajes espaciales de muy largo recorrido", explicó a Efe Manuel Aguilar, director del departamento de investigación básica del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológica de España (CIEMAT).
"Se calcula que solo en la ida a Marte, los astronautas estarían expuestos a la mitad de la dosis de radiación letal para un ser humano. No les haría falta volver", agregó Aguilar.

Con los medios actuales, se tardaría 6 meses en llegar a Marte, mientras que para alcanzar la ISS sólo se demora 4 días y, eso teniendo en cuenta los periodos de adaptación de la tripulación y las exigencias de ajuste entre el transbordador y la estación espacial.
Otro de los retos científicos del AMS es tratar de determinar si existen restos de la antimateria que, según la teoría, debió existir para que se produjese el Big Bang, el momento del origen del Universo, hace 13 mil 700 años.
"Lo que nosotros hemos explorado es una parte próxima a nuestra galaxia y ahí no hay trazos de antimateria. Pero no hay que olvidar que nuestra galaxia es una entre 100 mil millones, aún hay mucho espacio para explorar", recuerda Aguilar.
A pesar de que la ISS se encuentra a una distancia máxima de unos 420 kilómetros de la Tierra, los científicos esperan que el AMS detecte núcleos cósmicos de antimateria que vengan de muchísimo más lejos y que sean identificados gracias a su carga eléctrica negativa.
"Y eso sólo se puede hacer creando un campo magnético, y esa es la principal dificultad en el espacio", apostilló el científico español.
Es por ello que el AMS cuenta con un imán permanente de grandes dimensiones para medir el signo de la carga eléctrica y la energía de cada una de las partículas que lo atraviesan.
"El AMS es la perfecta combinación del LHC – el Gran Colisionador de Hadrones, un inmenso acelerador de partículas- ambos quieren responder a la pregunta, donde está la antimateria?", dijo, por su parte, Rolf Heuer, director general del CERN.
La comunidad científica asume que el 25 por ciento del universo está compuesto por materia oscura, la que no emite ni absorbe radiación electromagnética.
El tercer objetivo del experimento AMS es detectarla.
"Se supone que en el espacio hay zonas con grandes densidades de partículas de materia oscura que se chocan entre si y se anulan. Pero los restos de esta anulación los podemos detectar y nos pueden dar pistas", afirmó, emocionado, Aguilar.
Consultado Samuel Ting, líder del proyecto AMS y Premio Nobel de Física en 1976, sobre cuándo se podrán obtener algunos resultados, contestó sin tapujos.
"Lo más tarde posible, para poder estar seguros de lo que encontramos es válido".
Para que el Endeavour transportara al AMS se tuvo que aprobar en el Congreso de Estados Unidos una ley especial, impulsada por la diputada demócrata Gabrielle Giffords, esposa de Kelly.

Fuente: Noticias de la Ciencia

El campo magnético de NGC 1624-2, veinte mil veces más intenso que el del Sol, está decelerando su ritmo de rotación.

Un grupo internacional de astrónomos, en el que participa Jesús Maíz Apellániz del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el estudio de NGC 1624-2, una estrella masiva con el mayor campo magnético observado hasta la fecha, veinte mil veces más intenso que el del Sol.

“El estudio de estrellas tipo O -o estrellas con más de veinte masas solares- resulta fundamental porque, a pesar de su escasez, presentan una enorme influencia en su entorno”, señala Jesús Maíz (IAA-CSIC). “Son, entre otras cosas, responsables de la existencia de algunos de los elementos que nos componen. Si decimos que estamos hechos de polvo de estrellas, habría que aclarar que es en gran parte polvo de estrellas masivas”, concluye.

NGC 1624-2 constituye un ejemplar peculiar: con unas treinta y cinco masas solares, no solo forma parte de un tipo raro de estrellas masivas – denominado “Of?p”, del que solo se conocen cinco-, sino que su enorme campo magnético parece ser la causa de su lento ritmo de rotación (NGC 1624-2 rota aproximadamente una vez cada medio año, mientras que el Sol tarda en girar sobre sí mismo menos de un mes).

El campo magnético controla lo que se conoce como viento estelar, un flujo constante de partículas con carga eléctrica que emana de las estrellas y que, en el caso de las masivas, resulta particularmente intenso (pueden perder un 30% de su masa a través del viento a lo largo de sus vidas). “En una estrella normal el viento se desliga de la estrella y viaja libremente, pero el intenso campo magnético de NGC 1624-2 genera una zona de influencia magnética (o magnetosfera) que mide más de once veces el radio de la estrella”, explica Gregg Wade, del Royal Military College de Canadá. “La estrella, al rotar, debe arrastrar todo el viento que se encuentra en su radio de acción, una enorme cantidad de materia que produce la ralentización del giro”.

Pero no es esta la única consecuencia derivada del campo magnético. Sabemos que en el Sol buena parte de los fenómenos que observamos, como el ciclo de once años y lo que se conoce como actividad solar (manchas, tormentas solares, etc.), tiene su origen en el campo magnético. De igual modo, el inmenso magnetismo de NGC 1624-2 debe influir en su dinámica, estructura interna y evolución, y posiblemente con consecuencias más claras que en otras estrellas, lo que permitirá completar nuestro conocimiento sobre la influencia del campo magnético en la vida de las estrellas.

Las estrellas masivas

Se calcula que, de los cien mil millones de estrellas en la Vía Láctea, solamente unas cincuenta mil -una de cada dos millones- tienen una masa superior a veinte masas solares. Pero, pese a su escasez, las estrellas masivas tienen una influencia desproporcionada ya que su radiación ultravioleta ioniza y calienta el gas interestelar, sus vientos lo barren y sus explosiones crean burbujas enriquecidas en elementos pesados.

“Estudiar estrellas masivas es como buscar una aguja en un pajar”, sentencia Jesús Maíz Apellániz (IAA-CSIC). “Hay que analizar muchas estrellas hasta encontrar una masiva y los sondeos son costosos en tiempo y en esfuerzo. Aunque se ha invertido mucho de eso en los últimos años, todavía no hemos conseguido identificar ni siquiera el 10% de las estrellas de la Vía Láctea de más de veinte masas solares”.

El interés por NGC 1624-2 surgió a raíz de un sondeo de estrellas tipo O llamado GOSSS, liderado por Jesús Maíz Apellániz (IAA-CSIC). “Al observar la estrella con el telescopio de 3,5 metros de Calar Alto (Almería), hallamos que no sólo encajaba en el tipo ‘Of?p’, sino que llevaba sus características al extremo; eso nos condujo a realizar una campaña de observación con múltiples telescopios”, señala el astrónomo. Los datos que han permitido realizar este estudio se tomaron con el Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT) en Mauna Kea, Hawái, EE.UU., el Telescopio Hobby-Eberly (HET) de Tejas, EE.UU., el Telescopio William Herschel (WHT) en La Palma, el telescopio de 1,5 m de Sierra Nevada y el Telescopio Chandra en el Himalaya, India.

Fuente: IAA