El rastreador de agujeros negros

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Si existe un Multiverso, podría estar lleno de vida

Si, como algunos proponen, nuestro universo es solo uno de muchos en un multiverso, todos operando con física ligeramente diferente, entonces, más de los que se sospechaban anteriormente tienen el potencial de albergar vida. Específicamente, la cantidad de energía oscura no es tan restrictiva como se propone.

Uno de los acertijos de la física es qué tan bien el universo parece adecuado para nosotros. Los cambios modestos en cualquiera de las fuerzas fundamentales imposibilitarían la formación de elementos más pesados ​​que el helio.

Sin suponer que un ser supremo adapte las cosas para nuestro beneficio, esto parece un sorprendente golpe de suerte. Una explicación es que cualquier proceso que se formó en el universo engendró a muchos otros, revolviendo las constantes fundamentales cada vez. En ese caso, podría haber muchos universos muy inadecuados para la vida, así como la galaxia alberga muchos planetas estériles. En lugar de tener suerte, aparecimos donde era posible nuestra existencia.

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El núcleo de la galaxia Messier 61, nueva imagen del Hubble

Credit: ESA/Hubble & NAS, Acknowledgement: Det58

Esta nueva imagen del Hubble es la más nítida hasta ahora tomada del núcleo de la galaxia espiral Messier 61 . Tomada desde la cámara de alta resolución del Hubble, la parte central de la galaxia se muestra en sorprendente detalle.

También conocida como NGC 4303 , esta galaxia es de unos 100.000 años luz de diámetro , comparable en tamaño a nuestra galaxia , la Vía Láctea. Tanto Messier 61 y nuestra galaxia pertenecen a un grupo de galaxias conocido como el supercúmulo de Virgo , en la constelación de Virgo - un grupo de cúmulos de galaxias que contienen hasta 2.000 galaxias espirales y elípticas en total.

Messier 61 es un tipo de galaxia conocida como una galaxia starburst , que son las que experimentan una tasa muy alta de formación de estrellas , y que intentan  agotar su reserva de gas en un período muy corto de tiempo (en términos astronómicos ) . Pero esta no es la única actividad que dentro de la galaxia ; se piensa en en su centro hay un agujero negro supermasivo que está violentamente expulsando radiación.

Galaxia espiral M51

Image credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech

M51 es una galaxia espiral, a unos 30 millones de años luz de distancia, que esta en proceso de fusión con otra galaxia más pequeña.

Esta imagen forma parte de un "cuarteto de galaxias" y es una colaboración de astrónomos tanto profesionales como amateur que combina informacion optica de telescopios amateur con información de archivo de la NASA.

Pertenece al proyecto Chandra controlado por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts.

«El Gordo», el lugar del Universo con 3.000 billones de estrellas como el Sol

Situado a 9.700 millones de años luz, es el cúmulo de galaxias más masivo que se ha localizado jamás en el espacio profundo

NASA/ESA/J. JEE

Imagen de El Gordo, captada por el Hubble

El Gordo es el nombre que en 2012 le dieron al cúmulo de galaxias más masivo que se ha localizado en el espacio profundo, a unos 9.700 millones de años luz de nuestra galaxia. Y ahora sabemos que El Gordo es aún más pesado de lo esperado gracias a los estudios llevados a cabo por un equipo que dirigía el Telescopio Espacial Hubble de la NASA.

Su nombre de catálogo es ACT-CL J0102-4915. Fue descubierto gracias al telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA y al telescopio terrestre ACT (Atacama Cosmology Telescope), ubicado en Chile en enero de 2012. Y según los estudios que ha hecho el equipo de astrónomos de James Jee, de la Universidad de California en la ciudad de Davis (Estados Unidos), utilizando el Hubble, ahora es un 43% más pesado de lo que se había estimado en el año 2012.

El Hubble fotografía uno de los «faros del Universo»

Esta galaxia espiral situada a 150 millones de años luz de la Vía Láctea brilla de forma inusual gracias a un curioso y extraño fenómeno

NASA

La galaxia NGC 5793, fotografiada por el Hubble

La galaxia NGC 5793 es muy peculiar dentro del selectivo grupo de galaxias activas, también denominadas galaxias Seyfert, objetos cuyo núcleo es tan brillante que puede eclipsar al resto de la galaxia, normalmente espiral. Por ello, en algunas ocasiones, los astrónomos no pueden contemplar con claridad el resto de la galaxia salvo su propio núcleo.

El hecho de que galaxias como NGC 5793 tengan un núcleo tan brillante es debido a la existencia de un agujero negro supermasivo, que engulle a nebulosas, planetas y estrellas y que continuamente emite radiación visible e invisible en todas direcciones, de ahí el brillo tan extraordinario del núcleo, normalmente la caída de objetos nebulosos al interior de los agujeros negros hace que estos emitan radiaciones en el ultravioleta o rayos X, invisibles para el ojo humano. Estos agujeros negros pueden tener una masa de 1.000.000.000 de veces la solar. Este tipo de galaxias son como faros en el Universo, pues incrementan la luz normal de una galaxia en decenas, cientos o hasta mil veces.

NGC 5793 es una galaxia espiral situada a 150 millones de años luz de la Vía Láctea, visible con potentes telescopios en la constelación de Libra. Se trata de una galaxia débil en brillo, pues solo alcanza la 13,5 magnitud. Si no fuera por la luz que emite de su núcleo, solo sería observable con los mayores telescopios. Apenas es mayor de 1 minuto de arco en el cielo (1,7Žx 0,6Ž), lo que la hace también una galaxia aparentemente muy pequeña en el firmamento.

Pero esta galaxia, que presenta una gran franja oscura que parece partirla por la mitad, debido al polvo y el gas que se acumulan de forma masiva en los brazos espirales, es motivo de estudios astronómicos por otro curioso y extraño fenómeno que algunas galaxias producen, y en especial NGC 5793.

Se trata de los máseres (amplificador de microondas por la emisión estimulada de radiación). Los láseres (amplificación de la luz mediante emisión estimulada de radiación) son amplificaciones de la luz, por lo que se hacen visibles al ojo humano, mientras que los máseres son una amplificación de la radiación electromagnética de microondas,con lo cual, no se hacen visibles a simple vista y son detectados no por instrumentos ópticos, sino por radiotelescopios. La única diferencia entre un máser y un láser es la longitud de onda de la radiación, que es amplificada.

Esta ampliación de la radiación de microondas se produce en atmósferas planetarias o estelares, cometas, nubes moleculares, en estrellas moribundas o en los alrededores de agujeros negros, por una serie de condiciones que se presentan en el medio interestelar. Para que se produzca un máser, o supermáser como los que se observan en la galaxia NGC 5793, se deben dar dos condiciones inicialmente, una que exista gas suficiente para que sus moléculas puedan ampliar la radiación y además debe existir una importantísima fuente de energía.

Los máseres que se dan más en astronomía son los producidos por el radical hidróxilo, el monóxido de silicio, el metanol y el agua.

Gracias a los máseres, las señales que percibimos como muy débiles de la galaxia NGC 5793 se amplifican, dejando abierto el estudio del medio que rodea a ese máser y localizando perfectamente el acontecimiento que está teniendo lugar en un determinado lugar de la galaxia, en este caso una galaxia muy distante.

Este “truco” de detectar lo invisible fue teorizado por Albert Einsteinen 1917. El físico norteamericano Charles Townes crea el primer máser artificial en 1953, descubrimiento por el que fue premio Nobel en 1964. El primer máser astronómico fue detectado en 1965. En la galaxia NGC 5793 se han detectado másares miles de veces más brillantes que el Sol. Agunos provienen de lugares donde nacen las estrellas.

Miguel Gilarte Fernández es director del Observatorio Astronómico de Almadén de la Plata (Sevilla) y presidente de la Asociación Astronómica de España.

http://www.abc.es/ciencia/20140324/abci-hubble-fotografia-faros-universo-201403241403.html

Un mapa sitúa el lugar de la Tierra en el Universo

Con galaxias a 35 millones de años luz de nuestro planeta, ofrece una visión más amplia de lo que hay más allá de nuestra puerta de entrada

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un vasto conglomerado de 300.000 millones de estrellas, planetas que pasan volando alrededor de ellos y nubes de polvo y gas que flotan en el medio. Los astrónomos saben desde hace tiempo que nuestra galaxia y su compañera Andrómedason los miembros dominantes de un pequeño grupo de galaxias, elGrupo Local, que tiene unos 3 millones de años luz de diámetro, pero mucho menos se sabe sobre nuestro entorno inmediato en el Universo.

Marshall McCall, profesor de Física y Astronomía en la Universidad de York, ha trazado un mapa con las galaxias luminosas a 35 millones de años luz de la Tierra, ofreciendo una visión más amplia de lo que hay más allá nuestra puerta de entrada. (Puedes ver un vídeo del mapa aquí)

«Todas las galaxias brillantes a menos de 20 millones de años luz, incluyéndonos a nosotros, se organizan en una 'Hoja Local' de 34 millones de años luz de diámetro y sólo 1,5 millones de años luz de espesor», explica McCall. «La Vía Láctea y Andrómeda están rodeadas por doce grandes galaxias dispuestas en un anillo de alrededor de 24 millones de años luz de ancho. Este Concejo de gigantes se mantiene en juicio gravitacional del Grupo local mediante la restricción de su ámbito de influencia».

Según McCall, doce de los catorce gigantes en la Hoja Local, incluyendo la Vía Láctea y Andrómeda, son galaxias espirales que tienen muy aplanados sus discos, en los que se forman las estrellas. Los otros dos restantes son galaxias elípticas más hinchadas, cuyos bultos estelares se establecieron hace mucho tiempo. Curiosamente, las dos elípticas se sientan en lados opuestos del grupo. Vientos expulsados en las primeras fases de su desarrollo podrían haber conducido gas hacia el grupo local, contribuyendo así a la construcción de los discos de la Vía Láctea y Andrómeda.

McCall también examinó cómo giran las galaxias en el Concejo de gigantes, y lo describe como un tornillo que gira mientras se introduce en una pieza de madera. Inesperadamente, las direcciones de giro de los gigantes del grupo están dispuestas en torno a un pequeño círculo en el cielo. «Esta alineación inusual podría haber sido creada por fuerzas gravitacionales impuestas por la Vía Láctea y Andrómeda cuando el Universo era más pequeño» .

Según el experto, el límite definido por el Grupo de gigantes da algunas pistas sobre las condiciones que dieron lugar a la formación de la Vía Láctea. Solo una pequeña mejora en la densidad de materia en el Universo parece haber sido requerida para producir el Grupo Local. Para llegar a un orden tan ajustado como la Hoja local y su grupo, parece que las galaxias cercanas deben haberse desarrollado dentro de una base en forma de hoja preexistente compuesta principalmente demateria oscura.

«Descubrimientos recientes del Universo más distante han revelado que las galaxias se encuentran en las hojas y filamentos de largas regiones del espacio vacío», explica McCall. «La geometría es como la de una esponja. Lo que el nuevo mapa revela es que una estructura similar a la que se observa a grandes escalas se extiende hasta la más pequeña».

La investigación aparece publicada en Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.

http://www.abc.es/ciencia/20140312/abci-situan-lugar-tierra-universo-201403121712.html

Miden con el Hubble la velocidad de rotación de una galaxia

Un equipo de científicos han logrado, por primera vez, calcular con precisión la velocidad de rotación de una galaxia midiendo los pequeños movimientos de las estrellas que la forman. Los expertos han escogido la cercana Gran Nube de Magallanes para este trabajo, con el que han determinado que la galaxia completa una rotación cada 250 millones años, la misma cantidad de tiempo que tarda el Sol en terminar una vuelta alrededor del centro de la Vía Láctea.

"El estudio de esta cercana galaxia mediante el seguimiento de los movimientos de las estrellas da una mejor comprensión de la estructura interna de las galaxias de disco", ha apuntado el autor principal Nitya Kallivayalil. "Conocer la velocidad de rotación de una galaxia ofrece una idea de cómo se formó y también puede ser utilizada para calcular la masa".

La Gran Nube de Magallanes es uno de los vecinos más cercanos de la Vía Láctea, ubicado a 170.000 años luz de distancia, tiene una barra central pero de forma irregular, lo que sugiere que una vez fue una galaxia espiral como la Vía Láctea.

En el nuevo estudio, publicado en 'Astrophysical Journal' el equipo de investigación utilizó Hubble para medir el movimiento de los cientos de estrellas de la Nube en un período de siete años. Hubble es el único telescopio con instrumentos lo suficientemente precisos como para hacer este tipo de observaciones, según han apuntado los astrónomos de la NASA.

"Esta precisión es crucial, ya que los movimientos estelares aparentes son muy pequeños por la distancia a la galaxia", ha añadido otro de los responsables, Roeland van der Marel. "Se puede pensar en la Nube de Magallanes es como un reloj en el cielo en el que las manecillas toman 250 millones de años para dar una vuelta. Sabemos que las manecillas del reloj se mueven, pero hay que mirar con Hubble durante varios años para poder ver ese movimiento", ha explicado.

Los nuevos datos del Hubble complementan las observaciones anteriores de esta galaxia, considerada por los expertos como "muy importante" por la proximidad con la Vía Láctea.

Descubren cuatro cúmulos de galaxias a 10.000 millones de años luz de la Tierra

Astrónomos de varios países han detectado cuatro cúmulos de galaxias situados a 10.000 millones de años luz de nuestro planeta. Según ellos, podría tratarse de los más antiguos de los observados hasta ahora.

Un grupo internacional de astrónomos ha descubierto cuatro cúmulos de galaxias situados a una distancia de unos 10.000 millones de años luz de la Tierra. Los científicos, bajo la dirección del Imperial College de Londres (Reino Unido), utilizaron nuevas técnicas para acercarse a las galaxias más distantes. Concretamente lograron procesar información captada por los satélites Planck y Herschel, de la Agencia Espacial Europea.

© NASA

Los cúmulos de galaxias son agrupaciones de centenares o miles de galaxias unidas por la gravitación; las galaxias pueden ser de dos tipos: elípticas, formadas por muchas estrellas pero poco gas y polvo, o espirales -como nuestra Vía Láctea-, que contienen una gran cantidad de polvo y gas. Las galaxias recientemente identificadas pertenecen a las espirales, precisa el investigador principal, el doctor David Clements, del Departamento de Física del Imperial College.

Durante el proceso de transformación de grandes cantidades de polvo y gas en estrellas se emite una luz que puede ser detectada por análisis vía satélite. Hay que señalar que la luz captada por los satélites ha tardado 10.000 millones de años luz en llegar hasta nosotros, por lo que los grupos de galaxias que han visto los científicos son 10.000 millones de años más jóvenes que en la realidad.

El doctor David Clements explica: "Creemos que lo que estamos viendo en estos cúmulos distantes son galaxias elípticas gigantes en proceso de formación. Nuestro nuevo enfoque ha encontrado un grupo nuevo y creemos que tiene el potencial de ir más allá". Los investigadores creen esta técnica podría permitir identificar hasta 2.000 grupos más.

Campo Profundo del Hubble

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto conjunto de la ESA / NASA y fue puesto en orbita el 24 de Abril de 1990 por el transbordador espacial de la misión STS-31 en una órbita baja de la Tierra 600 kilometros por encima del suelo. Durante su curso de la vida del Hubble se ha convertido en uno de los proyectos científicos más importantes de la historia.

El Hubble está logrando que los teóricos se replanteen algunas de sus ideas respecto a la edad del universo. De hecho, la idea actual se encuentra ante una paradoja. Los datos más recientes que ha proporcionado el Hubble, según Wilford, escritor de asuntos científicos del periódico The New York Times, “indican de manera convincente que el universo puede ser mucho más joven de lo que calculaban los científicos. Tal vez no tenga más de ocho mil millones de años”, en vez de los cálculos anteriores, que le asignaban catorce mil millones aproximadamente. El problema radica en que “se da por seguro que algunas estrellas tienen unos doce mil millones de años”.

Desde su lanzamiento, el telescopio ha recibido varias visitas de los astronautas para corregir diversos errores de funcionamiento e instalar equipo adicional. Debido al rozamiento con la atmósfera (muy tenue a esa altura), el telescopio va perdiendo peso muy lentamente, ganando velocidad, de modo que cada vez que es visitado, el transbordador espacial ha de empujarlo a una órbita ligeramente más alta.


La ventaja de disponer de un telescopio más allá de la atmósfera radica principalmente en que ésta absorbe ciertas longitudes de onda de la radiación electromagnética que incide sobre la Tierra, especialmente en el infrarrojo lo que oscurece las imágenes obtenidas, disminuyendo su calidad y limitando el alcance, o resolución, de los telescopios terrestres. Además, éstos se ven afectados también por factores meteorológicos (presencia de nubes) y la contaminación lumínica ocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de telescopios terrestres.

En principio se pensó traer el telescopio de vuelta a la Tierra cada cinco años para darle mantenimiento, y que además habría una misión de mantenimiento en el espacio en cada periodo. Posteriormente, viendo las complicaciones y riesgos que involucraba hecer regresar el instrumento a la Tierra y volver a lanzarlo, se decidió que habría una misión de mantenimiento en el espacio cada tres años, quedando la primera de ellas programada para diciembre de 1993. Cuando al poco tiempo de haber sido lanzado, se descubrió que el Hubble padecía de una aberración óptica debida a un error de construcción, los responsables empezaron a contar los días para esta primera misión de mantenimiento, con la esperanza de que pudiera corregirse el error en la óptica.

A partir de que en esa primera misión de mantenimiento se instaló un sistema para corregir la óptica del telescopio, sacrificando para ello un instrumento (el fotómetro rápido), el Hubble ha demostrado ser un instrumento sin igual, capaz de realizar observaciones que repercuten continuamente en nuestras ideas acerca del Universo.

El Hubble ha proporcionado imágenes dramáticas de la colisión del cometa Shoemaker-Levy 9 con el planeta Júpiter en 1994, así como la evidencia de la existencia de planetas orbitando otras estrellas. Algunas de las observaciones que han llevado al modelo actual del universo en expansión se obtuvieron con este telescopio. La teoría de que la mayoría de las galaxias alojan un agujero negro en su núcleo ha sido parcialmente confirmada por numerosas observaciones.

En diciembre de 1995, el telescopio fotografió el campo profundo del Hubble, una región del tamaño de una treinta millonésima parte del área del cielo que contiene varios miles de galaxias. Una imagen similar del hemisferio sur fue tomada en 1998 apreciándose notables similitudes entre ambas, lo que ha reforzado el principio que postula que la estructura del Universo es independiente de la dirección en la cual se mira.