Archivo de la categoría: Cosmologia

Nueva explicación sobre las ‘pocas’ galaxias satélite de la Vía Láctea


Las galaxias enanas más lejanas del grupo al que pertenece la Vía Láctea se mueven tan rápido que su gas ‘desaparece’ durante el viaje. Este es el mecanismo que plantean investigadores de la colaboración internacional CLUES para explicar por qué la Vía Láctea tiene un número de galaxias satélite de este tipo menor al esperado. Las simulaciones se han llevado a cabo en el supercomputador MareNostrum del CNS-BSC de Barcelona.

La comunidad científica asume que la materia oscura y las galaxias se agrupan en el universo formando una intrincada red de filamentos y zonas vacías que se asemejan a la tela de una araña: la ‘telaraña cósmica’ (cosmic web, en inglés).

Las simulaciones numéricas indican que se deben de formar un número gigantesco de galaxias enanas. Unas acaban siendo atraídas por otras más masivas y se fusionan con ellas, pero otras consiguen sobrevivir y orbitan como satélites de las galaxias más grandes.


Una galaxia como la Vía Láctea debería tener diez veces más galaxias satélites enanas de las que se han descubierto hasta la fecha, según los cálculos. Ahora, miembros de la colaboración internacional Constrained Local UniversE Simulations (CLUES) ha estudiado este problema mediante el análisis de simulaciones. El objetivo, reproducir la formación de nuestro universo más cercano.

Para ello, los investigadores han utilizado las medidas de las posiciones y velocidades de las galaxias más cercanas a nosotros que se encuentran a una distancia de hasta un centenar de millones de años luz. A partir de estos datos, se recrean las condiciones donde se supone que la Vía Láctea, y su galaxia hermana, la galaxia de Andrómeda se empezaron a formar hace unos 10 mil millones de años.

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Cosmólogos españoles proponen universos sin Big Bang


Investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña han retomado un modelo que propuso Einstein en los años 20 para plantear geometrías ‘teleparalelas’ del universo. Algunas de sus propuestas contemplan universos primitivos donde el Big Bang no existe. Los detalles se acaban de publicar en la revista Physical Review Letters.

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¿Por qué la expansión del universo es acelerada, en lugar de ser decelerada como predice la teoría de la relatividad? ¿Por qué, al contrario de lo que apuntan los modelos cosmológicos, el universo no presenta singularidades, es decir, zonas del espacio-tiempo donde no se pueden definir magnitudes físicas relacionadas con los campos gravitatorios, como la curvatura?

Son preguntas que tratan de responder Jaime Haro y Jaume Amorós, investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña, en un trabajo que publica esta semana la revista Physical Review Letters.

Algunas de las soluciones halladas muestran un universo primitivo en el cual el Big Bang no existe. Evoluciona hasta nuestro universo actual, en el que una pequeña constante cosmológica actúa contra la gravedad para acelerar la expansión del universo. El valor de esta constante es 10-52 m-2.

 

“Es difícil explicar a un público no experto los resultados de nuestro estudio”, reconoce Haro a SINC, “pero el problema consiste en implementar correctamente la cosmología de Einstein para que coincida con los datos experimentales que poseemos hoy en día”.

En los años 20 del siglo pasado Albert Einstein introdujo un modelo, el teleparalelismo –una geometría descrita con ecuaciones de estado de agregación de la materia–, con el que intentó unificar infructuosamente la gravitación y el electromagnetismo.

“Ese modelo solo funciona para un rango de energía intermedio –ni muy alto ni muy bajo–, por lo que hay que introducir una diminuta constante cosmológica que domina sobre la materia actual, y así el universo puede expandirse de forma acelerada”, dice Haro, “aunque para grandes energías la cosa es mucho más complicada y especulativa”.

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LA NASA PARTICIPARÁ EN LA MISIÓN DE LA ESA PARA ESTUDIAR EL LADO OSCURO DEL UNIVERSO


Los dos instrumentos científicos de este telescopio espacial de 1.2 metros de diámetro, que será puesto en órbita en el año 2020, cartografiarán la forma, el brillo y la distribución tridimensional de dos mil millones de galaxias, cubriendo más de un tercio del firmamento y remontándose hasta el primer cuarto de la historia del Universo.

Los científicos esperan encontrar respuestas a una cuestión clave para comprender la evolución y el destino del Universo: el papel que juegan la ‘materia oscura’ y la ‘energía oscura’.

La materia oscura es invisible, pero su atracción gravitatoria está frenando la expansión del Universo. La energía oscura, sin embargo, parece estar acelerándola.

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UNA CUNA DE ESTRELLAS


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  • Title W40’s cradle of stars
  • Released 07/01/2013 12:00 pm
  • Copyright ESA and SPIRE & PACS consortia, Ph. André (CEA Saclay) for Gould’s Belt Key Programme Consortia
  • DescriptionSix hundred newly forming stars are crowded into these colourful filaments of dust that form a stellar nursery seen by ESA’s Herschel space observatory.

    The nebulous blue area, known as W40 or Sharpless 2-64, is roughly 1000 light-years away in the constellation Aquila, and is about 25 light-years across.

    .

Los intrincados filamentos de polvo y gas que conforman esta guardería estelar albergan a más de 600 estrellas en formación. Esta región fue observada por primera vez por el observatorio espacial Herschel de la ESA.

La región nebulosa coloreada de azul, conocida como W40 o Sharpless 2-64, se encuentra a 1.000 años luz de nuestro planeta en dirección a la constelación del Águila, y tiene una extensión de unos 25 años luz.

Se trata de una inmensa nube de hidrógeno gaseoso, iluminada por la radiación emitida por al menos tres jóvenes estrellas ocultas en su interior.

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¿Cómo eran las primeras estrellas del Universo?


Recientes observaciones con el GTC nos acercan un paso más a las condiciones del Universo primitivo

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Las primeras estrellas que se formaron tras el Big Bang y la Edad Oscura eran muy masivas, y jugaron un papel protagonista durante el periodo de reionización. A partir de ese momento los fotones pudieron viajar libremente por el espacio, trayendo la información de objetos distantes. La principal diferencia entre las primeras estrellas y las que se observan actualmente es que aquéllas se formaron sólo a partir de hidrógeno y helio, sin metales. Por tanto, las estrellas masivas pobres en metales son fundamentales para comprender las primeras etapas del universo. Nuevas observaciones del Gran Telescopio CANARIAS (GTC) nos acercan un paso más a las estrellas del universo primitivo. Este trabajo se ha publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

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Detectada una galaxia formada 200 millones de años tras el Big Bang


La galaxia MACS1149-JD data de la reionización, una etapa aún poco conocida pero fundamental para trazar la historia del universo

Location of Galaxy Candidate MACS1149-JD
Source: Hubblesite.org

Un estudio internacional en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha hallado una galaxia que data de la reionización, una época del universo aún inexplorada (se encuentra fuera de la sensibilidad de los telescopios), pero cuyo conocimiento resulta esencial para trazar la historia cosmológica. El trabajo saldrá publicado en el próximo número de la revista Nature. El hallazgo, realizado con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, ha sido posible gracias al efecto de lente gravitatoria producido por un cúmulo de galaxias situado en la trayectoria de la luz de MACS1149-JD, la galaxia recién detectada, cuya luminosidad se vio magnificada.

La observación del universo lejano implica adentrarse en su pasado: debido al tiempo que la luz tarda en alcanzarnos, vemos el Sol cuando era ocho minutos más joven. Así, si la luz de una galaxia ha tardado en alcanzarnos 13.200 millones de años, estamos viéndola tal y como era en el universo primitivo (el universo tiene una edad estimada de 13.700 millones de años). Ese es el caso de MACS1149-JD, una galaxia muy débil que se halla entre las galaxias conocidas más distantes.

“La mayor parte de los objetos de este tipo que se conocen son extremadamente débiles y no se puede decir mucho sobre ellos más allá de que existen. Sin embargo, la luz que nos llega de MACS1149-JD está amplificada casi 15 veces por el efecto de lente gravitatoria del cúmulo que se encuentra en su camino y que actúa como una lupa cósmica. Esto nos permitirá estudiarlo en detalle con otros telescopios y, por tanto, caracterizar las propiedades de las primeras galaxias que aparecieron después del Big Bang”, señala el investigador del CSIC Txitxo Benítez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía.

El fin de la ‘era oscura’
“Calculamos que MACS1149-JD pudo formarse hace unos 13.500 millones de años, lo que la sitúa en una etapa verdaderamente interesante: se estima que las primeras estrellas surgieron entre los 100 y los 250 millones de años tras el Big Bang y que fueron las responsables de la reionización del medio interestelar, poniendo fin a la ‘era oscura’. La luz ultravioleta de aquellas primeras estrellas comenzó a ionizar los átomos de hidrógeno neutro que poblaban el universo (y que absorbían la radiación, de ahí la ‘era oscura’) y el universo fue, paulatinamente, haciéndose transparente a la radiación, es decir, observable”, añade el investigador del CSIC Alberto Molino, también del Instituto de Astrofísica de Andalucía.

Este trabajo se enmarca en el proyecto CLASH (Cluster Lensing and Supernova survey With Hubble, por sus siglas en inglés), cuyo objetivo principal reside en aportar luz sobre la materia y la energía oscuras. CLASH lleva a cabo un estudio en detalle de 25 cúmulos de galaxias. Uno de ellos, MACS J1149+2223, causante de la amplificación de la luz de MACS1149-JD, constituye una de las lentes más poderosas conocidas.

www.publico.es

With the combined power of NASA’s Spitzer and Hubble space telescopes, as well as a cosmic magnification effect, astronomers have spotted what could be the most distant galaxy ever seen. Light from the young galaxy captured by the orbiting observatories first shone when our 13.7-billion-year-old universe was just 500 million years old.

The far-off galaxy existed within an important era when the universe began to transit from the so-called cosmic dark ages. During this period, the universe went from a dark, starless expanse to a recognizable cosmos full of galaxies. The discovery of the faint, small galaxy opens a window onto the deepest, most remote epochs of cosmic history.

“This galaxy is the most distant object we have ever observed with high confidence,” said Wei Zheng, a principal research scientist in the department of physics and astronomy at Johns Hopkins University in Baltimore and lead author of a new paper appearing in Nature. “Future work involving this galaxy, as well as others like it that we hope to find, will allow us to study the universe’s earliest objects and how the dark ages ended.”

Light from the primordial galaxy traveled approximately 13.2 billion light-years before reaching NASA’s telescopes. In other words, the starlight snagged by Hubble and Spitzer left the galaxy when the universe was just 3.6 percent of its present age. Technically speaking, the galaxy has a redshift, or “z,” of 9.6. The term redshift refers to how much an object’s light has shifted into longer wavelengths as a result of the expansion of the universe. Astronomers use redshift to describe cosmic distances.

Unlike previous detections of galaxy candidates in this age range, which were only glimpsed in a single color, or waveband, this newfound galaxy has been seen in five different wavebands. As part of the Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble Program, the Hubble Space Telescope registered the newly described, far-flung galaxy in four visible and infrared wavelength bands. Spitzer measured it in a fifth, longer-wavelength infrared band, placing the discovery on firmer ground.

Objects at these extreme distances are mostly beyond the detection sensitivity of today’s largest telescopes. To catch sight of these early, distant galaxies, astronomers rely on gravitational lensing. In this phenomenon, predicted by Albert Einstein a century ago, the gravity of foreground objects warps and magnifies the light from background objects. A massive galaxy cluster situated between our galaxy and the newfound galaxy magnified the newfound galaxy’s light, brightening the remote object some 15 times and bringing it into view.

Based on the Hubble and Spitzer observations, astronomers think the distant galaxy was less than 200 million years old when it was viewed. It also is small and compact, containing only about one percent of the Milky Way’s mass. According to leading cosmological theories, the first galaxies indeed should have started out tiny. They then progressively merged, eventually accumulating into the sizable galaxies of the more modern universe.

These first galaxies likely played the dominant role in the epoch of reionization, the event that signaled the demise of the universe’s dark ages. This epoch began about 400,000 years after the big bang when neutral hydrogen gas formed from cooling particles. The first luminous stars and their host galaxies emerged a few hundred million years later. The energy released by these earliest galaxies is thought to have caused the neutral hydrogen strewn throughout the universe to ionize, or lose an electron, a state that the gas has remained in since that time.

“In essence, during the epoch of reionization, the lights came on in the universe,” said paper co-author Leonidas Moustakas, a research scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, Calif.

Astronomers plan to study the rise of the first stars and galaxies and the epoch of reionization with the successor to both Hubble and Spitzer, NASA’s James Webb Telescope, which is scheduled for launch in 2018. The newly described distant galaxy likely will be a prime target.

For more information about Spitzer, visit http://www.nasa.gov/spitzer  . For more information about Hubble, visit: http://www.nasa.gov/hubble  .

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Md., conducts Hubble science operations and is the science and mission operations center for the James Webb Space Telescope. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington, D.C.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/31/full/

CONTACT
J.D. Harrington
Headquarters, Washington
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov

Whitney Clavin
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-4673
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Hallan dos planetas que orbitan alrededor de dos estrellas


Astrónomos de la Unión Astronómica Internacional han anunciado que la nave espacial Kleper ha descubierto el primer multisistema planetario circumbinario: dos planetas que orbitan alrededor de dos estrellas. El hallazgo ha sido publicado esta semana por la revista Science.

La nave espacial Kleper ha conseguido un nuevo descubrimiento, anunciado hoy por la Unión Astronómica Internacional (IAU, por sus siglas en inglés), que demuestra que los sistemas planetarios pueden formarse y sobrevivir incluso en un ambiente caótico alrededor de una estrella binaria.

El sistema, denominado Kepler-47, está formado por un par de estrellas que giran una alrededor de la otra cada 7,5 días.

El nuevo sistema planetario se encuentra a unos 5000 años-luz de distancia, en la constelación Cygnu

“Cada planeta transita alrededor de la estrella primaria, dando pruebas inequívocas de que los planetas son reales”, declaró Jerome Orosz, profesor asociado de astronomía en la Universidad Estatal de San Diego y autor principal del estudio.

La primera es similar al Sol, mientras que la segunda es una estrella diminuta 175 veces más débil.

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Se aprueba la mayor colaboración astronómica de la historia para construir y lanzar el satélite Euclides


La Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de aprobar formalmente la colaboración internacional de unos mil científicos de cien institutos de investigación

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa en el desarrollo de uno de los dos instrumentos que incorporará el telescopio espacial Euclid

La misión, que se espera que sea  lanzada a finales de esta década, se propone descubrir la verdadera naturaleza de la materia y la energía oscura, con el cartografiado de dos mil millones de galaxias y el ‘universo oscuro’ que las rodea

 

La Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de aprobar la mayor colaboración astronómica internacional  de la historia para ayudar a construir el satélite Euclid. Unos mil científicos de cien laboratorios europeos, con la colaboración de algunos estadounidenses, participan en este consorcio que estudiará el lado oculto del universo, cartografiando la distribución y evolución de dos mil millones de galaxias y de las enigmáticas energía y materia oscuras.

El proyecto Euclid acaba de pasar la última fase de selección  como parte del programa de la ‘ESA Cosmic Vision 2015-2025’, que formará toda una legión de físicos e ingenieros con el objetivo de construir y lanzar al espacio la nueva misión para finales de esta década. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), junto con la Universidad Politécnica de Cartagena y el Instituto  de Ciencias del Espacio en Cataluña, participa  en el desarrollo de uno de los dos instrumentos que incorporará el telescopio espacial, la cámara y espectrógrafo para el infrarrojo cercano NISP.

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Cygnus-X: Herschel nos muestra al ‘cisne’ en todo su esplendor


El cisne, visto por Herschel

Una caótica maraña de filamentos de polvo y gas conforma la matriz donde se está formando una nueva generación de estrellas masivas, tal y como se puede ver en esta impresionante imagen de Cygnus-X, tomada por el telescopio espacial Herschel de la ESA.

Cygnus-X es una región de formación de estrellas extremadamente activa, ubicada a unos 4,500 años-luz de la Tierra, en la constelación de Cygnus, el Cisne.
Gracias a la capacidad de Herschel para captar luz en la banda del infrarrojo lejano, los astrónomos pueden estudiar regiones como ésta, en las que las estrellas fueron calentando lentamente el polvo que las rodeaba, agrupándolo en densos cúmulos en los que se continuarán forjando nuevas estrellas.

Los tonos blancos marcan aquellas zonas en las que no hace mucho que se formaron nuevas estrellas a partir de nubes turbulentas de polvo y gas, como las que se pueden ver en la mitad derecha de la imagen.

En esa región, los filamentos de polvo y gas se entrelazan y colapsan, dando lugar a densos nudos en los que se formarán nuevas estrellas. Por otra parte, la inmensa radiación emitida por las estrellas recién nacidas es capaz de arrastrar el material que las rodea, creando una burbuja a su alrededor.

En el centro de la imagen, la intensa radiación y los fuertes vientos emitidos por las estrellas, que permanecen ocultas a estas longitudes de onda, han calentado y despejado parcialmente el medio interestelar, que brilla en un tono azulado.

La parte izquierda de la imagen está dominada por un gran pilar de gas, cuya forma recuerda al cuello de un cisne.

El cisne, visto por Herschel

La parte izquierda de la imagen está dominada por un gran pilar de gas, cuya forma recuerda al cuello de un cisne.

Cerca de la esquina inferior derecha se puede distinguir una inmensa burbuja de polvo y gas, que parece haber sido expulsada por una estrella súper masiva que se encuentra en su centro, aunque no se pueda ver directamente en esta imagen.

Las hileras de objetos rojos y compactos esparcidas por toda la imagen se corresponden con las semillas, todavía frías, de lo que terminará convirtiéndose en una nueva generación de estrellas.

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Esta imagen demuestra la extraordinaria capacidad de Herschel para estudiar el proceso de formación de las estrellas masivas, y de su influencia sobre el medio interestelar que las rodea, con un nivel de detalle sin precedentes en la banda del infrarrojo lejano.

http://www.esa.int