The CSS Survey Team, University of Arizona

Astrónomos del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y la Universidad de Arizona han dado a conocer el mayor conjunto de datos ya recogidos que documentan el aumento y la disminución de brillo de estrellas y otros objetos celestes (totalizando doscientos millones).

El cielo nocturno está lleno de objetos como asteroides que surcan el cielo y otros (como las estrellas que explotan o las estrellas varíables) que-destellan, disminuyen y aumentan su brillo. El estudio de tales fenómenos puede ayudar a los astrónomos a comprender mejor la evolución de las estrellas, los agujeros negros en centros de galaxias y la estructura de la Vía Láctea. Este tipo de objetos también son esenciales para el reciente descubrimiento de la energía oscura, la misteriosa energía que predomina en la expansión del Universo, que ganó el año pasado el Premio Nobel.

Usando de el relevamiento de eventos transitorios en tiempo real Catalina (CRTS, por su acrónimo en inglés), un proyecto liderado por Caltech, los astrónomos sistemáticamente escanean los cielos en busca de estos objetos dinámicos, produciendo un conjunto de datos sin precedentes que permitirá a los científicos de todo el mundo realizar investigaciones nuevas.

“La exploración de objetos variables y fenómenos transitorios como las explosiones estelares es una de las áreas de investigación más vibrante y creciente de la astrofísica”, dice S. George Djorgovski, profesor de astronomía de Caltech e investigador principal en el CRTS. “En muchos casos, se obtiene información única para comprender estos objetos”.

El nuevo conjunto de datos se basa en observaciones realizadas con el telescopio de 0,7 metros en el monte. Bigelow, en Arizona. Las observaciones fueron parte del Catalina Sky Survey (CSS), la búsqueda de objetos cercanos (NEOs), asteroides que pueden representar una amenaza para la Tierra, llevada a cabo por astrónomos de la Universidad de Arizona.Tomando imágenes en repetidas ocasiones de grandes áreas del cielo y comparando estas imágenes con las anteriores, el CRTS es capaz de controlar el brillo de quinientos millones de objetos, lo que le permite buscar a los que drásticamente aumenta o disminuyen su brillo. De esta manera, el equipo del CRTS ha identificado decenas de miles de variables, maximizando la ciencia que se puede extraer de los datos originales.

El nuevo conjunto de datos contiene las llamadas historias de brillo de un total de doscientos millones de estrellas y otros objetos, incorporando más de 20 mil millones de mediciones independientes. “Este conjunto de objetos es un orden de magnitud más grande que el mayor de los conjuntos de datos previamente disponibles de su clase”, dice Andrew Drake, científico del Caltech y autor principal de un póster que se presentó en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana, en Austin, Texas, el 12 de enero de 2012. “Esto permitirá muchos estudios interesantes por parte de toda la comunidad astronómica”.

Una de las características únicas del relevamiento, dice Drake, es que se hace hincapié en una filosofía de datos abiertos. “Descubrimos eventos transitorios y publicamos electrónicamente en tiempo real, de modo que cualquier persona puede seguirlos y hacer nuevos descubrimientos”, explica.

“Es un buen ejemplo de intercambio de datos  científicos y su reutilización”, dice Djorgovski. “Esperamos establecer un ejemplo de cómo la ciencia de gran cantidad de datos se debe hacer en el siglo 21″.

El conjunto de datos incluye más de un millar de estrellas en explosión llamadas supernovas, incluyendo muchos tipos inusuales y novedosos, así como cientos de las llamadas variables cataclísmicas, que son pares de estrellas en los que una derrama materia en la otra, llamada enana blanca. Además,  decenas de miles de estrellas variables y novas enanas, que son estrellas binarias que cambian drásticamente su brillo.

“Tomamos cientos de imágenes cada noche en cada uno de nuestros telescopios en nuestra búsqueda de asteroides peligrosos”, añade Edward Beshore, investigador principal del CSS de   caza de asteroides de la Universidad de Arizona. “Ya en 2005, nos preguntábamos si estos datos podrían ser útiles a la comunidad de astrónomos. Estamos encantados de haber podido forjar esta alianza. En mi opinión, ha sido un gran éxito y es un magnífico ejemplo de la búsqueda de formas de obtener un mayor valor de las inversiones de los contribuyentes en ciencia básica”.

El equipo dice que pronto planea proporcionar datos adicionales tomados con un telescopio de 1,5 metros en el monte Lemmon, en Arizona, y un telescopio de 0,5 metros de Siding Spring, Australia.

Además de Djorgovski, Drake, y Beshore, el equipo incluye al científico Ashish Mahabal, al científico de cómputo Matthew Graham, al investigador postdoctoral Ciro Donalek y al investigador científico Roy Williams, de Caltech. Los investigadores de otras instituciones incluyen a Steve Larson, Boattini Andrea, Alex Gibbs, Grauer Al, Hill Rik, y Richard Kowalski de la Universidad de Arizona, Mauricio Catelan de la Universidad Católica de Chile, Eric Christensen, del Observatorio Gemini, en Hawai, y José Prieto la Universidad de Princeton.

Más información en:

http://media.caltech.edu/

Paul G. Beck, KU Leuven

Un equipo internacional de astrónomos liderado por el estudiante de doctorado Paul Beck de la Universidad de Lovaina en Bélgica han logrado mirar profundamente dentro de algunas estrellas viejas y descubrió que sus núcleos giran por lo menos diez veces más rápido que su superficie. El resultado apareció en la edición del 11 de enero de 2012 de la revista Nature.

Se sabía de hace mucho tiempo que las superficies de estas estrellas giran lentamente, tardando alrededor de un año en completar una rotación. El equipo ha descubierto que los núcleos en el corazón de las estrellas giran mucho más rápido con cerca de una rotación por mese. El descubrimiento fue posible gracias a la precisión ultra alta de los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA.

Beck y sus colaboradores analizaron las ondas que viajan a través de las estrellas, que aparecen en la superficie como las variaciones rítmicas en el brillo de las estrellas. El estudio de estas ondas es llamado asterosismología, y es capaz de revelar las condiciones en el interior de una estrella que de otro modo permanecerían ocultas a la vista.

Las diferentes ondas sondean diferentes partes de la estrella y por una comparación detallada de la profundidad a la que estas ondas viajan dentro de la estrella, el equipo encontró evidencia de la velocidad de rotación y de su drástico incremento hacia el núcleo estelar. “Es el corazón de una estrella lo que determina su evolución”, dice Beck, “y la comprensión de cómo una estrella gira en el interior nos ayuda a entender cómo envejecerán las estrellas como el Sol”.

Las estrellas estudiadas en este artículo son los llamadas gigantes rojas. El Sol se convertirá en una gigante roja en unos 5 mil millones de años. Sus capas exteriores se extenderán a más de 5 veces su tamaño original, y se enfriará de manera significativa para que se vea roja. Mientras tanto, su núcleo habrá hecho exactamente lo contrario, y se habrá contraído a un ambiente extremadamente caliente y denso. Para entender lo que ha sucedido con la rotación de la estrella considere lo que ocurre con un patinador sobre hielo al realizar una pirueta. Un patinador de hielo que gira se ralentizará si estira y aparta sus brazos, y girará más rápido si junta los brazos con fuerza al cuerpo. Del mismo modo, la rotación de las capas exteriores en expansión de la estrella gigante ha disminuido, mientras que el núcleo se reduce girando a más velocidad.

El telescopio espacial Kepler, es una de las más exitosas misiones espaciales actuales de la NASA. Diseñada para buscar planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de estrellas lejanas, la misión ha detectado numerosos planetas candidatos y ha confirmado fehacientemente muchos planetas fuera del Sistema Solar. Kepler es capaz de detectar variaciones en el brillo de una estrella de sólo unas pocas partes por millón y sus medidas son, por lo tanto, ideales para detectar las ondas pequeñas antes mencionadas. El efecto de la rotación en estas ondas es tan pequeño que para su descubrimiento fueron necesarios dos años casi continua recolección de datos por el satélite Kepler.

Más información en:

http://fys.kuleuven.be

Un proyecto de ciencia ciudadana en desarrollo desde hace más de 100 años alcanzó un punto clave el 19 de febrero, cuando un astrónomo aficionado contribuyó con la observación número 20 millones de una estrella variable.

Una estrella variable cambia de brillo con el tiempo. Los registros de esos cambios se pueden usar para revelar los procesos astrofísicos dentro de los sistemas estelares en evolución. Al disponer de una base de datos que recopila registros de más de cien años de antigüedad, los astrónomos de estrellas variables tienen acceso a una fuente de información sin comparación en la astronomía.

“El estudio a largo plazo de las variaciones de brillo de las estrellas es clave para entender cómo las estrellas funcionan y el impacto que tienen en sus entornos. Los nobles esfuerzos de los comprometidos voluntarios de AAVSO juegan un rol importante en la astronomía y ayudan a expandir el conocimiento humano”, dijo el doctor Kevin Marvel, Director Ejecutivo de la American Astronomical Society (Sociedad Astronómica de América).

Los astrónomos aficionados han venido registrando los cambios de brillo de las estrellas por siglos. La base de datos más grande del mundo pertenece a la American Association of Variable Star Observers (Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables, AAVSO) y fue creada en 1911, lo cual la
convierte en uno de los proyectos de ciencia ciudadana más antiguos del mundo en continuo funcionamiento.

“Debido a que algunas estrellas variables son impredecibles y/o cambian su brillo en escalas temporales muy largas, no es práctico para los astrónomos profesionales observarlas cada noche. Por lo tanto, se ha convocado a los aficionados para llevar un registro de estas estrellas en nombre de los profesionales”, dijo el Dr. Jaime García, Presidente de AAVSO y profesor en la Fundación Islas Malvinas.

La observación 20.000.000 fue realizada por el Dr. Franz-Josef “Josch” Hambsch, de Bélgica. Fue una observación de GV Andromedae, que pertenece a
una clase de estrellas pulsantes más viejas y más pequeñas que nuestro Sol. “Me gustan estas estrellas porque uno puede ver su ciclo completo de
variación en una sola noche. No hubo muchas observaciones de esta estrella en particular en los últimos tiempos, por eso es que la estoy siguiendo”,
dijo Hambsch, quien es, además, miembro de la agrupación de estrellas variables belga Werkgroep voor veranderlijke sterren (WVS).

La AAVSO actualmente recibe estimas de brillo de estrellas variables de alrededor de 1.000 astrónomos aficionados por año. No se necesita tener un equipo especial. Algunas estrellas variables son lo suficientemente brillantes como para ser observadas a simple vista, mientras que otras requieren de equipamiento más sofisticado. Además, la AAVSO posee una red de seis telescopios robóticos que están disponibles sin costo alguno para sus miembros.

Realizar una estima de brillo de una estrella variable es un procedimiento que puede llevar bastante tiempo y requiere de un entrenamiento cuidadoso. El observador debe identificar la estrella en el cielo y luego comparar su brillo con el de otras estrellas cercanas cuyo brillo es constante. El proceso puede tomar desde menos de un minuto hasta varias horas por estima, pero típicamente lleva unos cinco minutos. A ese ritmo, los observadores han invertido el equivalente a unas 28.000 horas de tiempo en recolectar observaciones para la base de datos. Asumiendo un salario medio actual de U$S 33.000, sería aproximadamente el equivalente a 26 millones de dólares de tiempo donado si todas las observaciones se reportasen hoy.

“La realidad es que estas observaciones son invalorables. Esta base de datos atraviesa varias generaciones e incluye datos que no se pueden reproducir en ningún otro lado. Si un astrónomo quiere conocer la historia de una estrella en particular, se pone en contacto con la AAVSO”, dijo el Director de AAVSO, Dr. Arne Henden.

La Base de Datos Internacional de la AAVSO está disponible para todo el público en general a través de su sitio web (www.aavso.org), donde es consultada cientos de veces por día. La AAVSO fue fundada en 1911, originalmente como parte del Harvard College Observatory (Observatorio del Colegio Harvard). Independiente desde 1954, la misión de la organización es coordinar, recolectar y distribuir datos de estrellas variables para apoyar la educación e investigación científica.

Más información en:

http://www.aavso.org/un-proyecto-de-ciencia-ciudadana-de-100-%C3%B1os-alcanza-los-20-millones

ESA/ PACS/ SPIRE/ MESS Consortia

El observatorio espacial infrarrojo Herschel, de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha descubierto que la luz estelar ultravioleta es el ingrediente clave para hacer agua en el espacio. Es la única explicación de por qué una estrella moribunda está rodeada por una nube gigantesca de vapor de agua caliente.

Toda receta necesita un ingrediente secreto. Cuando los astrónomos descubrieron una inesperada nube de vapor de agua alrededor de la estrella vieja IRC +10216 en 2001 (también conocida como CW Leonis), inmediatamente comenzó la búsqueda de la fuente. Las estrellas como IRC +10216 se conocen como estrellas de carbono y no se piensa que hagan mucha agua. Inicialmente se sospecha que el calor de la estrella debería evaporar cometas o incluso planetas enanos para producir el agua.

Ahora, los instrumentos PACS y SPIRE de Herschel han revelado que el ingrediente secreto es la luz ultravioleta, porque el agua está demasiado caliente para provenir de la destrucción de los cuerpos celestes helados.

“Éste es un buen ejemplo de cómo mejores instrumentos pueden cambiar nuestra visión completamente”, dice Leen Decin, de la Universidad Católica de Lovaina, en Bélgica, autora principal del artículo científico acerca de este trabajo. La excelente sensibilidad de los instrumentos de Herschel ha revelado que el agua alrededor de IRC +10216 varía su temperatura de -200 C a 800 C, lo que indica que se está formando mucho más cerca de la estrella de lo que los cometas pueden existir de manera estable.

IRC +10216 es una estrella gigante roja, cientos de veces el tamaño del Sol, aunque sólo un par de veces su masa. Si sustituyese al Sol en el Sistema Solar, se extendería más allá de la órbita de Marte.

Está a 500 años luz de distancia y si bien es apenas detectable en longitudes de onda visibles, incluso en los telescopios más grandes, es la estrella más brillante del cielo en algunas longitudes de onda infrarrojas. Esto se debe a que está rodeada de una gran envoltura de polvo que absorbe casi toda su radiación visible y la reemite como luz infrarroja. Es en la envoltura donde se ha encontrado el vapor de agua. Pero, ¿cómo llegó allí?

La pista vital fue encontrada por Herschel. Las observaciones ya habían revelado la estructura abultada en la envoltura de polvo alrededor de IRC +10216. La detección de agua por parte de Herschel hizo darse cuenta a los astrónomos que la luz ultravioleta de las estrellas circundantes pueden penetrar profundamente en la envoltura entre los bultos y romper las moléculas como el monóxido de carbono y monóxido de silicio, liberando átomos de oxígeno. Los átomos de oxígeno, entonces, se unen a las moléculas de hidrógeno, formando agua.

“Éste es el único mecanismo que explica toda la gama de temperaturas del agua”, dice Decin. Cuanto más cerca a la estrella se forma el agua, más caliente estará.

Decin y sus colegas planean ahora extender sus observaciones a otras estrellas de carbono. “Estamos muy esperanzados en que Herschel también encuentre las mismas situaciones en torno a esas otras estrellas”, dice ella.

En la Tierra, los compuestos de carbono y agua son los ingredientes clave para la vida. Ahora, gracias a Herschel, sabemos que ambos pueden hacerse en torno a IRC +10216, y que el ingrediente secreto para el agua es la luz ultravioleta de las estrellas circundantes.

Más información en:

http://www.esa.int/

IAC

En un intento por resolver los misterios del Sol, como los procesos que originan su ciclo de actividad de 11 años, un equipo internacional de científicos ha detectado las ondas de sonido de una estrella distante y ha observado un ciclo magnético similar al solar. La investigación se publica en la edición de esta semana de la prestigiosa revista Science.

Aunque no es la primera vez que se observa un ciclo de actividad en una estrella, esta es la primera ocasión que se detecta utilizando ondas de sonido, una técnica que hasta ahora sólo se utilizaba en la investigación solar.

El estudio, que se publica esta semana en la prestigiosa revista Science, está liderado por el investigador canario del Servicio de Astrofísica del CEA (Saclay)/Francia, Rafael García y ha contado con la colaboración de científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica de  los Estados Unidos (NCAR), del Centro Nacional de la Investigación científica Francesa (observatorio de París/Meudon)  y la Universidad de Toulousse.

Debido a que la estrella investigada (HD49933) se encuentra fuera del alcance de las técnicas de observación habituales, a 100 años luz de la Tierra,  el equipo de investigadores examinó las fluctuaciones acústicas del astro, usando una técnica llamada sismología estelar. La estrella, situada en la constelación de Monoceros (el Unicornio), es algo más grande y caliente que el Sol. Los científicos han detectado un ciclo de actividad menor de un año frente a los 11 que tarda el Sol en completar el suyo. Esta alta velocidad de actividad de la estrella permitió a los científicos observar un ciclo casi completo sin necesidad de esperar los 11 años necesarios en el Sol. Gracias a la utilización de esta técnica, los investigadores pudieron detectar en la superficie de la estrella manchas similares a las que encontramos en el Sol en zonas de intensa actividad magnética.

“Fruto de su actividad interna, las estrellas producen ondas de sonido detectables en su superficie”, dice la investigadora del IAC Clara Régulo, coautora del nuevo estudio. “Investigando las frecuencias y la amplitud de estas ondas podemos obtener muchos datos del astro. Esto se hace desde hace mucho tiempo en el Sol (heliosismología) pero es la primera vez que se aplica en otra estrella para estudiar su magnetismo, lo que se ha observado en el Sol también lo hemos observado en esta estrella”.

Esta nueva técnica abre la puerta a la investigación de otros muchos ciclos estelares en los que además se podrá conocer la estructura interna de los astros gracias a la asteroseimología, ya que hasta ahora sólo disponíamos de un único ejemplo: El Sol.

Por ello, servirá para entender mejor la dinámica del ciclo solar, un ciclo con efectos en la Tierra como las tormentas geomagnéticas que pueden provocar graves perturbaciones a las redes eléctricas y de comunicación. También abre el camino a la observación de la actividad magnética de cientos de estrellas, que podrían revelar nuevos sistemas solares con el potencial de albergar vida. “La descripción de la actividad de estrellas que albergan planetas será necesaria porque las condiciones magnéticas en la superficie de la estrella podría influir en la zona habitable donde la vida podría desarrollarse”, dice el investigador Rafael García.

En este estudio el IAC participó junto  con investigadores del Servicio de Astrofísica CEA-Saclay, los observatorios de París / Meudon (OPM),  la Universidad de Toulouse y del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica de EE UU  (NCAR). La investigación fue financiada por la National Science Foundation y los Planes Nacionales de Investigación de Francia y España.

La observación de estrellas

Para poder llegar a esta conclusión, los científicos examinaron durante 187 días los datos capturados por la misión espacial Rotación, Convección y Tránsitos planetarios (CoRoT).

Lanzado el 27 de diciembre de 2006, CoRoT ha sido desarrollado y es operado por el Centro Nacional Francés de Estudios Espaciales (CNES) con colaboraciones de Austria, Bélgica, Brasil, Alemania, España, y la Agencia Espacial Europea (ESA). CoRoT está equipado con un telescopio de 27 centímetros de diámetro y 4 detectores CCD con una cámara sensible a pequeñas variaciones a la intensidad de la luz de las estrellas.

Los científicos planean extender sus observaciones mediante el uso de otras estrellas observadas por CoRoT así como con los datos de la misión Kepler de la NASA, lanzada en marzo de 2009.

El equipo ha pasado los últimos seis meses estudiando la estructura y dinámica de la estrella HD4933 y la clasificación de su tamaño.  Luego, verificaron sus observaciones mediante telescopios terrestres para confirmar la actividad magnética de la estrella. Cuando este cuerpo reaparezca por detrás del Sol, en septiembre, esperan medir la longitud del ciclo y continuar con estos estudios.

Más información en:

http://www.iac.es/

Rayos X: NASA/ CXC/ SAO/ M.Karovska et al; Óptico: NASA/ STScI; Radio: NRAO/VLA Gran campo: DSS

La imagen hecha pública por el telescopio espacial de rayos X, Chandra, de la NASA, muestra al sistema simbiótico conocido como CH Cyg, situado a sólo unos 800 años luz de la Tierra.

La imagen mayor muestra una vista óptica de CH Cyg, utilizando el relevamiento digital del cielo DSS, y el recuadro muestra una imagen compuesta que contiene los datos de Chandra en rayos X, en rojo, los datos ópticos del telescopio espacial Hubble (HST), en verde, y datos de radio del Very Large Array (VLA), en azul.

CH Cyg es un sistema estelar binario que contiene una enana blanca que se alimenta del viento de una estrella gigante roja. El material proveniente del viento forma un disco de acreción muy caliente alrededor de la enana blanca antes de estrellarse contra la estrella. CH Cyg es uno de sólo unos pocos cientos de sistemas simbióticos conocidos, y uno de los más cercanos a la Tierra. Los sistemas simbióticos son objetos fascinantes, donde los componentes son codependientes e influyen mutuamente en su estructura, su vida cotidiana y su evolución. Son los progenitores probables de nebulosas planetarias bipolares y podrían formar parte de los sistemas que más tarde explotan como supernovas de Tipo Ia, explosiones espectaculares visibles a través de distancias cosmológicas.

La imagen en el recuadro muestra un chorro poderoso reciente en CH Cyg, capturado en plena acción por Chandra, HST y VLA. El material del chorro se mueve con una velocidad de más de tres millones de kilómetros por hora y es alimentado por el material que gira en el disco de acreción alrededor de la enana blanca. La estructura detallada del chorro de rayos X es vista por primera vez en este sistema, que muestra las excelentes capacidades de alta resolución del Chandra. La apariencia curva del chorro, que se muestra en luz óptica como el arco verde en la parte inferior derecha de la inserción, revela evidencia que la dirección del jet rota. Esta precesión puede estar causada por oscilaciones del disco de acreción, de manera similar a un trompo.

Los amontonamientos en el jet exterior, vistos en rayos-X, luz óptica y datos de radio, aportan pruebas de las eyecciones de masa de gran alcance por parte del chorro, en el pasado, y de las interacciones con las envolturas de gas formadas por la gigante roja. El jet puede ser visto tan próximo como 20 unidades astronómicas (UA) desde el sistema binario (una UA corresponde a la distancia media entre la Tierra y el Sol). El chorro se extiende a distancias tan grandes como 750 UA de la binaria, que es aproximadamente 20 veces la distancia entre el Sol y Plutón.

La forma del chorro en CH Cyg muestra sorprendentes paralelismos con chorros vistos en contextos astrofísicos muy diferentes, tales como en las estrellas jóvenes o en los agujeros negros supermasivos situados en el centro de las galaxias. Debido a su proximidad, puede ser utilizado como un modelo de “juguete” para estudiar la formación de jets y su propagación en sistemas mucho más complejos y distantes .

En un entorno biológico, la “simbiosis” se definió originalmente como la “convivencia de diferentes organismos”, y describe interacciones estrechas y a largo plazo entre especies diferentes. En este sentido, el uso en astrofísica es apropiado porque las enanas blancas y gigantes rojas son estrellas muy diferentes. Una gigante roja es muy grande y luminosa, con una temperatura relativamente baja, mientras que una enana blanca es pequeña y débil, con alta temperatura.

La simbiosis es generalmente beneficiosa o esencial para la supervivencia de, al menos, una de las especies en el sistema. Por ejemplo, las abejas y las flores, las aves y los rinocerontes y los peces payaso y las anémonas. En el contexto de los sistemas astrofísicos simbióticos, la supervivencia del disco caliente alrededor de la enana blanca, donde el chorro se origina, depende del viento de la gigante roja. La energía, la masa y la velocidad del chorro están estrechamente relacionados con el ambiente de la enana blanca, incluyendo el disco. Una vez formado, el jet interrumpe y da forma a la envoltura extendida y al ambiente de la gigante roja, ya que éste evoluciona hacia el punto final de su vida como una nebulosa planetaria. Sin embargo, en algunos casos, si la masa de la enana blanca gana demasiado de la gigante roja, puede llegar a ser completamente destruido en una espectacular explosión de supernova de Tipo Ia.

Un artículo describiendo las nuevas observaciones de CH Cyg se publicó en la edición del 20 de febrero 2010 de la revista científica Astrophysical Journal Letters y fue liderado por Margarita Karovska, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CfA). Los co-autores son Terrance Gaetz, del CfA, Christopher Carilli, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), Hack Warren de Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI), y John Raymond y Nicholas Lee, ambos del CfA.

Más información en:

http://chandra.harvard.edu/

University of Michigan

Por primera vez, los astrónomos han observado directamente el compañero oscuro y misterioso en un sistema estelar binario que ha intrigado a los observadores del cielo desde el siglo XIX.

Usando un instrumento desarrollado en la Universidad de Michigan (UM), los científicos han tomado imágenes “en primerísimo plano” de Epsilon Aurigae durante su eclipse, que ocurre cada 27 años. “Primerísimo plano” en este caso es un término relativo, pero las imágenes se aproximan lo suficiente como para mostrar la forma de la sombra del objeto oscuro.

“Ver para creer”, dijo John Monnier, profesor asociado en el Departamento de Astronomía de la UM, que es uno de los autores de un artículo acerca de los resultados de la investigación publicado en la edición del 8 de abril de 2010 de Nature. Investigadores de la Universidad de Denver y la Universidad Estatal de Georgia (GSU), también estuvieron involucrados.

Epsilon Aurigae es la quinta estrella más brillante en la constelación boreal de Auriga. Durante más de 175 años, los astrónomos han sabido que es más tenue de lo que debería ser, dada su masa. También notaron una disminución en su brillo por más de un año cada pocas décadas. Se supuso que se trataba de un sistema binario en el que un compañero era invisible. Pero, ¿qué tipo de objeto era el compañero?

Debido a que los astrónomos no habían observado mucha luz de él, la teoría que prevalece la etiquetó como una estrella más pequeña orbitada de canto por un grueso disco de polvo. La teoría sostenía que la órbita del disco debería estar precisamente en el mismo plano que la órbita del objeto oscuro alrededor de la estrella más brillante, y todo esto tenía que ocurrir en el mismo plano que la visual a la Tierra. Esto sería una alineación poco probable, pero explicaba las observaciones.

Las nuevas imágenes muestran que ciertamente éste es el caso. Una nube geométricamente delgada oscura y densa, pero parcialmente traslúcida se puede ver pasar por delante de Epsilon Aurigae.

“Esto realmente muestra que el paradigma básico estaba en lo cierto, a pesar de su escasa  probabilidad”, dijo Monnier. “Es algo que me sorprende el haber podido capturar esto. No hay otro sistema, como éste, conocido. Encima de eso, parece estar en una etapa rara de la vida estelar. Y ocurre tan cerca de nosotros. Es extremadamente fortuito”.

El disco parece mucho más plano que lo que sugieren modelos recientes del telescopio espacial Spitzer, dijo Monnier.

“Es chato como un panqueque”, dijo.

Monnier llevó a la creación del instrumento MIRC (Michigan Infra-Red Combinator) que se utilizó para producir estas imágenes. MIRC utiliza un proceso llamado “interferometría” para combinar la luz que entra en cuatro telescopios del conjunto CHARA, de la GSU, y amplificarla hasta que aparece como si viniera de un dispositivo de 100 veces mayor que el telescopio espacial Hubble.

MIRC permitió a los astrónomos ver la forma y las características de la superficie de las estrellas, por primera vez. Anteriormente, las estrellas eran meros puntos de luz, incluso con los mayores telescopios.

“La interferometría ha hecho realidad las imágenes en alta resolución de objetos distantes”, dijo Fabien Baron, investigador post-doctoral en el Departamento de Astronomía que ayudó con las imágenes en este estudio. “Es probable que resuelva muchos misterios, pero también plantea muchas preguntas nuevas”.

El artículo se titula “Infrared images of the transiting disk in the epsilon Aurigae System” (imágenes infrarrojas del disco en tránsito en el sistema epsilon Aurigae”. Xiao Che, estudiante graduado del Departamento de Astronomía de la UM, contribuyó a la investigación. Los autores principales son el estudiante graduado de astrofísica Brian Kloppenborg y el profesor de astronomía Bob Stencel, de la Universidad de Denver.

Más información en:

http://www.ns.umich.edu/

ESO

La organización Observatorio Europeo Austral, ESO, ha revelado hoy la imagen de GUM 19, una tenue nebulosa, poco conocida que, en el infrarrojo, aparece mitad oscura y mitad brillante. En un lado, el gas de hidrógeno caliente es iluminado por una estrella azul supergigante llamada V391 Velorum. Nueva formación estelar está ocurriendo dentro de la franja de material luminoso y oscuro que parece encerrar con un paréntesis el lado izquierdo de V391 Velorum, desde esta perspectiva. Después de muchos milenios, estas estrellas nacientes, unidas a la explosiva desaparición de V391 Velorum como supernova, probablemente alterarán la actual apariencia tipo Jano de Gum 19.

Gum 19 se ubica en dirección a la constelación Vela (la Vela del Navío Argos), a una distancia de aproximadamente 22.000 años luz. El nombre Gum 19 proviene de una publicación, de 1955, del astrofísico australiano Colin S. Gum que sirvió como el primer relevamiento importante de las llamadas regiones HII (léase “H-dos”) en el cielo austral. Con HII nos referimos al gas de hidrógeno que es ionizado, debido a la energía recibida, hasta el punto en que los átomos de hidrógeno pierden sus electrones. Dichas regiones emiten luz en longitudes de onda bien definidas (o colores), otorgando así el resplandor que caracteriza a estas nubes cósmicas. De hecho, y de manera muy parecida a las nubes terrestres, las formas y texturas de estas regiones HII cambian a medida que el tiempo pasa, no ante nuestros ojos sino más bien a través de miles de millones de años. Por el momento, Gum 19 posee algo de ciencia ficción y una apariencia de “quiebre en el espaciotiempo”, con una angosta zona brillante casi vertical que corta la nebulosa, tal como se aprecia en la imagen. Mirándola sería posible ver una similitud con dos grandes peces ángeles o con una flecha con un punto oscurecido.

Esta nueva imagen del evocador objeto Gum 19 fue tomada con un instrumento infrarrojo llamado SOFI, instalado en el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO que opera en el Observatorio La Silla de Chile. SOFI es la sigla de “Son OF Isaac” o “Hijo de Isaac”, en referencia al instrumento “padre”, ISAAC, ubicado en el VLT de ESO, en el Observatorio Paranal, al norte de La Silla. Observar esta nebulosa en el infrarrojo permite a los astrónomos ver a través de -al menos- parte del polvo.

La caldera que abastece la luminosidad de Gum 19 es una estrella gigante y sumamente caliente llamada V391 Velorum. Brillando al máximo esplendor en el ardiente rango azul de la luz visible, V391 Velorum ostenta una temperatura en su superficie que ronda los 30.000 Celsius. Sin embargo, esta estrella masiva posee una naturaleza temperamental y, por consiguiente, está clasificada como una estrella variable. La luminosidad de V391 Velorum puede fluctuar inesperadamente como resultado de una intensa actividad que puede incluir expulsiones de cáscaras de materia lo que contribuye a la composición y emisiones de luz de Gum 19.

Las estrellas de gran escala, como V391 Velorum, no arden de forma brillante por mucho tiempo y, luego de una vida relativamente corta, de cerca de diez millones de años, estos titanes estallan como supernovas. Estas explosiones que temporalmente compiten con galaxias completas en su intensidad de luz, expulsan materia caliente al espacio que las rodea, un evento que puede cambiar radicalmente el color y la forma de las nebulosas cercanas. De este modo, la agonía de V319 Velorum bien puede dejar a Gum 19 irreconocible.

Sin embargo, en el vecindario de esta cambiante supergigante, nuevas estrellas continúan creciendo. Las zonas de HII muestran áreas de activa formación estelar donde importantes cantidades de gas y polvo han comenzado a colapsar bajo su propia gravedad. En varios millones de años –un abrir y cerrar de ojos en el tiempo cósmico– estos nudos de materia que se encogen con el tiempo alcanzarán finalmente la alta densidad en sus centros necesaria para iniciar la fusión nuclear. El flujo fresco de energía y vientos estelares de estas estrellas recién nacidas también modificará al paisaje gaseoso de Gum 19.

Más información en:

http://www.eso.org/

Simon Albrecht / IAA-CSIC

El movimiento de esta estrella binaria fue un misterio durante más de 30años, e incluso se presentó como un posible fracaso de la Relatividad General de Einstein. Ahora un trabajo encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) explica que la anomalía proviene de la inclinación de los ejes de rotación de las estrellas que forman el par que, hasta ahora, presentaban discrepancias, entre teoría y observación, de índole del 50%.

DI Herculis, un sistema de dos estrellas que giran alrededor de un centro común, llevaba 30 años poniendo en jaque a Einstein. Según la Teoría de la Relatividad General, una órbita elíptica, como la de DI Herculis, debería rotar de forma progresiva, en el mismo sentido en el que orbitan sus estrellas, fenómeno que se conoce como movimiento apsidal y que sí se produce, aunque cuatro veces más despacio de lo que debería.

El año pasado se confirmó que la lentitud de giro se debe a que ambas estrellas giran casi tumbadas, pero la observación y la teoría seguían mostrando discrepancias de un 50%. Ahora, un grupo de astrónomos con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha publicado nuevas medidas del movimiento apsidal, con modelos estelares mejorados y parámetros estelares (masas, radios y temperaturas) más precisos, que reducen las incertidumbres a un 10%. Los resultados han sido publicados en la revista Astronomy & Astrophysics.

Antonio Claret, astrofísico del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y primer autor del artículo, lleva más de diez años estudiando esta peculiar estrella binaria: “Curiosamente, el movimiento apsidal de Mercurio fue una de las primeras aplicaciones de la Relatividad General, pero parecía fallar en este caso”.

De hecho, trabajos anteriores de Claret demostraron que en otros sistemas la Relatividad General se ajusta perfectamente, lo que acentuaba el problema de DI Herculis, y también ayudaron a descartar algunas hipótesis para explicar la lentitud del giro de su órbita, como la presencia de una nube interestelar en el sistema o una teoría alternativa de la gravitación.

Tirones gravitatorios que ralentizan el giro de la órbita

La hipótesis que mejor explica las anomalías de DI Herculis, propuesta en 1985 y solo confirmada el pasado año, apunta a la inclinación de los ejes de rotación de las estrellas que forman el par. Como ambas estrellas giran sobre sí mismas casi tumbadas, algo poco habitual pero posible en un sistema tan joven, se producen tirones gravitatorios que ralentizan el giro de la órbita.

“Utilizando estos resultados -apunta Antonio Claret-, la discrepancia fue reducida pero todavía presentaba un significativo desacuerdo, quizá debido a errores en la medición del movimiento apsidal, a modelos estelares anticuados o parámetros estelares imprecisos”.

El grupo encabezado por Claret ha reexaminado todos estos ingredientes: nuevas medidas del tiempo que transcurre entre cada eclipse, o momento en el que una estrella oculta a otra y que equivale a una órbita, han mostrado que este es mayor de lo que pensaba (un poco más de 10,55 días).

También las temperaturas de ambas estrellas han resultado más elevadas y se han adoptado modelos actualizados que apuntan a una mayor concentración de masa en las regiones centrales de las estrellas, lo que implica una ralentización del movimiento apsidal. Así se ha obtenido un acuerdo entre observación y teoría con un error menor del 10%, perfectamente dentro de los errores observacionales y en pleno acuerdo con la Relatividad General.

Sin embargo, quedan aún incógnitas con respecto a DI Herculis: las dos estrellas que forman el par, ambas calientes y masivas, deben haberse formado a partir de una única nube de gas y polvo. Así, sus ejes de rotación deberían ser casi perpendiculares al plano en el que orbitan, lo que ocurre en la mayoría de sistemas binarios y sobre todo en aquellos con separaciones pequeñas como DI Herculis (las estrellas distan un quinto de la distancia de la Tierra al Sol). Queda, por tanto, resolver por qué las componentes de este sistema muestran una inclinación tan acentuada y poco común.

Más información en:

http://www.iaa.es/

DASCH / CfA

La astronomía moderna a veces hace descubrimientos observando a nuevos lugares, por ejemplo, el Universo distante; usando telescopios e instrumentos que extienden los anteriores límites de detección. Pero, a veces, los nuevos descubrimientos pueden venir de la aplicación de tecnologías modernas a la tarea de examinar con más cuidado los datos convencionales. El Observatorio del Harvard College, mantiene una colección de más de 500.000 placas fotográficas de vidrio del cielo, tomadas a lo largo de un siglo: entre aproximadamente 1880 y 1980. Ellas constituyen el único registro continuo de todo el cielo existente de este período, con cada punto del cielo habiendo sido observado entre 500 y 1000 veces. El Acceso Digital del Cielo de un Siglo de Harvard (DASCH) es un proyecto, actualmente en curso, para digitalizar todas esas placas y buscar cambios. En uno de los primeros resultados de este programa en curso, una nueva clase de estrellas variables ha sido descubierta.

Las estrellas variables son estrellas que cambian de brillo. Pueden hacerlo por muchas razones, como explosiones de supernovas, pulsaciones en sus atmósferas, o eclipses en sistemas binarios de estrellas. Algunas veces, los cambios son periódicos y, otras veces, erráticos, pero la mayoría de las variables más conocidas cambian notablemente en poco tiempo: en escalas de tiempo de menos de un año. Las estrellas variables produjeron un shock cuando fueron descubiertas, a fines del siglo XVI, porque la gente pensaba que las estrellas eran constantes cósmicas, pero hoy, por el contrario, las estrellas variables parecen bastante comunes.

Los astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano, CfA, Sumin Tang, Jonathan Grindlay y Edward Los, junto a otro colega, utilizaron los primeros resultados del proyecto DASCH para descubrir tres objetos de lo que parece ser una nueva clase de estrellas variables que varían en brillo óptico (tanto aumentando como disminuyendo el brillo) por más de un factor de dos en una escala de tiempo de 10 a 100 años. Este tipo de variación no había sido vista nunca antes, ¡imagínese si el Sol estuviera variando de brillo en un factor dos en un siglo! Los astrónomos utilizan el seguimiento por observaciones espectroscópicas para reportar que las tres estrellas son similares entre sí y que son ligeramente menos masivas y más que el sol. Ellos sugieren que la causa de la variabilidad podría estar relacionada con la producción de polvo, o tal vez implican cambios en el curso de las reacciones nucleares. Como DASCH ha encontrado otras estrellas de este tipo y pueden llevarse a cabo estudios de seguimiento más detallados, este nuevo tipo de estrella variable puede agregar los detalles de su personalidad envejecida a nuestra comprensión sobre qué sucede a medida que las estrellas evolucionan.

Más información en:

http://www.cfa.harvard.edu/