LOS ASTRÓNOMOS SE ARRASTRAN HASTA EL BORDE DEL AGUJERO NEGRO SUPERMASIVO DE LA “VÍA LÁCTEA”

 Se han descubierto puntos calientes en órbita justo fuera del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. Sus movimientos nos han dado la mirada más cercana a ese ambiente violento.

Los astrónomos han encontrado algo en órbita justo fuera de la órbita más profunda posible del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.

Por primera vez, los científicos han descubierto algo que se tambalea alrededor del agujero negro existente en el núcleo de nuestra Galaxia. Sus mediciones sugieren que este material, quizás hecho de burbujas de plasma, está girando no muy lejos de la órbita más interna permitida por las leyes de la física.
Si es así, esto permite a los astrónomos observar de cerca el espacio-tiempo de espejos de la casa de la diversión que rodea a un agujero negro. 
Y con el tiempo, las observaciones adicionales indicarán si esas leyes conocidas de la física realmente describen lo que está sucediendo en el límite de donde se descompone el espacio-tiempo.

Los astrónomos ya sabían que la Vía Láctea alberga un agujero negro central, que pesa unos cuatro millones de soles. Desde la Tierra, este agujero negro es una cosa densa y diminuta en la Constelación de Sagitario, tan grande en el cielo como una semilla de fresa en Los Ángeles cuando se ve desde Nueva York. 
Pero el gas interestelar brilla a medida que se arremolina en el agujero negro, marcando el corazón oscuro de la galaxia con un solo punto débil de luz infrarroja en las imágenes astronómicas.
Los astrónomos lo llaman Sagitario A* (pronunciado "A-star").

Durante 15 años, los investigadores han visto cómo ese punto parpadea, y se preguntan por qué. De vez en cuando, es 30 veces más brillante con luz infrarroja y luego desaparece, todo en tan solo unos minutos.
Ahora, sin embargo, un equipo con sede en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania, ha medido no solo el brillo de esta mota sino también su posición con una precisión asombrosa. 
Cuando se enciende, también se mueve en el sentido de las agujas del reloj en el cielo, encontrando un pequeño círculo, que encuentran.

"Claramente han visto algo en movimiento", dijo Shep Doeleman , un astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian que no participó en lo que él llama las medidas "extraordinarias" del equipo, que se publicarán mañana en Astronomy & amp; Astrophysics . "Lo que es, no está exactamente claro".

Pero una interpretación particular se destaca, argumenta el equipo. Es probable que este bamboleo provenga de "puntos calientes", burbujas brillantes de plasma calentado magnéticamente que orbitan justo sobre las fauces abiertas del agujero negro a casi un tercio de la velocidad de la luz.
 A medida que estos puntos calientes giran en círculos, las inmensas fuerzas gravitacionales del agujero negro giran el espacio-tiempo en algo parecido a una lente, una que proyecta faros de luz a través del cosmos como un rayo de luz galáctica.
La idea, propuesta por primera vez en 2005 por Avery Broderick , ahora en el Instituto Perimetral de Física Teórica y la Universidad de Waterloo en Canadá, y Avi Loebde la Universidad de Harvard, explicaría por qué el agujero negro parece estallar.

"Parece que tienen algo realmente emocionante aquí", agregó la astrónoma Andrea Ghez , una competidora desde hace mucho tiempo del equipo europeo en la Universidad de California en Los Ángeles.

Si estas bengalas giratorias se deben a puntos calientes de la forma en que Broderick y Loeb se imaginaron, las bengalas adicionales ayudarán a revelar el "giro" del agujero negro, una medida de su rotación. Y también podría proporcionar una nueva forma de golpear y pinchar la teoría de la relatividad general de Einstein en el espacio-tiempo flexionado en la boca de un agujero negro.

"Para estar en lo cierto de vez en cuando compensa todas las otras veces cuando me rascé la cabeza en la pizarra", dijo Broderick. "Esto es lo que hace que ser un científico sea tan divertido".

La luz de los cuatro telescopios en el arreglo del Telescopio Muy Grande en Cerro Paranal, Chile, se puede combinar para crear, en efecto, un solo telescopio enorme.

Viga de la gravedad

Desde la década de 1990, el grupo de Ghez en UCLA y el equipo europeo, dirigido por Reinhard Genzel del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania, han usado técnicas cada vez más precisas para resolver las órbitas de estrellas alrededor del centro galáctico.
A principios de este verano, el equipo de Genzel publicó una medida de cómo la relatividad general está afectando la luz de una estrella que ahora pasa cerca del agujero negro; un artículo similar del equipo de Ghez está ahora bajo revisión. "Es un momento notable, en términos de la capacidad de estos experimentos para comenzar a explorar cómo funciona la gravedad cerca de un agujero negro súper masivo", dijo Ghez.

Pero desde el año pasado, el equipo europeo ha tenido una herramienta única: el poder de cuatro telescopios gigantes que trabajan juntos en un proyecto llamado GRAVITY. 
En una noche típica, los cuatro telescopios del Observatorio Europeo Austral en el Cerro Paranal, que dominan el desierto de Atacama en Chile, vuelan en diferentes direcciones en el cielo.
GRAVITY los reúne utilizando una técnica llamada interferometría que combina observaciones de múltiples telescopios para producir imágenes artificiales que solo un telescopio real enormemente enorme podría hacer.

Para hacer esto en longitudes de onda infrarrojas, cerca de lo que pueden percibir los ojos humanos, se requiere combinar la luz en tiempo real para evitar perder información crucial. Entonces, el 22 de julio, cuando se encendió Sagittarius A*, la luz recolectada por cada alcance viajó a través de una configuración de espejos y cables de fibra óptica tipo Rube Goldberg que trazaron un camino con una longitud total que no varía más de 1/1,000 "El ancho de un cabello", dijo Frank Eisenhauer , un físico de Max Planck en Garching y el líder de GRAVITY. 
Luego, dentro de una caja de herramientas de congelación de 3 toneladas de tecnología óptica, estas ondas de luz se mezclaron, sus picos y valles se combinaron y cancelaron para producir mediciones de posición con una nitidez imposible.

Video: La  luz de cuatro telescopios navega a través de una red bizantina de componentes ópticos dentro del experimento GRAVITY. Para que el experimento funcione, la longitud total de la trayectoria de cada haz de luz tiene que diferir en menos de 1 micrómetro, 1 / 1,000 de la longitud de un milímetro.

Incluso después de todo eso, GRAVITY aún no tenía la resolución suficiente para hacer películas de las tres bengalas que vio, la del 22 de julio y otras dos. Pero sus medidas de la mota tenue que ondea en el cielo promete reducir las múltiples opciones de lo que está causando que Sagittarius A* parpadee en primer lugar.

Si pudiera verlos de cerca, las llamaradas podrían ser masas de plasma caliente disparadas hacia afuera desde el agujero negro, en chorros de material enfocado y lanzados por campos magnéticos. O podrían ser grupos calientes en el amplio Frisbee de gas que drena en el agujero negro, u otras posibles estructuras de disco como los brazos en espiral. 
En todos estos casos, el brillo y la atenuación de la luz provendrían del propio material que brilla intensamente y luego se enfría.

La idea de Broderick y Loeb también involucraba gotas de plasma destrozadas por el calor. Se formarían cerca del agujero negro, no a diferencia de lo que sucede en una llamarada solar. Por encima de la superficie de nuestro sol, una parcela de campos magnéticos de brezo se engancha, arrojando brotes de plasma caliente cuando los campos encajan en nuevas formas. Algo similar podría ocurrir en el gas alrededor de un agujero negro, que también alberga campos magnéticos fuertes y enredados.

En este caso, sin embargo, la modulación en el brillo no provendría del bloc en sí, sino de la órbita del bloc. Cuando se dio la vuelta en el atrio de un agujero negro gigante, el torcido espacio-tiempo predicho por la relatividad general enfocaría la luz del punto caliente en un rayo. 
Y cuando ese rayo se extendió por la Tierra, mediríamos el parpadeo del agujero negro. "El agujero negro es como la lente de un faro que está causando que esta cosa se nos eche encima mientras avanza", dice Broderick.

"Si los chorros causaran el parpadeo del agujero negro, ese movimiento sería lineal, ya que las burbujas salieron y se enfriaron", dijo Eisenhauer. Si los grupos en el disco alrededor del agujero negro fueran responsables, el movimiento no iría en ninguna dirección consistente particular. Pero el movimiento circular soporta orbitando puntos calientes, argumenta el equipo.

"Hay un hecho en particular que me hace inclinarme a confiar en este resultado", dijo el astrofísico Gunther Witzel del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, quien ha trabajado con los equipos del centro galáctico en ambos lados del Atlántico. GRAVITY también encontró que la luz emitida durante un destello cambia en polarización, siguiendo la misma escala de tiempo aproximada que el movimiento orbital aparente. Eso encaja, también. La luz emitida por un punto caliente se polarizaría. A medida que el lugar viajaba a través del espacio-tiempo deformado, su polarización se torcería en toda su órbita.

Para los astrofísicos, este vistazo al plasma en circunstancias únicas es interesante en sí mismo. "Tenemos un entorno totalmente nuevo, que es totalmente desconocido", dijo Nico Hamaus , cosmólogo de la Universidad Ludwig Maximilian en Munich, quien también desarrolló la teoría temprana de los puntos calientes. "Es por eso que había ideas tan vagas de lo que estaba pasando".

Ahora, sin embargo, los teóricos esperan que los puntos calientes puedan iluminar la lámpara de la sala de interrogación de la teoría de la gravedad de Einstein.

Leyendo el horizonte

Consideremos la posibilidad de un viaje a un agujero negro. A medida que se acerca, dicen las cuentas populares, tiene una última oportunidad de regresar: el horizonte de eventos que marca el borde del agujero negro. 

Pero quizás un lugar mejor para repensar su enfoque sería antes, en lo que los astrofísicos llaman la órbita circular más estable (ISCO). Los puntos calientes alrededor del agujero negro en el centro de la galaxia parecen orbitar solo un poco fuera de este límite

Que tal órbita exista es una diferencia clave entre las teorías de la gravedad de Newton y de Einstein. En la gravedad newtoniana, puedes orbitar un objeto tan cerca como quieras, siempre y cuando sigas aumentando tu velocidad. 
Pero a la vista de Einstein, la energía de rotación invoca más gravedad. A cierta distancia, ir más rápido acelerará tu caída. "Si el agujero negro es el drenaje donde desaparecen las cosas", dijo Loeb en Harvard, "esta órbita circular más interna es una especie de sumidero".

Para Loeb, una fuente de luz que vuela alrededor de este fatídico borde es un regalo de la Madre Naturaleza. La masa de un agujero negro y su velocidad de rotación determinan dónde está la ISCO, más el tiempo que orbitará un punto caliente en un radio determinado. Más allá de la masa y el giro, la relatividad general sostiene que nada más determina cómo un objeto orbita un agujero negro astrofísico. Estos dos valores deben ser las únicas características distintivas.

Ghez y Genzel ya han establecido el peso de este agujero negro en particular. Y si bien aún no pueden calcular su giro, las bengalas subsiguientes, especialmente las más brillantes, deberían ayudar a clavarlo.

El giro de un agujero negro arrastra el espacio a su alrededor, cambiando el tiempo que tardan en orbitar los objetos cercanos.

A medida que GRAVITY construye un catálogo de bengalas, explorando cuánto tiempo tardan en orbitar diferentes radios al Por Supuesto, eso es asumiendo que la relatividad general es correcta, y las órbitas de los objetos alrededor de un agujero negro están determinadas únicamente por la masa y el giro del agujero negro.
Si parece que algo más está sucediendo, que existe algún otro factor que afecta a estas órbitas, podría sugerir que la teoría de Einstein necesita una puesta a punto.

Más allá de eso, "hay una oportunidad aún más emocionante en el horizonte", dijo Broderick. "Si perdonas el juego de palabras".

El siguiente horizonte, literalmente, debe provenir del Telescopio de Horizonte de Evento, o EHT, un esfuerzo separado que se esfuerza ahora para resolver el espacio-tiempo alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea. 
El equipo de EHT actualmente está revisando sus datos, con la esperanza de publicar en algún momento en 2019, dicen.

EHT también afina su visión increíblemente aguda a través de la interferometría. Pero opera en longitudes de onda de radio, mil veces más largas que las trazas GRAVITY de la emisión infrarroja. Y sus observatorios componentes abarcan todo el mundo, no solo una cima de montaña en Chile. A medida que la Tierra gira, estos observatorios barren el espacio y recopilan aún más información.

Mientras GRAVITY midió la posición del agujero negro con una precisión asombrosa cada 30 segundos durante un destello, el EHT apunta a algo diferente: una imagen de larga exposición de ondas de radio que se deforman dentro de la ISCO, justo alrededor del borde del agujero negro.

Pero las oscilaciones de puntos calientes que encontró GRAVITY brindan una nueva oportunidad. "Si estos eventos ocurren con bastante frecuencia, y parece que sí, es una gran noticia para todos", dijo Doeleman en Harvard, quien dirige el EHT.

Siempre que las fluctuaciones también se produzcan en las longitudes de onda de radio, el EHT también podría rastrearlas, como los pequeños cambios de posición. Y si se sienten seguros de que algo orbitó el agujero negro durante una observación EHT, por ejemplo, después de que EHT y GRAVITY observaron la misma bengala la misma noche, el equipo de EHT podría dividir su larga exposición en cuadros secuenciales, utilizando modelos matemáticos para producir una Película actual de un punto caliente circundante.

"Podríamos estar probando lo mismo, solo de manera muy complementaria, con diferentes instrumentos", dijo Doeleman. "De eso se trata realmente la ciencia".

Fuente:   Quanta Magazine – Joshua Sokol Corresponsal Contribuyente –30. octubre.2018

Traducción libre de Soca

EN EL CENTRO DE LA VÍA LÁCTEA SE DETECTAN 10.000 AGUJEROS NEGROS

Imagen del centro de la Vía Láctea, donde reside un agujero negro supermasivo y se acumulan estrellas, polvo y gas.  Crédito: Bruno Gilli /ESO

Un grupo de astrónomos de la Universidad de Columbia (EE.UU.) ha detectado la presencia de 12 agujeros negros cerca del centro de la Vía Láctea, a su vez, un agujero negro supermasivo llamado «Sagitario A*» («Sgr A*», para abreviar).

 El hallazgo, logrado gracias a una nueva forma de observación en rayos X, apoya la hipótesis de que en torno al núcleo galáctico se arremolinan entre 10.000 a 20.000 agujeros negros pequeños o medianos.

«Hemos confirmado una predicción fundamental de la teoría galáctica: que debe existir un gran número de agujeros negros concentrados en el parsec (cerca de tres años luz) central de la Vía Láctea», explica a ABC Chuck Hailey, director de la investigación y co-director del Laboratorio de Astrofísica de la Universidad de Columbia.

«Sagitario A*» es un oscuro pozo situado a 26.000 años luz de la Tierra. Se trata de una concentración de masa, situada más allá de la comprensión de la Relatividad, que equivale a 4,3 millones de soles. Toda está concentrada en un volumen relativamente pequeño, a nivel galáctico: su tamaño le permitiría encajar holgadamente dentro del Sistema Solar puesto que tiene, según algunos autores, un radio de unos 6,25 horas luz (aprox. 1.080.000.000.000 km.), para hacerse una idea, si lo colocáramos en la posición que ocupa el Sol, la frontera de «Sagitario A*» llegaría un poco más allá de Plutón.

Representación de la nube de polvo y gas que rodea a «Sagitario A*» (en el centro). Allí hay 12 parejas de agujeros negros y estrellas. Los primeros se alimentan del gas de estas y emiten rayos X que se pueden detectar para inferir cuántos agujeros negros en total hay cerca del centro de la Vía Láctea-Columbia University

Lo interesante en este caso es que en torno a «Sgr A*» se arremolina un importante halo de gas y polvo. Desde que la Vía Láctea comenzó a formarse, momento en el que también comenzó a formarse «Sagitario A*», este gas y este polvo estuvieron tan concentrados que se convirtieron en el combustible idóneo para la formación de grandes estrellas.

Estas estrellas nacieron, vivieron y murieron, y eran tan pesadas, que sus cadáveres colapsaron y se transformaron en agujeros negros. Al menos en teoría.

Los agujeros invisibles

Durante más de dos décadas los astrofísicos han buscado pruebas de la presencia de todos los agujeros negros que deberían haberse creado cerca de «Sgr A*». No ha sido una tarea fácil porque la mayoría de los agujeros negros están aislados y no emiten ninguna luz: son realmente oscuros e invisibles.

Pero, ¿por qué se buscan? El motivo fundamental es que detectarlos permitiría confirmar las teorías sobre cómo se formaron la Vía Láctea y todas las otras galaxias, mucho más lejanas y, por tanto, inaccesibles.

Imagen del centro de la Vía Láctea. Los puntos rojos emiten rayos X y son agujeros negros-Nature y Hailey, et. al.

«Apenas hay cinco docenas de agujeros negros conocidos en toda la galaxia, que mide 100.000 años luz, y se supone que debe de haber 10.000 o 20.000 de esas cosas en una región – el centro galáctico, cerca de "Sgr A*» – que apenas mide seis años luz, y que nadie ha podido encontrar», dice Chuck Hailey.

Se ha intentado muchas veces, pero hasta ahora no se han encontrado pruebas sólidas de que allí hubiera un «enjambre» de agujeros negros. Así que los astrofísicos han tenido que ingeniárselas para buscar una forma de detectar a estos fantasmas.

Las parejas de agujeros y estrellas

La forma ha sido buscar a la fracción de estos agujeros que en el pasado capturaron a una estrella vecina, y quedaron convertidos así en sistemas binarios. Según dice Hailey, cuando eso ocurre a veces pasa que el agujero negro roba gas de la estrella compañera y comienza a «tragársela». Esto libera rayos X de forma constante que se pueden captar desde la Tierra, pero con una tecnología solo disponible ahora.

«Si podemos detectar agujeros negros acoplados a estrellas de baja masa –son estas parejas los que emiten los rayos X que se han detectado ahora– y conocemos qué proporción de los agujeros negros estarán en estas parejas, podemos inferir de forma científica cuál es la población de agujeros negros aislados ahí fuera», resume Hailey.

¿Cómo saben cuántos agujeros aislados hay por cada pareja? Según reconoce Hailey, para responder a eso solo se puede recurrir a una teoría, basada en observaciones, que dice que, por cada 100 agujeros negros, cinco forman sistemas binarios que emiten rayos X. Pero, incide: «No creo que el número preciso sea muy importante. Lo que importa es la diferencia entre "no tenemos ni idea" y un número grande».

Según el astrofísico, tanto si hubiera 1.000 como 5.000 se trataría de un resultado muy interesante.

Los investigadores recurrieron a los datos captados por el telescopio espacial de rayos X Chandra, en busca de las huellas características de los agujeros negros emparejados con estrellas de baja masa. Así encontraron 12 de estos sistemas binarios en una distancia de tres años luz de «Sgr A*».

Después, analizaron las propiedades y la distribución de estos objetos e hicieron unas extrapolaciones según las cuales debe de haber de 300 a 500 agujeros negros de ese tipo y 10.000 agujeros negros solitarios en torno a «Sagitario A*».

«Probablemente hay agujeros negros de todas las edades. Algunos podrían haberse formado hace decenas de miles de millones de años, y otros apenas tener decenas de millones de años», dice Hailey.

La Vía Láctea, una más entre las galaxias

Sea como sea, lo cierto es que estos hallazgos confirman una hipótesis que desde hace dos décadas es clave para comprender el origen de la Vía Láctea y la evolución de las otras galaxias. «La Vía Láctea es una galaxia normal y corriente, así que encontrar todos esos agujeros negros dentro de ella nos dice que la mayoría de las galaxias también rebosan con grandes números de agujeros negros, lo que es bastante bueno».

Una de las consecuencias prácticas, aparte de lo interesante que es comprender de dónde venimos, es que si existen todos esos objetos en el núcleo de las galaxias, en teoría deberíamos captar el «ruido» que producen en forma de ondas gravitacionales. ¿Será así? ¿Qué aprenderemos sobre los centros y las historias de las galaxias en las próximas décadas?

Fuente: ABC Ciencia (Gonzalo López Sánchez) / Nature 

Video: Descubren...

YouTube

ESTRELLA VIAJA A ALTA VELOCIDAD EN LA VÍA LÁCTEA

Crédito: © AIP / Janine Fohlmeister, Andrea Kunder

En un estudio sistemático de 100 estrellas variables de tipo RR Lyrae , un equipo  liderado por la investigadora Andrea Kunder del Instituto Leibniz de Astrofísica en Potsdam comprobó que la estrella MACHO 176.18833.411 (nombre de catálogo), resultaba ser una estrella que se desplazaba a alta velocidad; a unos 500 kilómetros por segundo, a través del bulbo central de la Vía Láctea. 

Se estableció que en una hora cubría una distancia equivalente a 4,5 veces la distancia Tierra-Luna.

La estrella no está en las inmediaciones del agujero negro central, se mueve justo por debajo de la velocidad de escape de la galaxia, por lo que no puede salir de nuestra galaxia

El complejo camino de la estrella MACHO 176.18833411 (Estrella Roja) puede calcularse en el centro de nuestra Galaxia La Vía Láctea en los últimos mil millones de años. La estrella se mueve desde las regiones exteriores de nuestra galaxia hasta cerca del centro, desplazándose a través de una vía alargada semejante a un bucle, a una velocidad de 500 Km/s. En la imagen se pone en un relieve de color amarillo  la ubicación de nuestra estrella, el Sol.

Las Estrellas RR Lyrae son estrellas variables que pueden ser utilizadas como candelas estándar para medir distancias galácticas.   Al igual que las famosas estrellas Cefeidas tienen una magnitud absoluta definida que se puede ver a partir de su período. Sin embargo, sus períodos son mucho más cortos que los de las Cefeidas. Basado en el brillo medido puede ser el brillo absoluto de la estrella y calcularlo permite determinar a qué distancia se encuentra de la Tierra.

Para los estudios espectrales también se siguió la velocidad relativa a la Vía Láctea, pudiendo deducirse el movimiento tridimensional. 

Con los datos obtenidos, el equipo podrá reconstruir el camino de MACHO 176.18833.411 alrededor de la región central de la Vía Láctea en los últimos mil millones de años. Resulta que la estrella gira alrededor del centro en órbitas muy alargadas que varían según los tránsitos, su posición en el espacio y su forma constante.

El informe de la investigadora Andrea Kunder se encuentra enAIP.

Fuente: Spektrum de.21.julio.2015

NuSTAR CAPTURA POSIBLE GRITO DE ESTRELLAS ZOMBIES

NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, o NuSTAR, ha capturado una nueva Alta Energía de Rayos X (en color magenta) en el Centro de nuestra Galaxia La Vía Láctea. 

Crédito: NASA/JPL-Caltech

El Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) de la NASA ha detectado un resplandor misterioso de rayos X de alta energía que, según los científicos, podría ser los "aullidos" de estrellas muertas, de las cuales se alimentan compañeros estelares.

"Podemos ver un nuevo componente del centro de nuestra galaxia con imágenes de NuSTAR", dijo Kerstin Pérez, de la Universidad de Columbia en Nueva York, autor principal de un nuevo informe sobre los hallazgos que aparece en la revista Nature. "No podemos explicar definitivamente la señal de rayos X sin embargo - es un misterio más trabajo que hay que hacer.".

El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea,  está llena de estrellas jóvenes y viejas, agujeros negros pequeños y otras variedades de cadáveres estelares - todo un enjambre que giran alrededor de un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A*.

NuSTAR, lanzado al espacio en 2012, es el primer telescopio capaz de capturar imágenes nítidas de esta región frenética en rayos X de alta energía. Las nuevas imágenes muestran una región alrededor del agujero negro supermasivo de unos 40 años luz de diámetro. Los astrónomos se sorprendieron por las imágenes, que revelan una bruma inesperada de rayos X de alta energía que domina la actividad estelar habitual.

"Casi todo lo que puede emitir rayos X está en el centro de la galaxia", dijo Pérez. "La zona está llena de fuentes de rayos X de baja energía, pero su emisión es muy débil cuando se lo examina en las energías que NuSTAR observa, por lo que la nueva señal se destaca."

Los astrónomos tienen cuatro teorías para explicar el desconcertante resplandor de rayos X, tres de las cuales implican diferentes clases de cuerpos estelares. Cuando las estrellas mueren, no siempre se van en el silencio de la noche. A diferencia de estrellas como nuestro Sol, el derrumbe de las  estrellas muertas que pertenecen a pares estelares, o binarios, pueden ser un sifón de materia de sus compañeros. Este proceso de "alimentación" cual zombis, difiere dependiendo de la naturaleza de la estrella normal, pero el resultado puede ser una erupción de rayos-X.

Según una teoría, este es un tipo de zombie estelar llamado pulsar podría estar en el trabajo. Los púlsares son los restos colapsados ​​de estrellas que explotaron en explosiones de supernovas. Pueden girar muy rápido y enviar haces intensos de radiación. A medida que los pulsares giran, sus haces barren a través del cielo, a veces interceptar Tierra, como los faros.

"Podríamos estar presenciando los faros de una población hasta ahora oculta de púlsares en el centro de la galaxia", dijo el co-autor Fiona Harrison, del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, investigadora principal del NuSTAR. "Esto significa que hay algo especial en el ambiente en el centro de nuestra galaxia."

Otros posibles culpables que incluyen cadáveres estelares son esos - set pesados ​​llamadas enanas blancas, que son los restos derrumbados y quemados de estrellas masivas que no tuvieron la suficiente para estallar en supernovas. Nuestro Sol es una estrella de este tipo, y está destinado a convertirse en una enana blanca en unos cinco mil millones de años. Debido a que estas enanas blancas son mucho más densas de lo que eran en su juventud, tienen una gravedad más fuertes y pueden producir rayos X de alta energía superior a lo normal. Otra teoría apunta a pequeños agujeros negros que poco a poco se alimentan de sus estrellas compañeras, irradiando rayos X como material que cae en picada hacia abajo en sus pozos sin fondo.

Alternativamente, la fuente de los rayos X de alta energía podría no ser todos  cadáveres estelares, los astrónomos dicen que más bien son una neblina difusa de partículas cargadas llamado rayos cósmicos. Los rayos cósmicos podrían originarse en el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, ya que devora material, y cuando los rayos cósmicos interactúan con el gas denso circundante, emiten rayos-X.

Sin embargo, ninguna de estas teorías coincide con lo que se conoce de la investigación anterior, dejando a los astrónomos en gran medida perplejos.

"Este nuevo resultado justo nos recuerda que el centro de la galaxia es un lugar extraño", dijo el co-autor Chuck Hailey de la Universidad de Columbia. "De la misma manera las personas se comportan de manera diferente a caminar en la calle en lugar de atascado en un metro lleno de gente de la hora punta, objetos estelares exhiben un comportamiento extraño cuando hacinados en cuartos cercanos cerca del agujero negro supermasivo."

El equipo dice que se planean más observaciones. Hasta entonces, los teóricos estarán ocupados explorando los escenarios anteriores para dar con nuevos modelos que permitan explicar que es lo que se esta emitiendo  y que produce el desconcierto al emitir un resplandor de rayos X de alta energía.

"Cada vez que construimos pequeños telescopios como NuSTAR, que mejoran nuestra visión del cosmos en una banda de longitud de onda particular, podemos esperar sorpresas como ésta", dijo Paul Hertz, el director de la división de astrofísica de la NASA en Washington.

NuSTAR es una Pequeña Misión Exploradora liderado por Caltech y administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington.

Fuente: Pia 19334 JPL / NASA

GAIA UNA MISIÓN DE ASTROMETRÍA

Imagen artística de GAIA mapeando la Vía Látea - Crédito ESA

La palabra GAIA tiene acepciones que no solo se refieren a la Tierra, sino también al espacio que nos rodea.

En la mitología griega,  GEA, GAYA o GAIA corresponde al nombre de la Diosa primigenia de la Tierra.Es una deidad primordial y ctónica en el antiguo panteón griego, considerada la Tierra-Madre.

Gaia Online, es un sitio web en inglés de  redes sociales, foros y animé. 

La Hipótesis de Gaia es un conjunto de modelos científicos de la biosfera en el cual se postula que la vida fomenta y mantienen unas condiciones adecuadas para sí misma, afectando el entorno. Gaia se comportaría  como un sistema auto-regulador que tiende al equilibrio. 

Misión Gaia de la Agencia Espacial Europea está vinculada a la cartografía espacial.

El verdadero pionero de la ciencia de la astrometría fue el antiguo astrónomo griego Hiparco, quien en 129 a.C, y con observaciones oculares a sólo ojo desnudo y geometría simple, catalogó las posiciones relativas de cerca de mil estrellas. Determinó su brillo relativo y la posición con una precisión de alrededor de un grado (el ángulo equivalente a la altura aparente de una persona a una distancia de 100 m).

Así comenzó la rama más antigua de la astronomía – la astrometría - es decir, el estudio de la relación geométrica entre objetos en el cielo y sus movimientos aparentes y verdaderos. Durante muchos siglos, los astrónomos han dedicado su tiempo al arte de la determinación de la posición relativa de las estrellas, un requisito fundamental para la catalogación del cielo nocturno.

Los avances en la precisión de los ángulos de medición sólo se aceleraron en el siglo 16 con las observaciones estelares del astrónomo Tycho Brahe con sextantes y cuadrantes. Se las arregló para fijar posiciones de las estrellas con una precisión de alrededor de la mitad de una minuto de arco (un minuto de arco es 1/60 de grado).

En 1609 se inventó el telescopio y más tarde los instrumentos que podrían ser utilizados con telescopios para determinar los ángulos en el espacio. Por último, los astrónomos pudieron determinar los ángulos con una precisión mayor que el ojo humano puede ver.

En el siglo 18, fueron  mejoradas las precisiones a la orden de segundos de arco, y por el siglo 19, a las fracciones de un segundo de arco.

Enlace vídeo Gaia escaneando el cielo aquí

Esto, finalmente, abrió la posibilidad de medir el paralaje estelar, el cambio en la posición aparente de una estrella cuando se ve desde dos posiciones ampliamente separadas, por ejemplo tal como se ve desde la Tierra 6 meses a cada lado de su órbita alrededor del sol.

Utilizando la trigonometría, el ángulo de paralaje se puede convertir en una distancia precisa. Pero es una muy pequeña cantidad - incluso la estrella más cercana tiene un paralaje de menos de 1 segundo de arco - hace la medición accesible sólo a instrumentos más sensibles, y sólo para las estrellas más cercanas.

La cartografía [del del griego χάρτις, chartis = mapa y  αφειν, graphein = escrito] es la ciencia que se encarga del estudio y de la elaboración de los mapas geográficos, territoriales y demás diferentes dimensiones lineales. Esta ciencia, unida al paralaje y la astrometría, es lo que ha llevado su aplicación al espacio; es así como la Agencia Espacial Europea [ESA en inglés] propuso el nombre de GAIA para una sonda espacial, que efectuará una Misión de Astrometría, que permitirá obtener un catálogo de aproximadamente mil millones de estrellas de magnitud hasta 20.

El programa de GAIA se cumplió dentro de los parámetros de fabricación, y en la actualidad, está lista para partir a su lugar de lanzamiento en la Guayana Francesa, desde donde iniciará una misión de 5 años para cartografiar las estrellas con una precisión sin precedentes. 

Su objetivo principal, es crear un mapa de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en 3D observando repetidamente millones de estrellas para determinar suposición precisa en el espacio y sus movimientos a través de él.

También se evaluarán las propiedades físicas vitales de cada estrella, incluyendo la temperatura, la luminosidad y la composición. El censo que resulte, permitirá a los astrónomos determinar el origen y evolución de nuestra galaxia.

GAIA también podrá descubrir objetos nunca antes vistos, como los asteroides de nuestro Sistema Solar, planetas alrededor de estrellas cercanas y la exploración de supernovas en otras galaxias, esta  información permitirá conocer como está hecha la Vía Láctea

Gaia será lanzada dentro del segundo semestre de 2013, mediante un cohete Soyuz Ariane, desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou, en la Guayanas Francesa. Una vez en el espacio, se ubicará en una órbita alrededor del Sol cercana a los 1,5 millones de kilómetros a partir de la órbita de la Tierra, conocida como el Punto de Lagrange 2 [L2].

Durante su misión de 5 años, la nave girará lentamente, barriendo con sus dos telescopios equipados con la cámara digital  más grande jamás lanzada al espacio – con cerca de un mil millones de pixeles – a través de todo el cielo. GAIA medirá más o menos el 1% de todas las estrellas que se extienden a través de la Vía Láctea, o sea, aproximadamente mil millones de estrellas.

Como GAIA se mueve alrededor del Sol, se medirá en repetidas ocasiones la posición de cada estrella permitiendo determinar la distancia a través de un efecto de perspectiva conocido como paralaje.

Dos observadores, en A y en B, ven a O en posiciones distintas respecto al fondo, se debe al paralaje. Crédito Wikipedia

Estos datos en combinación con las otras mediciones, equiparán a los astrónomos con la información que necesitan para reconstruir la historia de la Vía Láctea. También la Misión descubrirá dentro del Sistema Solar,  nuevos asteroides, y nuevos exoplanetas que orbiten alrededor de otras estrellas.

En 1989, a más de 2000 años después que Hiparco miró por primera vez los cielos, la ESA lanzó una misión que lleva su nombre: Hipparcos, fue el primer satélite dedicado a la astrometría, y revolucionó el campo de la astronomía de precisión, mejorando esas precisiones logradas, en unas 100 veces a tan sólo 1 milisegundo de arco.

En 1997 fueron publicados los datos recogidos entre 1989 y 1993, por la Misión Hipparcos. Contiene las posiciones, distancias y movimientos - 200 veces más preciso que cualquier medida anterior - para casi 120 000 estrellas. Un segundo y más grande catálogo - el catálogo Tycho - contiene datos de 2,5 millones de estrellas con una precisión menor. Estos catálogos establecieron el precedente de las posiciones estelares que se utilizan de forma continua en la investigación en ciencias del espacio y de la navegación naves espaciales.

Gaia continuará el noble legado europeo de la cartografía de estrellas. Está destinada a catalogar mil millones de estrellas, midiendo su posición, velocidad  y  su movimiento de cada estrella, será  200 veces más precisa que la misión Hipparcos, y la producción de 10 000 veces más datos que su predecesor. Con esta información,  los astrónomos serán capaces de rastrear el pasado de la trayectoria de las estrellas, por lo que en última instancia, descifrará la historia de la Vía Láctea.

GAIA debería incluso, ser capaz de lograr un sondaje de la distribución de la materia oscura, la sustancia invisible que solo es detectada a través de su influencia gravitatoria sobre los objetos celestes.

También pondrá a prueba la Teoría General de la Relatividad de Einstein, al observar cómo la luz es desviada por los objetos masivos como el Sol y sus planetas, así como por otras estrellas.

La extraordinaria precisión de Gaia representa el sueño de los astrónomos en la historia, y sacará a la luz las respuestas a las muchas preguntas que se han planteado a lo largo del camino.

Fuente: ESA / Wikipedia