Jun 27 2017

Imágenes que acarician el alma

Es tarde, casi las cuatro de la mañana, acaba de marcharse otro paciente de una guardia en urgencias que ya se hace demasiado larga, los ojos demasiado cansados para fijar la mirada en un sitio concreto, el pensamiento en el último tratamiento puesto, las dosis, las alergias, no hay margen de error en estas cosas,… de repente suena una notificación en el móvil, uno de los muchos filtros que he colocado para que me avise sólo de lo que realmente me interesa, puede ser interesante,…

Bajo el brillo del teléfono, es demasiado molesto para la hora que es, ahora mismo la sala de urgencias está vacia, las noches de verano suelen ser más tranquilas, las patologías que llenan los hospitales en invierno nos dan un respiro en estos meses de altas temperaturas. Abro la notificación, miro la imagen que me muestra, sonrio y apago la pantalla, es lo que necesitaba, un soplo de aire fresco directo al ALMA. En apenas cuatro horas podré leer un poco más, pero por ahora es suficiente para mí…

La imagen de mayor resolución jamás obtenida por un telescopio de la superficie de una estrella (ALMA)

Mi admiración por ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array) viene de lejos, algunas de las instantáneas más hermosas que he visto las ha tomado esta maravilla de instrumento. La captura pertenece a la imagen de mayor resolución jamás captada de la superficie de una estrella, es Beltegeuse, la supergigante roja fácilmente localizable en la constelación de Orión, un verdadero monstruo estelar 1.400 veces más grande que nuestro sol, un diámetro que en nuestro Sistema Solar abarcaría más allá de la órbita de Júpiter, imaginaros solo por un momento lo que eso puede significar,…

Comparación del tamaño de Beltegeuse con respecto a nuestro Sistema Solar.

Su forma irregular es testigo de su convulsa naturaleza. Sólo tiene 8 millones de años de edad y ya está a punto de terminar sus días como supernova. La gigantesca explosión de la estrella puede haber ocurrido ya (recordemos que está a 600 años luz de nosotros) y lo que estaríamos observando es algo que ya, simplemente, no existe. De haber explotado el 28 de junio de 1417, según nuestro calendario, esta noche veríamos uno de los espectáculos más hermosos e impresionantes que el cielo nos puede ofrecer, la estrella pasaría a ser el objeto más luminoso de la bóveda celeste siendo visible hasta de día…

El interés científico de Beltegeuse es enorme, estamos estudiando los últimos momentos de vida de una supergigante roja, monitorizando los cambios de su superficie y atmósfera antes de explotar en forma de supernova. La estrella está perdiendo material al espacio, se han captado llamaradas del tamaño de nuestro sistema solar, se ha comprobado su naturaleza no esférica,… no solo ALMA, una legión de telescopios miran hacia Beltegeuse sabiendo que es una oportunidad única para estudiar uno de los fenómenos más espectaculares y hermosos que nos puede ofrecer el cosmos.

Beltegeuse, localizada en la constelación de Orión.

La próxima vez que miréis hacia Orión fijaros en la estrella más roja y brillante de su constelación, recordar que mirar al cielo es mirar al pasado, hay una posibilidad de que lo que estéis viendo ya no exista, en su lugar, una supernova extendiendo hacia todas las direcciones del universo elementos pesados como el carbono, el oxígeno o el hierro (entre muchos otros), una supernova extendiendo hacia el cosmos los elementos químicos en los que se basa la vida tal como la conocemos,… quizás ahora entendáis mejor porque hay imágenes que pueden acariciar el alma…

Fuente: ESO web

Mar 24 2015

El telescopio SOFIA encuentra vínculos entre las supernovas y la formación planetaria

Las líneas blancas muestran el polvo superviviente dentro del remanente de la supernova Sagitario A

Un reciente estudio publicado en Science muestra los datos recogidos por el observatorio estratosférico SOFIA. La investigación concluye que la nube formada tras la explosión de la supernova Sagitario A, hace 10.000 años, contiene el suficiente material como para formar 7.000 planetas parecidos al nuestro.

Las enormes cantidades de material estelar expulsadas por la explosión de una supernova son capaces de sobrevivir intactas a las duras condiciones a las que son expuestas durante el suficiente tiempo como para formar nuevas estrellas y discos protoplanetarios.

Polvo interestelar producido por la explosión de la supernova en color naranja

Que las supernovas emitían grandes cantidades de material necesario para la formación de nuevos sistemas estelares ya era conocido, faltaba probar si el valioso contenido que se eyectaba a grandes velocidades al espacio interestelar era capaz de sobrevivir a las enormes presiones a las que era sometido por las diferentes ondas de choque generadas en la explosión y la interacción con el material ya existente alrededor de la supernova.

El instrumento SOFIA, capaz de tomar mediciones en el espectro infrarrojo a bordo de un Boeing 747 modificado, nos vuelve a recordar lo que ya decía Sagan en uno de los episodios de Cosmos, pero esta vez con datos.

«The nitrogen in our DNA, the calcium in our teeth, the iron in our blood, the carbon in our apple pies were made in the interiors of collapsing stars… We are made of starstuff»

Y si, el hidrógeno es el elemento más común del universo y se originó en el Big Bang al igual que el helio, pero la vida ha necesitado imperiosamente de otros materiales para aparecer, materiales forjados durante millones de años en el interior de estrellas que tras agotar su ciclo vital han sembrado el cosmos de elementos pesados, el verdadero génesis de la vida tal como la conocemos…

Fuente: Nasa press note

Abr 28 2014

El oro de la Tierra procede de estrellas que mueren dos veces

El Cosmos ha formado todos y cada uno de los elementos que nos rodean y que nos forman. Cada uno de estos pilares de la materia tiene su propia historia y diferentes orígenes.

La historia que nos cuenta el material conocido como oro es de las más épicas que podemos encontrar desde que el Universo es Universo. Este material es uno de los metales más pesados que encontramos de forma estable.

Del hidrógeno que forma nuestro mundo solo podemos decir que se creó durante el Big Bang, Lo mismo pasa con la formación de elementos más ligeros, apenas necesitaron unas pocas generaciones de estrellas para ser «cocinados» en su interior.

En los primeros pasos del Universo solo existía un denso mar de plasma, la materia y la radiación eran tan intensas que no permitían la unión de dos partículas.

El universo se enfrió a medida que se expandía, le costó millones de años, pero se enfrío. Esta situación permitió que núcleos más pesados de elementos se formaran. El hidrógeno, el helio y algunos isótopos de litio aparecieron así.

La evolución siguió sus pasos, nuestro Cosmos necesitaba materiales cada vez más pesados, no le bastaba con números atómicos bajos, por alguna razón buscaba algo más. La gravedad entró en escena, aglutinando la materia en densas nubes moleculares, la mayoría ya compuestas por helio, de aquí salieron estrellas de tercera generación que empezaron a fusionar el helio para formar carbono, otras llegaron a crear oxígeno, silicio y azufre, y los núcleos más compactados y calientes de algunas de estas estrellas trajeron el hierro, el cobalto y el niquel. Algunas de estas últimas pagaron su osadía cuando el combustible que las mantenía activas se agotó, colapsaron y explotaron en forma de supernovas tipo II, sembrando de metales pesados sus vecindarios cósmicos, expandiendo la materia de la que están hechos los mundos y la vida.

Estas terribles explosiones, cuyo único brillo iguala al del resto de la galaxia a la que pertenece la estrella que muere, dejaban su correspondiente agujero negro o (con más frecuencia y según la masa de la estrella fuente) una estrella de neutrones.

La misma explosión que crea estas estrellas de neutrones expulsa al espacio un elevado número de neutrones que permitiría formar elementos mucho más pesados que el hierro, pero no en la cantidad que se observan actualmente. Necesitamos otros mecanismos que expliquen las concentraciones de elementos pesados tal como las encontramos en la actualidad.

La respuesta, según un último estudio, se encontraría en las estrellas de neutrones. El espacio está lleno de ellas, se estima que hay miles de millones de ellas en cada una de las galaxias del tamaño de nuestra Vía Láctea, la mayoría solitarias aunque algunas forman parte de sistemas binarios, un pulsar doble.

Las órbitas de estas binarias al final decaen, y es en ese momento donde se produce la segunda muerte de la estrella. Ambas se destruyen en una fracción de segundo, puede que dejen un agujero negro tras la explosión, pero lo que seguro que hacen es emitir el equivalente de miles de veces la masa terrestre de elementos pesados. De aquí es donde procede la mayoría del oro, platino, mercurio, plomo y uranio de nuestro Cosmos, y por ende de nuestro planeta.

Estrellas que mueren dos veces, una como supernova y otra en una explosión de rayos gamma, así es como el universo obtiene sus elementos más elaborados…

Fuente: https://medium.com/starts-with-a-bang/1dff9b27d587

Ene 22 2014

Explota una supernova en nuestro vecindario cósmico

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Animación del antes y el después de la brutal explosión de una supernova en M82

La comunidad astronómica está en estos mismos momentos revolucionada. Una brillante supernova acaba de aparecer en la cercana galaxia M82, conocida como Cigar Galaxy o Galaxia del Cigarro.

Es lo suficientemente brillante como para ser observada con pequeños telescopios y además situada en la constelación de la Osa Mayor con una perfecta visibilidad al anochecer desde el hemisferio norte.

El objeto ha sido descubierto la pasada noche por S.J Fossey y enseguida cientos de astrónomos alrededor de todo el mundo confirmaban el hallazgo.

Ahora mismo está en una magnitud de +11 por lo que no es visible sin ningún instrumento. M82 está situada a solo 12 millones de años luz de nosotros, eso en términos cosmológicos es una distancia muy pequeña. Desde la famosa supernova SN1987A que explotó en febrero de 1987 en la cercana nube de Magallanes no teníamos un evento similar.

M82, Galaxia del Cigarro (click para ampliar)

La supernova ha recibido el nombre de PSN J09554214+6940260 y es una tipo Ia, este tipo de explosiones (el Ia) describe uno de los más catastróficos eventos del universo. Una superdensa enana blanca con apenas el diámetro de nuestra Tierra pero con la fuerza gravitacional de una estrella como el sol recoge hidrógeno de una compañera estelar cercana, este gas se va depositando sobre su superficie lo que aumenta su peso. Cuando la enana blanca llega a una masa crítica establecida en 1.4 veces la solar colapsa repentinamente sobre sí misma. La explosión que se produce es uno de los eventos más increíbles que conocemos de nuestro Universo. Es la muerte de una estrella.

Supernova-Type-I-illus-NASA-CXC-M.Weiss_edited-12

Evolución de una supernova tipo Ia

Si tenéis un pequeño telescopio y queréis intentar ver una supernova aquí dejo un gráfico con la posición de M82 en el hemisferio norte justo al anochecer mirando hacia el norte-noreste.

Ya hemos hablado otras veces de lo que una supernova significa para la vida, cada uno de nuestros átomos han sido creados en explosiones como estas y distribuidos a lo largo del cosmos para formar lo que actualmente conocemos como vida. Cada átomo de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno… somos «polvo de estrellas».

Mapa que muestra la localización de M82 donde ha explotado la reciente supernova

Iremos actualizando la entrada a medida que varíe el brillo de la explosión o haya nuevas observaciones.

Actualización 23/1/14:

Datos actuales de sobre la magnitud de la supernova, el teletipo indica posición y la magnitud actual que está en 10.5, el tipo Ia y el descubridor que ha sido Fossey

2014J NGC 3034 2014 01 21 09 (DATE) 55.7(RA) +69 40(DECL) 54W 21S (COORD) 10.5 (MAG) CBET 3792 09 55 42.14 +69 40 26.0 CBET 3792 Ia 2014J Fossey

– Nuevas imágenes de la supernova en M82, astrofotógrafos y aficionados de todo el mundo se han lanzado a inmortalizar el evento. Si tenéis posibilidades intentarlo (es visible con un telescopio pequeño e incluso con unos buenos prismáticos, es muy raro un evento así de brillante y tan cerca de nosotros)

– Actualización 10:04 ¡Ya tenemos la primera curva de magnitud! 10.4 y bajando.

Nota: creí que no era necesario matizarlo pero bueno. Que la explosión la veamos ayer o anteayer no significa que realmente se haya producido ayer o anteayer. Nos separan 12 millones de años luz de la galaxia M82, es decir la luz partió de la supernova hace 12 millones de años y nos llega ahora, de lo contrario los fotones habrían superado la velocidad de la luz y Einstein se cabrearía muchísimo.

-Aquí está el tweet del descubridor junto con la primera foto.

– Nueva imagen en color de M82 con la supernova señalada con una flecha, realizada por Adam Block de la Universidad de Arizona

Supernova en M82

–Actualización 26/1/14: la magnitud ya está en +10

Oct 19 2013

Nuevos estudios hallan restos de una supernova en el meteorito Allende

Muestra de 520 gramos del meteorito Allende

Astrónomos de la Universidad de Arizona han encontrado evidencias isotópicas de una supernova en el interior del famoso meteorito Allende que atravesó nuestra atmósfera en el año 1969.

En el nuevo estudio publicado en el Proceedings of the National Academy of Science se describe como los isótopos encontrados en las muestras del meteorito difieren de las encontradas en la Tierra o en la Luna, sugiriendo que su origen proviene directamente de la explosión de una antigua supernova y no de los materiales que formaron el sistema solar.

El origen de nuestro sistema solar se remonta a unos 4.500 millones de años en el tiempo, muchas teorías rivalizan a la hora de explicar los procesos que transformaron una inmensa nube de polvo y escombros en los planetas y cuerpos que actualmente observamos. A pesar de ser aún una materia a debate, una cosa está clara, los materiales pesados que forman nuestros planetas solo han podido formarse en estrellas, no hay otra manera conocida de síntesis. Estos materiales que se forman en soles de segunda o tercera generación solo tienen una forma de llegar a nosotros, la explosión del astro que los contiene, una explosión cuyo brillo eclipsa el de toda una galaxia, un evento que significa la muerte de una estrella y de lo poco que quede de su sistema planetario, un evento que transforma la muerte en vida al propagar los elementos necesarios para que esta surja en otros sitios del cosmos… una supernova.

Los elementos y la composición isotópica de nuestro sistema solar refleja una mezcla de materiales derivados de reacciones de nucleosíntesis que se han producido dentro de estrellas. Los isótopos de elementos más pesados que el Níquel se producen a través de tres mecanismos: los procesos p-, s- y r-.

La investigación se ha centrado en los procesos r- consistentes en la rápida adición de neutrones, estas condiciones solo se dan en ambientes con grandes concentraciones de estas partículas como tras la explosión de una supernova. En el proceso-r los núcleos son bombardeados por un elevado flujo de neutrones para crear núcleos muy inestables con gran cantidad de neutrones que, a su vez, decaen muy rápidamente para formar núcleos estables pero siempre muy ricos en neutrones.

Las nuevas técnicas con las que se ha analizado el meteorito han permitido hallar isótopos que provienen de este porceso r-, es decir provienen de la explosión de una supernova. El descubrimiento añade nuevas pistas a la hora de entender como se formó nuestro sistema estelar, es posible que una sola supernova iniciara el proceso de formación de nuestro sol y que luego se formaran por acreción el resto de planetas, aunque también se baraja que nuestro sistema contenga materiales provenientes de varias explosiones cercanas.

Una cosa está clara «somos polvo de estrellas» (Carl Sagan).

–Artículo en pdf (inglés)

Abr 24 2013

Buscando los orígenes del sistema solar en dos granos de arena

Imagen compuesta de los remanentes de la supernova Cassiopea-A donde fueron identificados materiales como los silicatos.

Ayer hablábamos de la importancia de las supernovas en la formación de nuestro sistema solar y en la aparición de la vida tal como la conocemos.

Lo de ayer son teorías demostradas con modelos de formación de discos protoplanetarios alrededor de estrellas, modelos y observaciones sobre las supernovas que ya conocemos, mediciones de elementos orgánicos dentro de las nebulosas que dejan las explosiones de las supernovas…

Lo de hoy se puede tocar con las manos.

Es bonito divagar, teorizar, soñar con la idea de moléculas formadas en el interior de estrellas a miles de millones de años-luz, lanzadas al espacio interestelar a través de enormes explosiones del astro que los contiene. Pero todo esto deja de tener un caracter meramente especulativo o teórico cuando dos de esos granos de polvo están formados por un compuesto llamado sílice (silicio y oxígeno) y un equipo de investigadores los encuentra escondidos en lo más profundo de un antiguo meteorito descubierto en la Antártida. Todo se torna más real cuando ese sílice quizás se haya formado en el interior de una estrella diferente al sol, quizás proveniente de los restos de una supernova que ayudó a formar lo que hoy vemos a nuestro alrededor.

Eso es lo que han anunciado hoy investigadores de la Universidad de San Luis en Washington. El descubrimiento de dos microscópicos granos de sílice en un meteorito muy antiguo recogido en 2009.

Condrita hallada en la Antártida

Los silicatos son uno de los principales componentes de los minerales terrestres hoy en día. Pero el descubrimiento sorprende al descubrirse dentro de un meteorito. Los silicatos no son uno de los minerales que estuvieron presentes en la formación del disco protoplanetario alrededor de nuestro sol.

De hecho se piensa que estos dos minúsculos granos tendrían su origen en una supernova que «sembró» con sus materiales un muy primitivo sistema solar, ayudando a la formación de los planetas.

Los científicos pueden asegurar que estos granos provienen de antiguas estrellas debido a sus inusuales y elevadas trazas isotópicas. Diferentes estrellas producen diferentes proporciones de isótopos.

El material que forma nuestro sistema solar se mezcló y homogeneizó mucho antes de que se formaran los planetas. Podemos decir que el sol y los mundos que lo rodean tienen la misma composición isotópica.

Los meteoritos que caen a nuestro planeta, la mayor parte provenientes de asteroides, también tienen la misma composición isotópica de nuestro sistema solar, pero, a veces y sólo a veces, atrapados en el interior de los más antiguos hallamos muestras de otras estrellas, y eso es maravilloso.

El profesor en física Christine Floss descubrió las muestras de sílice en un meteorito recogido de la Antártida. Este sílice era rico en oxígeno-18 un isótopo pesado de la molécula de oxígeno, esto significaba que su origen provenía del núcleo colapsado de una supernova.

Estas nuevas investigaciones nos confirman lo que ya sabíamos sobre la evolución del cosmos. La diferencia reside en que ahora lo podemos tocar con nuestras manos. Podemos tocar estrellas distantes que ayudaron a formar los elementos complejos de los que estamos hechos.

Y todo esto a partir de dos simples granos de arena.

Fuente: universe today

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Abr 23 2013

De aquí surge la vida

Restos de la Supernova SN 1006

No suelo comentar las imágenes del día de la página la NASA, pero hoy vamos a hacer una excepción. No es una imagen particularmente bella, ni espectacular como las hay a miles en el amplio catálogo que ya posee nuestra especie sobre el cosmos que nos rodea.

Lo que estamos viendo son los restos de la más brilante supernova que los registros del ser humano recuerdan. En los cielos de todo el mundo del 1 de Mayo del año 1006, una estrella aumentó su brillo de manera súbita. Era tal la luminosidad que desprendía que competía con la de la luna. Astrónomos e historiadores de China, Egipto, Italia, Japón,… dejaron constancia en numerosos escritos del evento estelar de mayor magnitud visual de nuestra pequeña y corta historia como observadores del cosmos.

Cuentan los escritos que su brillo iluminaba la oscuridad de la noche, permitiendo ver los objetos que estaban en el suelo. Su color amarillento y el año entero que se mantuvo en el cielo permitió que sus restos fueran identificados 959 años después, en 1965. Lo que vemos en la imagen que encabeza el post es una cáscara circular de unos 60 años-luz de diámetro localizada a unos 7.200 años-luz de nuestra tierra.

Se cree que SN 1006 (que así se llama en la actualidad) era originariamente una estrella binaria, una de sus dos estrellas, una enana blanca, explotó cuando el gas proveniente de su compañera la llevó a superar el límite de Chandrasekhar. La supernova eyectó material a una enorme velocidad, generando una onda de choque que precede al material expulsado.

El universo tiene su particular manera de evolucionar. Desde los más elementales átomos de hidrógeno y helio que lo formaban fracciones de segundo después del Big Bang, hasta los complejos dedos formados por estructuras musculares y nerviosas con los que escribo estas líneas.

Para golpear estas teclas de una manera precisa y con sentido necesitamos carbono, nitrógeno, oxígeno,… Para obtener estos elementos necesitamos un horno que los elabore, una estrella que vaya formando materiales pesados a partir de los más simples. Y para que lleguen a formar planetas y formas de vida compleja necesitamos que se distribuyan por el universo, necesitamos procesos estelares como las supernovas.

La explosión de una estrella despide materiales de todo tipo en todas las direcciones del espacio. Esos materiales, con el tiempo, formaran parte de nebulosas planetarias que rodean a otras estrellas, esas nebulosas irán compactándose formando sistemas planetarios y en esos planetas puede surgir la vida.

Nuestros átomos han realizado un largo viaje a través del espacio. Quizás los que nos forman provengan de una sola supernova, quizás de varias, quizás muy cercana a nuestro sistema solar o quizás a varios cientos de millones de años-luz de nosotros.

La imagen no es muy espectacular, asemeja a lo que podemos ver a través del microscopio si enfocamos un embrión de cualquier especie a los pocos días de su formación. Un embrión es sinónimo de vida. Esta imagen también lo es.

Fuente: Astronomy picture of the day