Una estrella lanza llamaradas de rayos gamma

Una estrella de neutrones puede emitir intensas llamaradas capaces de ionizar la capa superior de la atmósfera terrestre incluso a larga distancia.

Febrero 10, 2009: Las naves Fermi y Swift, de la NASA, se encuentran monitorizando una estrella neutrónica localizada a 30.000 años luz de la Tierra, la cual ha llamado la atención porque emite poderosas llamaradas de rayos gamma.

"En ciertas ocasiones, este impresionante objeto ha hecho erupción emitiendo más de cien llamaradas en apenas 20 minutos", dijo Loredana Vetere, quien se encuentra coordinando las observaciones de Swift en la Universidad del Estado de Pensilvania. "Las llamaradas más intensas emitieron una energía total mayor que la que emite el Sol en 20 años".

Derecha: Concepto artístico de la centelleante estrella en acción. Crédito: Laboratorio de Imágenes Conceptuales del Centro Goddard para Vuelos Espaciales de la NASA [Más información]

La estrella, conocida como SGR J1550-5418, se encuentra ubicada en la constelación sur denominada Norma. Dicha estrella experimentó una serie de erupciones el 3 de octubre de 2008, se tranquilizó por un tiempo y luego volvió a rugir el 22 de enero de 2009, en lo que fue considerado un epidosio intenso.

Debido a sus rápidos estallidos de fuego y a su espectro de rayos gamma, los astrónomos han clasificado al objeto como un "repetidor de rayos gamma suaves" (es sólo el sexto objeto que se conoce de ese tipo). En 2004, una gigantesca llamarada que provino de otro repetidor de rayos gamma suaves resultó ser tan intensa que ionizó la atmósfera superior de la Tierra desde una distancia de 50.000 años luz: más información.

Utilizando datos recopilados mediante un telescopio de rayos-X ubicado en la nave Swift, Jules Halpern, de la Universidad de Columbia, captó los primeros "ecos de luz" que se han visto de un repetidor de rayos gamma suaves. Las imágenes, obtenidas al momento de comenzar el episodio de llamaradas más reciente, muestran lo que parecen ser halos en expansión alrededor de la fuente. Múltiples anillos toman forma a medida que los rayos-X interactúan con las nubes de polvo a diferentes distancias. Haga clic sobre la imagen para ver el video tomado durante 6 días:

Arriba: El telescopio de rayos-X Swift (XRT, por su sigla en idioma inglés) captó un halo que parece haber estado expandiéndose alrededor de la centelleante estrella de neutrones SGR J1550-5418. El halo se formó durante la dispersión de los rayos-X que provenían de las llamaradas más brillantes de las nubes de polvo involucradas. Crédito: NASA/Swift/Jules Halpern, Universidad de Columbia. [Más información]

Los científicos creen que la fuente de estas llamaradas es una estrella de neutrones giratoria (los restos superdensos de una supernova, del tamaño de una ciudad). A pesar de tener apenas 19 kilómetros (12 millas) de diámetro, una estrella neutrónica contiene más masa que el Sol. Se cree que esta estrella de neutrones en particular es una "magnetar" (o magnetoestrella), una estrella neutrónica con un campo magnético increíblemente intenso.

Una teoría muy popular sobre los repetidores de rayos gamma suaves sostiene que las llamaradas son causadas por "terremotos estelares" que tienen lugar en la rígida cubierta externa de la magnetar. A medida que cambia el colosal campo magnético de la magnetar, sus monstruosas fuerzas magnéticas van lastimando la cubierta y, en ocasiones, la rompen. Cuando la cubierta se rompe, produce vibraciones de onda sísmica, que se asemejan a lo que sucede cuando se produce un terremoto, y emite un destello de luz de rayos gamma.

No obstante, todavía no hay nadie que esté seguro de los detalles y queda mucho trabajo por hacer para lograr entender estas hiperactivas y poderosas estrellas.

El telescopio de rayos gamma Fermi, de la NASA, que fue lanzado en junio de 2008, es ideal para este trabajo. "La capacidad que tiene el monitor de llamaradas de rayos gamma del telescopio Fermi para detectar en detalle la estructura de estos eventos nos ayudará a entender mejor la manera en que las magnetares liberan su energía", dijo Chryssa Kouveliotou, una astrofísica del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, en Huntsville, Alabama. El objeto ha activado el monitor de llamaradas de rayos gamma del telescopio Fermi en más de 95 ocasiones desde el 22 de enero.

El satélite Wind (Viento), de la NASA, la misión conjunta que llevan a cabo la NASA y Suzaku de Japón, y el satélite INTEGRAL, de la Agencia Espacial Europea, también han detectado llamaradas que provienen de SGR J1550-5418.

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Alerta: cielo bello

El viernes 27 de febrero por la noche, la Luna creciente brillará al lado de Venus formando un par de luces hipnóticas y bellísimas en el cielo del atardecer.

Febrero 26, 2009: ¡Cuidado!, ésta es la clase de cosas que pueden provocar un accidente.

El viernes 27 de febrero por la noche, la Luna creciente (10%) brillará al lado de Venus formando un par de luces hipnóticas y bellísimas en el cielo del atardecer. Las conjunciones de la Luna y Venus no son inusuales, pero ésta tiene algunas características especiales:

(1) El planeta Venus exhibirá su máximo brillo: magnitud -4,6. Es veinte veces más luminoso que Sirio, la estrella más brillante del cielo; tan brillante que puede resplandecer a través de las nubes delgadas y puede formar sombras tenues sobre el suelo.

Derecha: Una conjunción de la Luna y Venus, en diciembre de 2008, fotografiada por Tamas Ladanyi, de Mönichkirchen, Austria. La conjunción de este mes será más cercana y brillante. [Imagen ampliada]

(2) Según se la ve desde América del Norte, la separación de la Luna y Venus es apenas mayor que 1^o. Levante el dedo pulgar y sosténgalo a la altura del brazo extendido. Venus y la Luna cabrán cómodamente detrás de la punta de su dedo. Las conjunciones cercanas como ésta son las más bellas de todas.

(3) No solamente la Luna estará en fase creciente, sino también Venus. Si apunta un telescopio hacia el brillante planeta, observará un esbelto disco iluminado (20%).

Sume todo esto y obtendrá una gran distracción. Quienes conduzcan durante la noche deberían detenerse en la banquina. Mirar a Venus y a la Luna ¡podría ser más riesgoso que escribir mensajes de texto!

Venus se puede ver como una media luna porque, al igual que la Luna, tiene fases. El planeta puede pasar por las siguientes fases: llena, menguante, nueva o puede adoptar cualquier otra forma entre dichas fases. La fracción iluminada que podemos ver un día cualquiera depende de la cantidad de parte nocturna de Venus que esté colocada frente a la Tierra.

Puede parecer raro que Venus sea más brillante ahora que está en la fase creciente. Eso hace dar marcha atrás a lo que nuestra experiencia y el sentido común dicen respecto de la Luna, que es más brillante cuando está llena. Una animación de Venus, llevada a cabo durante 6 meses y creada por un astrofotógrafo de Hong Kong, "Wah!", resuelve el misterio en un segundo:

La fase creciente de Venus se produce cuando este planeta se encuentra cerca de la Tierra, muy grande y brillante. La fase llena de Venus, por otro lado, tiene lugar cuando Venus está ubicado en el lado opuesto del Sol, lejos y relativamente tenue.

La fase creciente de Venus es tan brillante que se la puede ver a pleno día. El viernes, durante el día, busque la Luna creciente en el cielo. (Pista: Párese en la sombra de un edificio alto para bloquear el brillo del Sol.) Al mediodía, la Luna estará ubicada al este de la posición del Sol. ¿Listo? Observe alrededor de la Luna y —¡allí está!— Venus asomará de repente desde el azul del cielo. El planeta es sorprendentemente fácil de ver cuando se sabe dónde observar.

Una vez que halló a Venus de día, podría sentirse tentado de observar al planeta con binoculares o con un telescopio. No lo haga. El Sol, ubicado muy cerca, puede perjudicar sus ojos si accidentalmente apunta la óptica en esa dirección.

Espere hasta que el Sol se ponga y contemple a la dupla enmarcada por el azul del crepúsculo que se hace más evidente. Primero hágalo sin ayuda de instrumentos, y luego utilice un pequeño telescopio. En la Luna, verá montañas, cráteres y una vasta expansión de terreno lunar nocturno levemente iluminada por el brillo de la Tierra. Respecto de Venus, verá una pequeña y delicada media luna de impenetrables nubes.

Es una bella manera de terminar el día.

Emisiones de metano en Marte revelan que el planeta está vivo

Aún hay esperanzas para Marte. La primera detección confirmada de metano en su atmósfera indica que el planeta está aún vivo, ya sea en un sentido biológico o geológico, según un equipo de científicos de la NASA.

Esta imagen representa las concentraciones del metano hallado en Marte. Créditos: NASA (pulse en la imagen para ampliarla).

por Bill Steigerwald, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

15 de enero de 2009

Hoy en día Marte es un mundo desértico, frío y desolado, aparentemente desprovisto de cualquier tipo de vida, al menos en la superficie. Incluso peor que eso, parece que Marte ha permanecido frío y seco durante miles de millones de años, con una atmósfera tan tenue que el agua líquida se evapora rápidamente de la superficie y la radiación ultravioleta del sol achicharra el suelo.

Pero hay evidencias de un pasado más cálido y húmedo; la existencia de rasgos del terreno semejantes a cauces fluviales y de minerales que sólo se forman en presencia de agua nos indican que el agua fluyó una vez a través de las arenas marcianas. Dado que el agua líquida es necesaria para todas las formas conocidas de vida, los científicos se preguntan si la vida pudo haberse desarrollado en Marte, y si lo hizo, qué fue de ella a medida que el clima marciano cambiaba.

Nuevas investigaciones nos revelan que aún hay esperanzas para Marte. La primera detección confirmada de metano en la atmósfera de Marte indica que el planeta está aún vivo, ya sea en un sentido biológico o geológico, según un equipo de científicos universitarios y de la NASA.

El metano se destruye con gran rapidez en la atmósfera marciana, a través de diversos mecanismos, así que nuestro descubrimiento de importantes surtidores de gas metano en el hemisferio norte de Marte en 2003 indica que algún proceso está siendo capaz de liberar el gas, declaró el Dr. Michael Mumma, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. En pleno verano boreal, el metano es liberado a un ritmo comparable al de las masivas filtraciones de hidrocarburos de Coal Oil Point en Santa Bárbara, California.

El metano, formado por cuatro átomos de hidrógeno unidos a uno de carbono, es el componente principal del gas natural en la Tierra. Resulta de gran interés para los astrobiólogos, ya que gran parte del metano terrestre es liberado por los seres vivos al digerir diferentes nutrientes. Sin embargo, también existen procesos puramente geológicos capaces de producir metano, como la oxidación del hierro. Ahora mismo no tenemos suficiente información para decir si el metano producido en Marte tiene su origen en la biología, la geología, o en una combinación de ambas, afirma Mumma. Pero este metano nos dice que el planeta está aún vivo, al menos en un sentido geológico. Es como si Marte nos estuviera retando, diciéndonos, ¡eh!, intentad averiguar qué significa esto. Mumma es el autor principal del artículo científico que informa de estos datos, publicado el 15 de Enero de 2009 en Science Express.

Si fuera vida microscópica marciana la que estuviera produciendo el metano, viviría probablemente a gran profundidad, donde la temperatura es aún lo suficientemente alta como para que exista agua líquida. Todas las formas conocidas de vida requieren agua líquida, una fuente de carbono y energía para poder subsistir.

En la Tierra hay microorganismos capaces de prosperar a 2 o 3 km de profundidad, como los que se encuentran bajo la cuenca de Witwatersrand en Sudáfrica, donde la radioactividad natural es capaz de romper las moléculas de agua en hidrógeno molecular y oxígeno. Estos organismos usan el hidrógeno para producir energía. Es posible que organismos similares fueran capaces de sobrevivir durante miles de millones de años bajo la capa de permafrost marciano, allí donde el agua es líquida, la radiación proporciona energía y el dióxido de carbono constituya una fuente de carbono, declaró Mumma.

Gases como el metano, acumulados en estas zonas subterráneas, podrían haberse liberado a la atmósfera si durante la estación cálida se hubieran abierto poros y fisuras en lugares como paredes de cráteres o cañones, conectando las profundidades de Marte con la atmósfera, dijo Mumma.

Los microbios que producen metano a partir de hidrógeno y dióxido de carbono fueron una de las formas de vida de la Tierra primitiva, señaló el Dr. Carl Pilcher, director del Instituto de Astrobiología de la NASA, que financia una parte de esta investigación. Si existió vida alguna vez en Marte, es razonable pensar que su metabolismo podría haber incluido la producción de metano a partir del dióxido de carbono de la atmósfera de Marte.

Los científicos aún no tienen suficientes datos para decir con seguridad cuál es la fuente del metano marciano, pero esta ilustración muestra una de las posibilidades. En la imagen el artista representa cómo las aguas subterráneas, el dióxido de carbono y el calor interno del planeta se combinan para producir y liberar metano. Aunque no tenemos evidencia de actividad volcánica actual en Marte, podría tratarse de metano antiguo que quedó atrapado en jaulas de hielo y es liberado ahora. Créditos: NASA / Susan Twardy (pulse en la imagen para ampliarla).

Sin embargo, es posible que el metano marciano fuera producido por un proceso geológico, ya sea en la actualidad o hace eones. En la Tierra, la conversión del óxido de hierro (herrumbre) en minerales del grupo de las serpentinas (silicatos de magnesio y hierro) produce metano, y en Marte podría darse este proceso empleando agua, dióxido de carbono y el calor interno del planeta. Aunque no tenemos pruebas de que los volcanes de Marte se encuentren activos hoy en día, se podría estar ahora liberando el antiguo metano atrapado en unas jaulas de hielo denominadas clatratos.

El equipo encontró metano en la atmósfera de Marte mediante la cuidadosa observación del planeta durante varios años marcianos, a lo largo de todas sus estaciones. Utilizaron para ello las instalaciones del Telescopio de Infrarrojos de la NASA, gestionado por la Universidad de Hawai, así como el Telescopio W. M. Keck, también en Mauna Kea, Hawai.

Para la detección del metano el equipo usó los espectrómetros de los cuales están provistos estos telescopios. Un espectrómetro dispersa la luz en los colores que la componen, al igual que un prisma separa la luz blanca para formar un arco iris. El equipo buscó zonas oscuras en lugares específicos a lo largo de ese arco iris al que denominamos espectro, allí donde el metano marciano estaba absorbiendo la luz solar reflejada por la superficie del planeta rojo. Encontraron tres de esas áreas, denominadas líneas de absorción, que juntas configuran la firma inequívoca del metano, según el equipo de investigación. Las líneas de absorción producidas por el metano marciano se pueden distinguir de las causadas por el metano atmosférico terrestre, debido a que el movimiento del planeta rojo produce un desplazamiento de la posición de las líneas marcianas, de un modo muy parecido a como el movimiento de una ambulancia provoca que el tono de su sirena cambie al pasar a nuestro lado.

Hemos observado y cartografiado múltiples surtidores de gas metano en Marte, uno de los cuales liberó unas 19.000 toneladas métricas de metano, señaló Gerónimo Villanueva, de la Universidad Católica de América en Washington DC. Villanueva es coautor del artículo y lleva a cabo sus investigaciones en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Los surtidores de gas metano fueron liberados durante las estaciones más cálidas, primavera y verano, quizá debido a que el permafrost que bloquea las grietas y fisuras se evaporó, permitiendo que el metano se filtrara hacia el aire marciano. Curiosamente, algunos surtidores de gas contenían vapor de agua además de metano y otros no, declaró Villanueva.

De acuerdo con el equipo, los surtidores fueron vistos en áreas que muestran indicios de la existencia en el pasado de hielos superficiales o de corrientes de agua. Por ejemplo, los surtidores aparecieron en regiones del hemisferio norte tales como Arabia Terra, la región de Nili Fossae, y el cuadrante sudeste de Syrtis Major, un antiguo volcán de 1.200 km de diámetro.

El descubrimiento del origen del metano marciano necesitará de futuras misiones, como el Laboratorio de Ciencia en Marte de la NASA. Una manera de discernir si el gas metano tiene un origen biológico sería medir la proporción de los diferentes isótopos presentes en el mismo. Los isótopos son versiones más pesadas de un mismo elemento; por ejemplo, el deuterio es una versión más pesada del hidrógeno. En las moléculas que contienen hidrógeno, como el agua o el metano, el raro deuterio a veces reemplaza al átomo de hidrógeno. Debido a que la vida prefiere el uso de isótopos más ligeros, si el metano tuviera menos deuterio que el agua liberada junto a él en Marte, sería un signo de que es la vida quien está produciendo el metano.

Esta investigación ha sido financiada por el Programa de Astronomía Planetaria de la NASA y por el Instituto de Astrobiología de la NASA.

Más información

- Methane on Mars, vídeo explicativo con Michael J. Mumma, en inglés (Fuente:NASA).

- Strong Release of Methane on Mars in Northern Summer 2003. Michael J. Mumma, Geronimo L. Villanueva, Robert E. Novak, Tilak Hewagama, Boncho P. Bonev, Michael A. DiSanti, Avi M. Mandell, and Michael D. Smith (15 January 2009) doi:10.1126/science.1165243 , artículo publicado en Science, en inglés (requiere subscripción). (Fuente:Science).



Un Universo por descubrir

Traducido y editado por Carlos M. Luque y Jorge A. Vázquez

Gracias a todos los traductores y colaboradores de Astroseti.

El LHC no arrancará de nuevo hasta septiembre de 2009

Vista del detector CMS del LHC (2007). Foto © Maximilien Brice / CERN

A finales del pasado mes de septiembre una fuga de helio líquido causada por un cortocircuito obligó a parar el apenas arrancado Gran Colisionador de Hadrones, y aunque al principio se pensaba que podría estar en funcionamiento de nuevo antes de fin de año al final no fue posible llevar a cabo las pertinentes reparaciones antes de la parada de mantenimiento que se hace todos los inviernos en el CERN.

Así, se esperaba que el instrumento pudiera volver a estar en marcha de nuevo en la primavera de 2009, pero según se acaba de publicar en CERN management confirms new LHC restart schedule al final no será hasta finales de septiembre cuando el LHC vuelva a funcionar.

La idea es realizar las primeras inyecciones de haces en ese momento, seguidas de las primeras colisiones a finales de octubre, realizar la parada de mantenimiento de estas navidades, y volver a empezar a trabajar justo después para mantenerlo en marcha ya hasta octubre de 2010.

Con esto es de esperar que los distintos experimentos que utilizan el Colisionador consigan los suficientes datos como para empezar a publicar resultados en 2010, e incluso es posible que se lleguen a producir las primeras colisiones de iones de plomo en ese mismo año.

El tiempo extra hasta la nueva puesta en marcha se utilizará para instalar un sistema de protección mejor en la parte eléctrica del LHC, válvulas que permitan reducir los daños colaterales en caso de que se vuelva a producir un fallo como este o similar, y mejorar en general las condiciones de seguridad.

La disponibilidad de helio para enfriar el LHC, que debe funcionar a una temperatura muy cercana al cero absoluto, también influye en este retraso.

Una vez puesto en marcha se espera que el Colisionador pueda ayudarnos a responder a preguntas como qué es la masa, cómo funciona la gravedad, o si existe y qué es la materia oscura, que según lo que sabemos hasta el momento podría formar hasta un 95% del universo aunque no podamos verla ni, al menos por el momento, detectarla.

Hay más información sobre esto en español en ¿Habrá LHC en 2009? La respuesta es sí, una entrada del interesante y recomendable blog sobre el LHC La Hora Cero que mantienen desde el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear.

El telescopio Hubble observa directamente un planeta en órbita alrededor de otra estrella

El Telescopio Espacial Hubble, de la NASA, tomó la primera imagen, en luz visible, de un planeta en órbita alrededor de otra estrella.

Nov. 13, 2008: El telescopio Hubble, de la NASA, ha tomado la primera imagen, en luz visible, de un planeta que gira alrededor de otra estrella. El planeta, llamado Formalhaut b, posee una masa que, se estima, no es más grande que tres veces la de Júpiter y orbita la brillante estrella Fomalhaut en el hemisferio sur del cielo. Dicha estrella se localiza a 25 años luz de distancia en la constelación Piscis Australis, o "Pez del Sur".

Arriba: Concepto artístico de la estrella Fomalhaut y el planeta de clase joviana que fue observado con el Telescopio Espacial Hubble. El planeta, llamado Fomalhaut b, orbita la estrella de 200 millones de años de edad cada 872 años terrestres. Crédito: ESA, NASA y L. Calcada (ESO para STScI)

Fomalhaut ha sido una buena candidata para la caza de planetas desde que se halló un exceso de polvo alrededor de la estrella (señal inequívoca de formación planetaria) a principios de la década de 1980. Este hallazgo se produjo utilizando el Satélite para Astronomía Infrarroja o IRAS (sigla que en idioma inglés significa: Infrared Astronomy Satellite), de la NASA.

En 2004, el coronógrafo de la Cámara de Alta Resolución (High Resolution Camera), instalado en la Cámara Avanzada para Sondeos (Advanced Camera for Surveys) del telescopio Hubble, produjo la primera imagen resuelta, en luz visible, de la región que rodea a Fomalhaut. (Nota: un coronógrafo es un aparato que puede bloquear la luz brillante de una estrella central para revelar objetos tenues que se encuentren a su alrededor). La imagen mostró claramente un anillo de residuos protoplanetarios de aproximadamente 34.600 millones de kilómetros de diámetro (21.500 millones de millas) con una orilla interna claramente definida.

Este gran anillo de residuos es similar al Cinturón de Kuiper que rodea a nuestro sistema solar y que contiene toda una gama de cuerpos helados que van desde granos de polvo hasta objetos del tamaño de planetas enanos, como Plutón.

El astrónomo que utiliza el telescopio Hubble, Paul Kalas, de la Universidad de California, en Berkeley, y los miembros de su equipo, propusieron en 2005 una hipótesis que establece que el anillo de polvo estaba siendo gravitacionalmente modificado o, en la jerga astronómica, "pastoreado" por un planeta localizado entre la estrella y la orilla interna del anillo.

Ahora, el telescopio Hubble ha fotografiado directamente un punto que actúa como fuente de luz, el cual se localiza a 2.900 millones de kilómetros (1.800 millones de millas) de la orilla interna del anillo. Los resultados están informados en la edición de la revista científica Science, del 14 de noviembre.

"Nuestras observaciones con el telescopio Hubble fueron increíblemente demandantes. Fomalhaut b es mil millones de veces más tenue que la estrella. Comenzamos este programa en el año 2001 y nuestra perseverancia finalmente dio sus frutos", dice Kalas.

Las observaciones, llevadas a cabo con un intervalo de 21 meses, realizadas con el coronógrafo de la Cámara Avanzada para Sondeos, muestran que el objeto se está moviendo en una trayectoria alrededor de la estrella y, por lo tanto, está gravitacionalmente ligado a ella. El planeta orbita a una distancia de 17.200 millones de kilómetros (10.700 millones de millas) de la estrella, o lo que equivale a aproximadamente 10 veces la distancia de Saturno al Sol.

El planeta es más brillante de lo esperado para un objeto que posee tres veces la masa de Júpiter. Una posibilidad es que tenga un anillo de hielo y polvo, similar al de Saturno, que refleje la luz de la estrella. El anillo podría finalmente unirse y formar lunas. El tamaño estimado de dicho anillo se puede comparar con la región entre Júpiter y sus cuatro satélites mayores.

Derecha: Esta imagen en luz visible tomada con el telescopio Hubble muestra al recientemente descubierto planeta Fomalhaut b en órbita alrededor de su estrella materna. [Imagen ampliada]

Kalas y su equipo inicialmente usaron el telescopio Hubble para fotografiar a la estrella Fomalhaut, en 2004, y de este modo hicieron el descubrimiento inesperado del anillo de residuos. En esa ocasión, notaron algunas fuentes brillantes en la imagen que podrían ser planetas. Una imagen de seguimiento, en 2006, mostró que uno de los objetos había cambiado de posición respecto de la que tenía en 2004. El tamaño del desplazamiento entre las dos fotografías corresponde a una órbita con un período de 872 años, calculado mediante las leyes de Kepler del movimiento planetario.

Se planean ya futuras observaciones en las que se intentará ver al planeta en luz infrarroja y se buscará evidencia de nubes de vapor de agua en su atmósfera. Esto dará pistas sobre la evolución de un planeta relativamente nuevo, de 100 millones de años de edad. Las mediciones astrométricas de la órbita del planeta permitirán lograr una precisión suficiente para determinar una masa exacta.

El Telescopio Espacial James Webb, de la NASA, cuyo lanzamiento se encuentra programado para el año 2013, podrá llevar a cabo observaciones coronográficas de Fomalhaut en el infrarrojo cercano y medio. Asimismo, el telescopio Webb podrá "cazar" nuevos planetas en el sistema y examinar la región interna del anillo de polvo en busca de estructuras tales como un cinturón de asteroides interno.

Para obtener mayor información acerca de esta historia y del Telescopio Espacial Hubble, visite: http://www.nasa.gov/hubble

Se descubrieron rayos cósmicos de un misterioso objeto cercano

Investigadores descubrieron un enigmático exceso de electrones de alta energía que bombardean la Tierra desde el espacio. Aún se desconoce cuál es la fuente de estos rayos cósmicos.

Nov. 19, 2008: Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un enigmático exceso de electrones que bombardean la Tierra desde el espacio. Se desconoce cuál es la fuente de estos rayos cósmicos, pero debe de estar cerca del sistema solar y podría estar hecha de materia oscura. Los resultados del descubrimiento se informan en el ejemplar del 20 de noviembre de la revista Nature.

"Este es un gran descubrimiento", dice el coautor del informe John Wefel, de la Universidad Estatal de Louisiana. "Es la primera vez que vemos una fuente discreta de rayos cósmicos acelerados que se destacan sobre el fondo galáctico".

Derecha: Concepto artístico de rayos cósmicos que golpean contra la atmósfera superior de la Tierra. Crédito de la imagen: Simon Swordy, Universidad de Chicago. [Imagen ampliada]

Los rayos cósmicos galácticos son partículas subatómicas aceleradas a casi la velocidad de la luz por explosiones de supernovas distantes y por otros sucesos violentos. Dichos rayos viajan por toda la Vía Láctea, formando una nube de partículas de alta energía que ingresa al sistema solar desde todas direcciones. Los rayos cósmicos están compuestos principalmente por protones y núcleos atómicos más pesados con una "pizca" de electrones y fotones que "condimentan" la mezcla.

Para estudiar los rayos cósmicos más poderosos e interesantes, Wefel y algunos colegas han pasado los últimos ocho años haciendo volar una serie de globos a través de la estratosfera, sobre la Antártida. En todas esas oportunidades, la carga útil fue un detector de rayos cósmicos financiado por la NASA, llamado ATIC (sigla que en idioma inglés significa: Advanced Thin Ionization Calorimeter o Calorímetro Avanzado de Baja Ionización, en idioma español). El equipo esperaba que el ATIC llevará la cuenta de la mezcla usual de partículas, principalmente de protones e iones, pero el calorímetro descubrió algo extra: abundancia de electrones de alta energía.

Wefel compara esto con conducir por una carretera entre sedanes, furgonetas y camiones, cuando de repente una gran cantidad de Lamborghini irrumpen en el tránsito normal. "Uno no espera ver tantos automóviles de carrera en el camino, o tantos electrones de alta energía en la mezcla de rayos cósmicos". Durante cinco semanas, en las cuales se lanzaron globos, en 2000 y 2003, el ATIC contó 70 electrones en exceso en el rango de energía de 300-800 GeV. ("Exceso" significa sobre y por arriba de la cantidad usual esperada del fondo galáctico.) Setenta electrones puede no sonar como una gran cantidad pero, al igual que setenta Lamborghini en la carretera, es un exceso significativo.

Arriba: Cuentas de electrones de alta energía realizada por el ATIC. La curva triangular ajustada a los datos proviene de un modelo de aniquilación de materia oscura que presenta una partícula Kaluza-Klein con una masa cercana a los 620 GeV. Los detalles se pueden encontrar en la edición de Nature del 20 de noviembre de 2008: "Un exceso de electrones de rayos cósmicos a energías de 300-800 GeV" ("An excess of cosmic ray electrons at energies of 300-800 Gev"), por J. Chang y colaboradores. [Imagen ampliada]

"La fuente de estos exóticos electrones debe de estar relativamente cerca del sistema solar —a no más de un kiloparsec de distancia", dice el coautor de la investigación, Jim Adams, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA.

¿Por qué debe de estar cerca la fuente? Adams explica: "Los electrones de alta energía pierden energía rápidamente conforme vuelan a través de la galaxia. Se desprenden de la energía principalmente de dos maneras: (1) cuando colisionan con protones de menor energía, en un proceso llamado dispersión inversa de Compton y (2) cuando irradian parte de su energía moviéndose en forma de espiral a través del campo magnético de la galaxia". Para cuando un electrón ha viajado un kiloparsec completo, ya no es de tan 'alta energía'.

Por lo tanto, los electrones de alta energía son locales. Algunos miembros del equipo de investigación creen que la fuente podría estar a menos de unos cientos de parsecs de distancia. A modo de comparación, el disco de la galaxia espiral denominada Vía Láctea mide cerca de treinta mil parsecs de ancho. (Un parsec es equivale a aproximadamente tres años luz.)

"Lamentablemente", dice Wefel, "no podemos ubicar la fuente en el cielo". Aunque el ATIC mide la dirección de las partículas que ingresan, es difícil traducir esos ángulos de ingreso a coordenadas celestes. En primer lugar, el detector estaba alojado en una canasta de un globo que se balanceaba alrededor del Polo Sur en un vórtice turbulento de vientos de gran altitud; eso hace que sea difícil ubicar la fuente. Además, las direcciones de los electrones que ingresan han sido revueltas hasta cierto punto por los campos magnéticos galáticos. "Lo mejor que el ATIC podría esperar es medir una anisotropía general —un lado del cielo respecto del otro ".

Derecha: El detector de rayos cósmicos del ATIC asciende hacia la estratosfera amarrado a un globo de investigación de gran altitud. Más imágenes del lanzamiento: #1, #2, #3.

Esta inexactitud da rienda suelta a la imaginación. Las posibilidades menos exóticas incluyen, por ejemplo, un pulsar cercano, un 'microcuasar' o un agujero negro de masa estelar (todos ellos son capaces de acelerar electrones a estas energías). Es posible que una fuente de este tipo merodee no muy lejos sin ser detectada. El recientemente lanzado Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, de la NASA, está apenas comenzando a examinar el cielo con suficiente sensibilidad como para revelar algunos de estos objetos.

Una posibilidad aún más tentadora es la materia oscura.

Existe una clase de teorías físicas llamadas "teorías de Kaluza-Klein" que busca conciliar la gravedad con otras fuerzas fundamentales, y lo hace proponiendo dimensiones extra. Además de la familiar tridimensión de la experiencia humana, podría haber hasta ocho dimensiones más tejidas en el espacio que nos rodea. Una explicación popular sobre la materia oscura, que todavía no ha sido demostrada, es que las partículas que la forman habitan las dimensiones extra. Nosotros sentimos su presencia mediante la fuerza de gravedad, pero no las detectamos de ninguna otra manera.

¿Cómo es que esto produce rayos cósmicos en exceso? Las partículas de Kaluza-Klein tienen la curiosa propiedad (una de muchas) de ser sus propias antipartículas. Cuando dos de ellas colisionan, se aniquilan mutuamente, produciendo de este modo un rocío de fotones y electrones de alta energía. Sin embargo, los electrones no se pierden en dimensiones escondidas sino que se materializan en las 3 dimensiones del mundo real donde el ATIC puede detectarlas como "rayos cósmicos".

"Nuestros datos podrían ser explicados por una nube o grumo de materia oscura en los alrededores del sistema solar", dice Wefel. "En particular, existe una hipotética partícula Kaluza-Klein con una masa cercana a los 620 GeV que, al ser aniquilada, debería producir electrones con el mismo espectro de las energías que observamos".

El hecho de poner a prueba esta posibilidad no es menor porque la materia oscura es muy, bueno, oscura. Pero puede ser posible encontrar la nube buscando otros productos de la aniquilación, tales como los rayos gamma. De nuevo, el Telescopio Espacial Fermi puede tener la mejor oportunidad de ubicar la fuente.

"Sea lo que sea", dice Adams, "va a ser increíble".

Para obtener más información acerca de esta investigación, consultar "Un exceso de electrones de rayos cósmicos a energías de 300-800 GeV" ("An excess of cosmic ray electrons at energies of 300-800 Gev"), por J. Chang y colaboradores, en el ejemplar del 20 de noviembre de 2008, de Nature.

El espectáculo celestial de la noche de brujas

El 31 de octubre, los planetas convergerán y ofrecerán un espectáculo espeluznante al atardecer. Lea la historia de hoy para saber dónde observar.

Octubre 28, 2008: ¡Alto! Quite el dedo del timbre de la puerta. Algo espeluznante está sucediendo detrás. Gire, quítese la máscara y contemple la puesta del Sol.

Es el espectáculo celestial de la noche de brujas (Halloween, en idioma inglés).

El 31 de octubre la Luna creciente se transportará hacia Venus y así se producirá un encuentro cercano de extraordinaria belleza. Ambos se verán mejor justo después del atardecer, cuando el crepúsculo se asemeje a una calabaza anaranjada y los timbres de las puertas suenen de verdad durante la noche de brujas. Venus, la luz más brillante del cielo, estará ubicado justo arriba en el horizonte del Sudoeste, mientras que la sumamente esbelta Luna se aproximará apenas algunos grados por debajo: mapa del cielo.

Arriba: Venus y la Luna creciente fotografiados en el mes de julio de 2007 por Dan Bush, de Albany, Missouri. La escena será muy parecida en la noche de brujas de 2008. [Imagen ampliada]

Muy bien, deje de mirar. Hay que recoger los dulces.

Una noche después, usted podrá continuar observando. El 1 de noviembre, Venus y la Luna emergerán desde el crepúsculo uno al lado del otro, Venus a la derecha, la Luna a la izquierda: mapa del cielo . Mire cuidadosamente la Luna. ¿Puede ver una fantasmal imagen de la Luna llena dentro de los cuernos brillantes de la parte creciente? A esto se lo denomina "brillo de la Tierra" o, algunas veces, el "resplandor de da Vinci" debido a que Leonardo da Vinci fue la primera persona en explicarlo: la luz del Sol golpea la Tierra y rebota hacia la Luna, proyectándose así una luz brillante sobre el terreno lunar oscuro. La Luna creciente con brillo de la Tierra es una de las más hermosas escenas que se pueden apreciar en el cielo.

El espectáculo continúa el 2 de noviembre con Venus, la aún esbelta Luna creciente y Júpiter dispuestos en una línea ancha a través del cielo del Sudoeste: mapa del cielo. Esta disposición lineal llama la atención casi tanto como la luminosidad de sus puntos: Venus, la Luna y Júpiter son los objetos más brillantes del cielo, visibles desde las ciudades contaminadas luminícamente incluso antes de que el crepúsculo se torne negro.

Deslice el dedo levantado a lo largo de la línea —allí es hacia donde está yendo la Luna. En el anochecer del 3 de noviembre se verá la Luna transportándose hacia Júpiter: mapa del cielo. Los dos forman un par tan cercano y llamativo que podrían dejarlo con la boca abierta.

Aunque sea difícil de creer, estas noches de oscura belleza son sólo una muestra de las cosas que vendrán. El verdadero espectáculo comenzará un mes después de la noche de brujas cuando Venus, la Luna y Júpiter converjan en un pequeño sector del cielo, no más grande que la punta de su pulgar al extender el brazo : mapa del cielo . La noche del 1 de diciembre será la mejor para observar, incluso mejor que la noche de brujas.

Ahora, eso da miedo.