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Con esta misión se crea un catálogo de casi mil 700 millones de estrellas.

El mapa tridimensional de la Vía Láctea será muy preciso: Luis Aguilar, del IA.

La sonda espacial Gaia, que la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene en órbita desde diciembre de 2013, permitirá analizar las estrellas en tres dimensiones. “Será como ponernos unos lentes 3D para entender con mucha precisión la distancia de los cuerpos celestes”, afirmó Luis Aguilar Chiu, investigador del Instituto de Astronomía (IA), sede Ensenada, Baja California, de la UNAM.

Gaia, que recaba datos a un millón y medio de kilómetros de distancia de la Tierra, y que genera un catálogo de casi mil 700 millones de estrellas, “es un tren constante de números; no produce imágenes, pero ‘barre’ el cielo continuamente y mide posiciones de estrellas para conocer su ángulo de paralaje, que es el método más directo y preciso que tenemos los astrónomos para medir las distancias”, aclaró.

Durante la videoconferencia “La Vía Láctea en 3D”, el astrónomo explicó que la sonda envía números, y ya en la Tierra con las computadoras se pueden medir los brillos y ángulos de paralaje de las estrellas, así como reconstruir datos para generar fotos.

Para los astrónomos es fundamental conocer su distancia, pues los objetos que se estudian están muy lejos. “Sin la distancia conocemos el brillo aparente de las estrellas, pero no el brillo intrínseco. Conocemos su posición en la órbita celeste, pero no la posición tridimensional. Podemos, tal vez, medir el movimiento en el cielo, pero no la velocidad en tres dimensiones”, explicó.

Catálogo de millones de estrellas

En su barrido del cielo, la sonda genera un catálogo de casi mil 700 millones de estrellas; sus objetivos son lograr medidas astrométricas (o posicionales) determinando sus posiciones, distancias y movimiento propio anual; y medidas fotométricas, con datos multicolor (gracias a la detección de temperatura) de cada objeto detectado, además de medidas de velocidad radial.

El mapa tridimensional de la Vía Láctea será muy preciso. También está haciendo un mapa de sus movimientos, que darán pistas sobre el origen y la evolución de nuestra galaxia. Las medidas fotométricas proveerán las propiedades físicas detalladas de cada estrella observada, caracterizando su luminosidad, temperatura, gravitación y la composición en elementos químicos.

Este masivo censo estelar proporcionará los datos observacionales básicos para abordar un amplio rango de problemas importantes relacionados con el origen, estructura, evolución e historia de nuestra galaxia. Un gran número de cuásares, galaxias, planetas extrasolares y de cuerpos del Sistema Solar se podrán medir simultáneamente.

Con las aportaciones de Gaia, destacó Aguilar Chiu, se podrán conocer órbitas en distinta posición, lo que permite la reconstrucción en tercera dimensión de las estrellas.

Esta misión de la ESA ha producido el catálogo de estrellas más completo hasta la fecha, con mediciones de alta precisión de casi mil 700 millones, y detalles de nuestra galaxia nunca antes vistos. El análisis de estos datos revela detalles precisos sobre la formación y movimiento de las estrellas que pueblan la Vía Láctea, información esencial para investigar su formación y evolución, concluyó.

Investigadores de los Institutos de Astronomía y Física participaron con el diseño, fabricación e instalación de la Torre-Plataforma de Mantenimiento de un nuevo prototipo de telescopio.

El instrumento abre las puertas para futuros descubrimientos en la próxima Red de Telescopios Cherenkov.

Investigadores mexicanos de los institutos de Astronomía (IA) y de Física (IF) de la UNAM colaboraron con un grupo internacional de científicos que detectaron rayos gamma provenientes de la Nebulosa del Cangrejo, utilizando un prototipo de Telescopio Schwarzschild-Couder (pSCT, por sus siglas en inglés).

“La Universidad Nacional participó con el diseño, fabricación e instalación de la Torre-Plataforma de Mantenimiento en pSCT”, informó Jaime Ruiz, diseñador mecánico del IA y actual responsable de la jefatura del Taller Mecánico de Precisión, en Ciudad Universitaria.

Los expertos forman parte de la Red de Telescopios Cherenkov (CTA, por sus siglas en inglés), una iniciativa global para construir el mayor y más sensible observatorio de rayos gamma de muy alta energía. La CTA, en la que participan más de mil 500 científicos e ingenieros de 31 países, consta de unos 120 telescopios divididos en un conjunto sur en Paranal, Chile, y un conjunto norte en La Palma, España.

En el anuncio de la detección, ocurrido el pasado 1 de junio en el marco de la 236 reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS), en Wisconsin, Estados Unidos, se demostró la viabilidad del novedoso diseño de este nuevo telescopio para su uso en astrofísica de rayos gamma.

Plataforma completamente mexicana

Arturo Iriarte, también del IA, señaló que “la construcción e instalación de la plataforma representó un reto, pues fue completamente diseñada y construida en México, teniendo muy poco espacio de instalación, además de cumplir con muy estrictos requerimientos de seguridad”.

De acuerdo con Jaime Ruiz, el siguiente paso será modificar y mejorar el diseño, de acuerdo con los nuevos requerimientos de servicio, además de la gestión de la manufactura de las 20 torres necesarias para los telescopios en el arreglo norte del CTA, pues cada telescopio tendrá una Torre-Plataforma de Mantenimiento y Servicio a la medida. “Esto permitirá que México siga participando activamente en el desarrollo de nueva instrumentación en el proyecto CTA”.

Al respecto, Rubén Alfaro, investigador del IF, apuntó que “el pSCT es el primer instrumento de su tipo que nos ayudará a explorar el Universo en las más altas energías. Debido a sus dimensiones y a que utiliza fotodetectores de silicio (SiPM) y un espejo secundario, fue necesario poner particular atención a la construcción de una estructura que permita acceder de forma segura a la cámara (una matriz que tendrá más de 10 mil SiPM)”.

Agregó que este elemento fue relevante para mostrar la factibilidad y operación segura de este tipo de telescopios. Ha sido un buen ejemplo de sinergia entre dos institutos de la UNAM. Nuestro siguiente paso será incorporar al diseño todos los servicios de la cámara (Internet, sistemas de refrigeración y voltajes de operación, entre otros aspectos).

Futuro de la astrofísica de rayos gamma

La Nebulosa del Cangrejo es la fuente de teraelectronvolts (TeV) estable más brillante, o de rayos gamma de muy alta energía, y detectarlos es una excelente manera de probar la tecnología del pSCT.

Los rayos gamma de muy alta energía son los fotones más energéticos en el Universo y pueden revelar la física de objetos extremos, incluidos agujeros negros y posiblemente materia oscura.

Esta detección con el pSCT es más que una prueba positiva para el propio telescopio, pues establece las bases para el futuro de la astrofísica de rayos gamma.

El pSCT fue posible gracias a las contribuciones de 30 instituciones y cinco socios de la industria en Estados Unidos, Italia, Alemania, Japón y México, y al financiamiento a través del Programa de Instrumentación para la Investigación Principal de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

De la UNAM participaron Rubén Alfaro, del IF, así como Fernando Garfias, Magdalena González, Arturo Iriarte, Jaime Ruiz y Gagik Tvomasian, del IA.

Demostradas ahora, las innovaciones actuales y futuras del pSCT sentarán las bases para su uso en el futuro observatorio Cherenkov Telescope Array, que albergará más de 100 telescopios de rayos gamma.

El asteroide 163348 (2002 NN4) se acercará a la Tierra el próximo 6 de junio; destaca porque su tamaño es igual al del edificio Empire State.

• Se están considerando medidas para proteger el ambiente terrestre cuando se traigan rocas marcianas, señaló Rafael Navarro, del ICN de la UNAM.

• Aún no sabemos si Marte pudo tener un origen común al de la Tierra, dijo al participar en El Aleph, festival de arte y ciencia de la UNAM.

Las futuras misiones espaciales a Marte podrían propiciar un intercambio de virus o bacterias entre el planeta rojo y la Tierra, al llevar desde aquí microorganismos dentro de las naves, advirtió el astrobiólogo Rafael Navarro González, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM.

Actualmente estos microorganismos no pueden subsistir porque las condiciones de Marte son inaccesibles, pero en un futuro, si el ambiente marciano cambiara por liberar allá gases de efecto invernadero, podrían entrar en actividad biológica y vivir, alertó el también coinvestigador de la misión robótica Curiosity de la NASA.

Del mismo modo, cuando los humanos viajen al planeta rojo y traigan rocas, éstas podrían estar contaminadas con microorganismos, lo que abre la posibilidad de que lleguen a la Tierra virus o bacterias patógenos, desconocidos para nosotros, que podrían producir epidemias o pandemias como la que estamos viviendo actualmente, subrayó.

Al participar en “El Aleph. Festival de Arte y Ciencia. Las Posibilidades de la Vida: Covid-19 y sus Efectos”, Navarro señaló que el Panel de Protección Planetario, conformado por investigadores de todo el mundo, está considerando cuáles debieran ser las medidas para proteger el ambiente terrestre cuando se traigan rocas marcianas.

“Es posible que haya existido vida en Marte y no sabemos si pudo tener un origen común al de la Tierra, o si pudieran estar emparentados por el intercambio de rocas y meteoritos”.

Si se encontrara vida allá, lo primero que se tendría que estudiar es si su origen es independiente al nuestro, o si es complementario, proveniente del mismo ancestro común. “Aun así, la posibilidad de producir pandemias con organismos marcianos es alta, y habría que tener precauciones”, dijo.

Navarro consideró que quizá el intercambio de microorganismos entre Marte y la Tierra ya haya ocurrido en el pasado, pues es posible que la vida en ambos haya coexistido hace unos cuatro mil millones de años, cuando aparecieron los planetas.

Creemos que pudieron intercambiar virus y bacterias por colisiones entre asteroides y cometas, rocas contaminadas que llegaban eventualmente a la superficie de ambos planetas, detalló.

Se han hecho experimentos de la Estación Espacial Internacional sacando rocas contaminadas de la Tierra al espacio, y se ha visto que las cianobacterias y hongos pueden vivir hasta un año y medio en condiciones extremas del medio interestelar, con temperaturas muy bajas y niveles de radiación altos; además, pueden estar protegidos por las estructuras de las rocas.

Finalmente, el especialista reiteró que la Tierra ha tenido importación de rocas marcianas contaminadas con microorganismos a lo largo de su historia, “pero no tenemos evidencias de que haya habido catástrofes en nuestra biosfera por su llegada”.

Se trata de una señal proveniente en las ondas de radio, se presentan en milisegundos, y viajaron desde fuera de la Vía Láctea, a una distancia mayor a 10 mil veces el tamaño de nuestra galaxia

Por primera vez en 2007 el radiotelescopio Parkes, ubicado en Australia, detectó una señal desconocida que nombraron Ráfaga de Radio Rápida (o FRB por sus siglas en inglés). Dicha señal era, como su nombre lo indica, sumamente rápida, de aproximadamente 5 milisegundos, que se observó en el rango del radio del espectro electromagnético.

Los astrónomos desconcertados pensaron que se trataba de un error o ruido en las observaciones: varios meses después lo validaron y sabían que su procedencia era de una distancia más allá de la propia Vía Láctea. Sin embargo, les fue imposible determinar la distancia exacta, y menos aún, qué fenómeno astrofísico la había producido.

Tardaron cinco años en detectar la segunda señal parecida, y poco después llegó la tercera, que además era completamente distinta a las anteriores, dijo en entrevista Diego López Cámara Ramírez, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM.

Las dos primeras fueron eventos instantáneos que jamás se repitieron, pero la tercera fue distinta: se trataba de una fuente FRB que hasta la fecha presenta un comportamiento repetitivo.

Desde el 2007 hasta hoy, añadió el académico universitario, se han detectado aproximadamente 110 FRBs, diez de ellas repetitivas, y aunque ya se ha encontrado la galaxia anfitriona en la que uno de los FRB se produjo, seguimos sin determinar su origen.

“Lo que sabemos es que se observan en el rango de las ondas de radio, que son muy rápidas, se presentan en el orden de milisegundos, y provienen desde fuera de la Vía Láctea, a una distancia mayor a 10 mil veces el tamaño de nuestra galaxia”.

Existen decenas de teorías sobre su procedencia: la más viable es que podría tratarse de un Magnetar, es decir, una estrella de neutrones con un campo magnético tremendo.

Además, existen de dos tipos: aquellas que se repiten con un patrón y las que no.

¿Señal alienígena?

Al revelarse la existencia de una señal FRB repetitiva, la cual a diferencia del resto tiene un patrón de épocas activas (4 días) y épocas no activas (12 días), que el detector CHIME observó por más de un año, surgió en la imaginación de la humanidad la idea de una civilización alienígena e incluso algunos medios de comunicación se aventuraron para publicar dicha idea.

“No tenemos las herramientas para descartar esta hipótesis, pero se trata de la teoría menos viable de todas, yo no creo que sea una señal alienígena en lo más mínimo”, enfatizó López Cámara. De hecho, este tipo de señal podría deberse a varias razones.

Por ejemplo, que al Magnetar le caiga material debido a que se encuentra en un sistema binario con otra estrella a la que le robe material y lo opaque durante 12 días y luego logre vencer la presión por 4 días de aquello que le cae y posteriormente no.

Además, existen otras teorías. Por ejemplo, podría ser el magnetar moviéndose a través de una nube interestelar. “Entonces, dentro de 12 días está opaco porque se encuentra dentro de la nube y luego sale por cuatro días y la señal es visible, y posteriormente regresa a la nube”, o un Magnetar que tiene una serie de eyecciones de material y que hace este proceso.

Para identificar su origen, los científicos necesitan descubrir más destellos rápidos de radio y realizar simulaciones numéricas o estudios para discernir lo que actualmente ocurre. “Tal vez nunca logremos identificar de qué se trata, pero vida alienígena es la última opción”, concluyó Diego López Cámara.

Nuestro satélite natural cabría cuatro veces dentro de nuestro planeta

Se ha calculado que el agujero negro de donde proviene el chorro de gas detectado, tiene aproximadamente mil millones de veces la masa del Sol y es 200 veces más masivo que el agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea.

A cinco mil millones de años luz de distancia, en dirección a la constelación de Virgo, surgió un chorro de gas moviéndose a velocidades cercanas a la luz. Desde la Tierra, la colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT) -donde participa la UNAM- detectó el fenómeno astronómico a través de una imagen con el mayor detalle logrado hasta ahora.

Al parecer, el chorro proviene de un agujero negro supermasivo, en el cuásar denominado 3C 279. El proyecto es liderado por Jae-Young Kim del Instituto Max Planck para la Astronomía (MPIA, por sus siglas en alemán) en Bonn, Alemania.

En entrevista, Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, explicó que los también llamados chorros relativistas se producen en los agujeros negros debido a la presencia de campos magnéticos que los enfocan en cierta dirección.

Estos chorros se producen en la parte central de la galaxia, atraviesan el medio intergaláctico en donde interactúan con el gas difuso del medio interestelar, a partir del cual se formarán nuevas generaciones de estrellas y planetas.

El hecho de que el chorro de gas esté presente o no, cambia las propiedades del medio interestelar. Por lo tanto, tiene un efecto en la composición química de las estrellas recién nacidas. “No solamente afecta a la parte central de su vecindario, sino a toda la galaxia en su conjunto”.

Regularmente, la formación de estos chorros ocurre en condiciones extremas, en donde hay un agujero negro supermasivo, con una masa enorme que produce una gravedad descomunal.

Se ha calculado que el agujero negro de donde proviene el chorro de gas tiene aproximadamente mil millones de veces la masa del Sol, es 200 veces más masivo que el agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea.

El material que se acerca a un agujero negro se reparte en forma de un disco de acreción. Mientras que parte de este material cae en el agujero negro, una parte se expulsa hacia afuera en dos finos chorros de plasma (gas muy caliente) con forma parecida a la de una manguera a velocidades cercanas a la luz. Se trata de fuerzas extremadamente potentes.

Beneficios de la ciencia en la humanidad

De acuerdo con el investigador, esta detección brinda a los astrónomos elementos para explicar cómo se forman esos chorros. Existen varias teorías para explicarlo.

No obstante, el movimiento detectado no coincide con ninguna de estas hipótesis. Se trata de movimientos y trayectorias mucho más complicadas. “El resultado es algo interesante porque cuestiona todas las teorías existentes y tendrían que verificarse o modificarse”.

El gas que surge de este agujero negro está ionizado y se rodea por un campo magnético muy intenso. Estas energías son muy extremas y jamás las podrían producir los humanos. Sin embargo, las teorías físicas que explican estas situaciones son las mismas que operan en la Tierra, y por ende, nos funcionan para mejorar la vida cotidiana.

Un ejemplo de una investigación astronómica que benefició a la humanidad es la teoría de la relatividad de Albert Einstein. En esta se describe el espacio y tiempo alrededor de los agujeros negros.

De acuerdo con el físico alemán, el tiempo transcurre de forma distinta alrededor de un cuerpo masivo o en su ausencia. Para los sistemas GPS que utilizamos diariamente se utiliza un satélite que triangula la información a la Tierra, pero en ambos el tiempo es distinto.

“Si no se tomara en cuenta el hecho de que el tiempo transcurre de forma distinta tanto en el celular como en el satélite, estos sistemas darían una ubicación errónea”, destacó.

Un largo camino de investigación

Ha sido un largo camino de investigación en esta colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos, en donde han participado diferentes países y México, a través de la UNAM. Orgullosamente han estado presentes desde estudiantes hasta investigadores.

Hace un año, este equipo de trabajo publicó la primera imagen de un agujero negro en la radiogalaxia cercana al M 87, y hoy publican la información de este chorro relativista. La investigación sigue y probablemente hagan nuevos descubrimientos que habrá que estudiar detenidamente.

El objeto invisible tiene dos estrellas compañeras visibles a ojo desnudo.

Un equipo de astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y de otras instituciones ha descubierto un agujero negro a solo 1.000 años luz de la Tierra. Es el agujero negro más cercano a nuestro Sistema Solar jamás detectado hasta la fecha y forma parte de un sistema triple que se puede ver a simple vista. El equipo encontró evidencias de la presencia de este objeto invisible rastreando a sus dos estrellas compañeras con el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile. Dicen que este sistema podría ser sólo la punta del iceberg, ya que, en el futuro, podrían descubrirse muchos más agujeros negros similares a este.

“Nos sorprendimos mucho cuando nos dimos cuenta de que se trata del primer sistema estelar con un agujero negro que se puede ver a simple vista”, afirma Petr Hadrava, científico emérito de la Academia de Ciencias de la República Checa, en Praga, y coautor de la investigación. Situado en la constelación de Telescopium, el sistema está tan cerca de nosotros que sus estrellas se pueden ver desde el hemisferio sur en una noche oscura y despejada sin prismáticos ni telescopio. “Este sistema contiene el agujero negro más cercano a la Tierra que conocemos”, confirma el científico de ESO Thomas Rivinius, quien dirigió el estudio publicado hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.

En un principio, el equipo estudiaba el sistema, llamado HR 6819, como parte de un estudio de sistemas de doble estrella. Sin embargo, al analizar sus observaciones, quedaron sorprendidos al descubrir un tercer cuerpo, previamente desconocido en HR 6819: un agujero negro. Las observaciones con el espectrógrafo FEROS, instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en La Silla, mostraron que una de las dos estrellas visibles orbita alrededor de un objeto invisible cada 40 días, mientras que la segunda estrella está a una gran distancia de este par interior.

Tal y como cuenta Dietrich Baade, astrónomo emérito de ESO en Garching y coautor del estudio, “Las observaciones necesarias para determinar el período de 40 días tuvieron que extenderse durante varios meses. Esto fue posible gracias al esquema pionero del servicio de observación de ESO, en virtud del cual el personal de ESO hace observaciones en nombre de los científicos que las necesitan”.

El agujero negro oculto en HR 6819 es uno de los primeros agujeros negros de masa estelar descubierto que no interactúan violentamente con su entorno y, por lo tanto, parecen verdaderamente negros. Pese a ello, el equipo pudo detectar su presencia y calcular su masa estudiando la órbita de la estrella situada en el par interior. “Un objeto invisible con una masa de, al menos, 4 veces la del Sol, sólo puede ser un agujero negro”, concluye Rivinius, que trabaja en Chile.

Hasta la fecha, los astrónomos han detectado tan solo un par de docenas de agujeros negros en nuestra galaxia, y casi todos ellos interactúan con su entorno y dan a conocer su presencia mediante la liberación de potentes rayos X. Pero los científicos estiman que, a lo largo de la vida de la Vía Láctea, muchas más estrellas acabaron colapsando como agujeros negros al terminar sus vidas. El descubrimiento de un agujero negro silencioso e invisible en HR 6819 proporciona pistas sobre dónde podrían estar los numerosos agujeros negros ocultos en la Vía Láctea. “Debe haber cientos de millones de agujeros negros por ahí, pero conocemos muy pocos. Saber qué buscar debería facilitarnos la tarea de encontrarlos”, afirma Rivinius. Baade añade que encontrar un agujero negro en un sistema triple tan cercano indica que estamos viendo sólo “la punta de un emocionante iceberg”.

De hecho, los astrónomos creen que su descubrimiento ya podría arrojar algo de luz sobre un segundo sistema. “Nos dimos cuenta de que otro sistema, llamado LB-1, también puede ser triple, aunque necesitaríamos más observaciones para afirmarlo con seguridad”, confirma Marianne Heida, becaria postdoctoral de ESO y coautora del artículo. “LB-1 está un poco más lejos de la Tierra, pero todavía lo bastante cerca en términos astronómicos, lo cual significa que probablemente existen muchos más sistemas como este. Al encontrarlos y estudiarlos podemos aprender mucho sobre la formación y evolución de esas estrellas que comienzan sus vidas con más de 8 veces la masa del Sol y terminan en una explosión de supernova que deja tras de sí un agujero negro”.

Los descubrimientos de estos sistemas triples con un par interno de estrellas y una estrella alejada también podrían proporcionar pistas sobre las violentas fusiones cósmicas que liberan ondas gravitacionales lo suficientemente poderosas como para ser detectadas en la Tierra. Algunos astrónomos creen que las fusiones pueden ocurrir en sistemas con una configuración similar a HR 6819 o LB-1, pero donde el par interno se compone de dos agujeros negros o de un agujero negro y una estrella de neutrones. El objeto exterior distante podría influir gravitacionalmente en el par interno de manera que podría desencadenar una fusión y la liberación de ondas gravitacionales. Aunque HR 6819 y LB-1 solo tienen un agujero negro y no tienen estrellas de neutrones, estos sistemas podrían ayudar a los científicos a entender cómo pueden tener lugar colisiones estelares en sistemas triples de estrellas.

Información adicional

Este trabajo de investigación ha sido presentado en el artículo científico “A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary”, publicado el 6 de mayo en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está formado por Th. Rivinius (Observatorio Europeo Austral, Santiago, Chile); D. Baade (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania [ESO Germany]); P. Hadrava (Instituto de Astronomía, Academia de Ciencia de la República Checa, Praga, República Checa); M. Heida (ESO Germany); y R. Klement (el Conjunto CHARA de la Universidad Estatal de Georgia, Observatorio del Monte Wilson, Mount Wilson, EE.UU.). Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Sus imágenes han estimulado el interés de la población: Alan Watson.

El investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM participó en la instrumentación del telescopio.

Genera gran cantidad de datos inéditos que permiten el avance del conocimiento científico, dijo Antonio Castellanos, de la misma entidad.

A tres décadas de haber sido lanzado al espacio (el 24 de abril de 1990), el Telescopio Espacial Hubble (HST) ha revolucionado la astronomía y ha permitido muchos descubrimientos que hubieran sido imposibles con telescopios terrestres; además, sus imágenes han estimulado el interés de la población, afirmó Alan Watson, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, y quien participó en la instrumentación del telescopio.

El HST genera una enorme cantidad de datos inéditos que permiten el avance del conocimiento científico, dijo a su vez Antonio Castellanos, investigador posdoctoral de la misma entidad, y quien tuvo acceso a información inédita del Hubble cuando cursaba su doctorado en el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la Universidad Nacional, bajo la asesoría de Alejandro Raga.

Este instrumento, que orbita en el exterior de la atmósfera, alrededor de la Tierra, a 593 kilómetros sobre el nivel del mar, es responsable de muchas de las más bellas imágenes sobre el Universo. Bautizado en honor del astrónomo Edwin Hubble, fue un proyecto conjunto de la Agencia Espacial Estadunidense (NASA) y la Agencia Espacial Europea, y con él se inauguró el programa de Grandes Observatorios.

Cámaras de Hubble

Alan Watson recordó que a principios de los 90 era estudiante de doctorado en la Universidad de Wisconsin, Estados Unidos, y trabajó en la construcción de una de las cámaras de la segunda generación del equipo.

Participó en las pruebas de una de las cámaras que fue lanzada para corregir los problemas que había tenido Hubble. “La meta era generar imágenes con la mayor nitidez posible, pero después de su lanzamiento se descubrió que tenía una imperfección en sus espejos y daba imágenes borrosas”.

La estrategia de la NASA fue cambiar las cámaras originales por una segunda generación de cámaras que tenían un error igual que el del telescopio, pero en el sentido opuesto, para así corregir la imperfección y dar imágenes con la nitidez originalmente esperada. Estos equipos fueron instalados por astronautas en Hubble, a finales de 1993.

“Trabajé como miembro del equipo que construyó la Cámara de Campo Amplio Planetario 2 (WFPC2), la primera de la segunda generación, y la primera en lograr imágenes buenas. Nos dio la oportunidad de compensar el error óptico del telescopio y se lograron imágenes con la nitidez esperada”, detalló.

El equipo en el que intervino Watson era un conjunto de cuatro cámaras: una muy fina para ver planetas, y otras tres menos finas para observar un campo más grande.

Esta experiencia le dio la oportunidad de trabajar con un equipo científico de primer nivel.

Datos del Hubble

Antonio Castellanos relató que cuando hizo su doctorado “salieron unos datos de Hubble que había solicitado uno de mis asesores, Alejandro Raga; estuvieron disponibles y fue así como conseguí trabajar con ellos”.

Esta información era sobre los objetos Herbig-Haro (HH), que pertenecen a flujos de protoestrellas que se llaman chorros. “Los datos que yo trabajé fueron sobre los objetos HH1 y HH2”.

Los objetos HH (nombrados así en honor del astrónomo estadunidense George Herbig y del astrónomo mexicano Guillermo Haro) son chorros astrofísicos que pertenecen a flujos de protoestrellas.

“Cuando se están formando las estrellas se forman nubes de gas y polvo de gran tamaño, que por acción de la gravedad se empiezan a contraer; estas nubes giran, y llega un momento en que la rotación es tan rápida que toda la masa que se junta no es capaz de mantenerse y una parte sale volando. Para formarse y mantener ese giro, la estrella tiene que expedir material en direcciones opuestas, y esos chorros que lanza son los objetos HH”, explicó.

Sirven para el estudio de las propiedades de algunas regiones de formación estelar, y para saber cuáles son los componentes de esas regiones, sintetizó el universitario.

Castellanos indicó que trabajar con datos de Hubble fue complicado porque tenían sólo unos meses para la interpretación y publicación de la información, que al año de generada se hace pública.

“El telescopio espacial Hubble es el más famoso que hay y es mucha la competencia internacional para solicitar tiempo de observación. El tiempo en el telescopio es muy peleado, no es tan sencillo obtener datos y los nuestros los obtuvimos en 2014”, concluyó.

En los videos se observa a objetos voladores no identificados moverse rápidamente ante la sorpresa de los pilotos.

Los destellos de rayos gama fueron descubiertos en los años 60s y continúan siendo un misterio en muchos sentidos para los astrónomos debido a su naturaleza efímera.

A diferencia de las estrellas o las galaxias, hay fenómenos astronómicos que sólo pueden ser observados durante un periodo corto. A este tipo de sucesos se les conoce como eventos transientes. Entre estos eventos pueden destacarse los destellos de rayos gamma, los cuales típicamente tienen duraciones de entre 20 y 30 segundos. Fueron descubiertos en los años 60s y continúan siendo un misterio en muchos sentidos para los astrónomos debido a su naturaleza efímera.

El estudio de estos fenómenos viene motivado en gran medida por el deseo de comprender más acerca de sus progenitores, los procesos de emisión involucrados y el ambiente en el que evolucionan. Es de destacar que la energía lanzada por un destello de rayos gamma es comparable a la emitida por todas las estrellas de la galaxia a la que pertenecen estos fenómenos, siendo los objetos más brillantes que se conocen a la fecha.

Actualmente sabemos que existen dos diferentes poblaciones de destellos de rayos gamma. Los destellos de rayos gamma largos, con duración mayor a 2 segundos, están asociados con la muerte de estrellas masivas mientras que los destellos de rayos gamma cortos, cuya duración medida es de menos de 2 segundos, son la consecuencia del colapso de dos objetos compactos tales como agujeros negros o estrellas de neutrones.

Uno de los mayores retos que presentan es su detección, pues es difícil diseñar un telescopio que reaccione antes de que el destello haya terminado. Así nace la idea de instalar COATLI, un telescopio robótico de 50 cm de diámetro, localizado en el Observatorio Astronómico Nacional en la sierra de San Pedro Mártir en el estado de Baja California y que tiene como uno de sus principales propósitos, el seguimiento de las contrapartes ópticas de destellos de rayos gamma.

La ventaja de COATLI sobre otros telescopios ópticos terrestres es su rápida respuesta. Es capaz de apuntar automáticamente a cualquier posición del cielo en menos de 10 segundos después de recibir las alertas emitidas por los satélites espaciales.

COATLI entró en funciones en 2018 y ha obtenido observaciones de estos objetos casi desde que se originan, lo que aporta datos que enriquecen la información de las primeras etapas de los destellos de rayos gamma que hasta el momento, siguen siendo las menos comprendidas.
El proyecto está encabezado por el Dr. Alan Watson y el Dr. Salvador Cuevas, ambos investigadores del Instituto de Astronomía, y en pocos meses cuenta ya con publicaciones arbitradas en revistas de impacto internacional y con varias más en preparación. En su corta trayectoria, este pequeño telescopio ha superado a sus principales competidores.

Sus datos han ayudado a incrementar la cantidad de detecciones realizadas de los destellos de rayos gamma y ha permitido consolidar muchas de las teorías existentes hasta la fecha pero también creando nuevas interrogantes a las cuales debemos hacerles frente en el futuro.

La Luna se aleja de la Tierra 3.78 cm por año, además se está encogiendo porque su núcleo se está enfriando.

A pesar de que en algún momento parecía imposible llegar a la Luna, hoy es el único cuerpo celeste en donde el ser humano ha realizado un descenso tripulado.

Para conmemorar medio siglo de esta hazaña, hoy te contamos a través de Julieta Fierro Gossman y Alejandro Farah Simón, investigadores del Instituto de Astronomía de la UNAM, cinco curiosidades de la Luna que pocos conocen.

1.- La Luna se aleja poco a poco de la Tierra

En la Luna se instaló un sistema de espejos que nos permite medir constantemente la distancia a la Tierra. “Sabemos que la órbita de nuestro satélite es elíptica, y dependiendo de cada época la distancia se encuentra entre los 350 mil y 400 mil kilómetros”.

Sin embargo, con este equipo, los científicos detectaron que el satélite natural se aleja poco a poco de nuestro planeta. “Estamos hablando de 3.78 centímetros al año, no se asusten que no pasa nada”, dijo Alejandro Farah.

2.- La Luna se está encogiendo 

Cuando los astronautas fueron a la Luna dejaron un sismógrafo desde donde se enviaban datos a la Tierra. No obstante, en aquella época no existía la tecnología de hoy, y resultó imposible que las computadoras de aquel entonces analizaran la información. Después de cinco años decidieron apagar el equipo.

A medio siglo de esta hazaña, retomaron los datos para analizarlos y encontraron detalles muy interesantes. De hecho, entendieron como es su interior y “efectivamente tiene una parte semi-líquida, pero lo más importante es que se ha ido encogiendo, esto debido a que su núcleo se está enfriando”, explicó Julieta Fierro.

3.- Siempre da la misma cara a la Tierra

El período en que la Luna se traslada y rota alrededor de la Tierra es igual. “Esto quiere decir que mientras da una vuelta a nuestro planeta al mismo tiempo gira sobre su propio eje, y en consecuencia siempre nos muestra la misma cara”, explicó Farrah Simón.

4.- La Tierra y la Luna intercambian pequeños fragmentos de roca a través de meteoritos 

Hace medio siglo, cuando los astronautas fueron a la luna, recolectaron algunas muestras, y resultó que una pequeña roca que trajeron era terrestre.

Pero, todos se preguntaron ¿cómo llegó hasta allá? Julieta Fierro explicó que un meteorito se estrelló en nuestro planeta, y con el impacto salieron volando fragmentos al espacio sideral y algunos llegaron hasta la Luna.

Curiosamente también ha pasado al revés, tenemos rocas lunares que han llegado a la Tierra a través del impacto de un meteorito en la Luna. Cuando estos fragmentos entran en la atmósfera el material se funde y se convierte en tectitas, añadió Fierro Gossman.

5.- La Luna está 400 veces más cerca de la Tierra que el Sol

La Luna está 400 veces más cerca de la Tierra que el Sol, y además es 400 veces más pequeña vista desde nuestro planeta que esta estrella. “Eso quiere decir que cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol lo tapa con exactitud, y debido a esto es que podemos tener eclipses totales de Sol”.

Por último, te contamos un dato interesante sobre Júpiter. 

Antes de los estudios del matemático Galileo Galilei no se sabía que otros planetas del Sistema Solar tenían satélites. Un día, este reconocido astrónomo miraba al planeta Júpiter y encontró a su alrededor 4 puntitos que llamó “estrellitas”, sin embargo, eran algunos de sus satélites.

Hoy sabemos que Júpiter tiene 79 satélites y que otros planetas del sistema solar también tienen.

• Logro del proyecto internacional EHT, una red de ocho telescopios alrededor del mundo, entre los que está el GTM, equipo mexicano a cargo del INAOE donde colaboran expertos de la UNAM.

• Estos chorros o “jets” están compuestos de núcleos atómicos, y generalmente se asocian a los discos de acreción donde se forman.

• La imagen complementa la obtenida hace un año sobre un hoyo negro y dará información inédita sobre estos fenómenos en galaxias activas.

El proyecto internacional Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés) presentó la primera imagen real captada de un “chorro relativista” o “jet”, gran emisión de materia emitida desde un hoyo negro y dirigida justo hacia la Tierra.

En conferencia de prensa virtual desde el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, con sede en Morelia, Laurent Loinard, colaborador del proyecto, explicó que el objeto captado es el Cuásar 3C 279, una galaxia a cinco mil millones de años luz de distancia observada en la dirección de la constelación de Virgo.

“Para lograr la imagen real del jet o chorro relativista se necesitó del EHT, un telescopio virtual que funciona al sincronizarse y trabajar juntos varios telescopios en todo el mundo”, explicó.

Este objeto fue clasificado como Cuásar porque un punto de luz en su centro brilla intensamente, aumenta y disminuye su brillo cuando grandes cantidades de gases y estrellas caen en el disco de acreción alrededor del agujero negro gigante, que se estima existe en su interior.

Entre los grandes instrumentos que componen el consorcio internacional se encuentra el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), equipo mexicano ubicado a cuatro mil 600 metros en el Parque Nacional Pico de Orizaba, en el volcán Sierra Negra, en Puebla. Este instrumento está a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), entidad con la que colabora Loinard por parte de la UNAM.

“Uno de los grandes problemas abiertos de la astronomía sobre este tipo de objetos es saber cómo se forma este chorro y cómo es que se colima, es decir, que adquiere esta estructura muy enfocada que observamos en las imágenes”, comentó el universitario, quien confirmó que el EHT es el único telescopio del mundo que tiene la resolución angular para ver a esta escala.

El equipo de expertos que captó la primera imagen real del “chorro relativista” está conformado por 350 expertos de una veintena de países.

Primer chorro en alta resolución

Alice Pasetto, también del IRyA, participó en la conferencia de prensa virtual conducida por René Ortega, donde comentó que “es la primera vez que se ve un chorro relativista con tan alta resolución, y eso alcanza la base del agujero negro en cuestión. Lo importante en este trabajo es la componente perpendicular a la dirección del jet, pues en esa zona hay componentes de material que se mueven hacia adentro y hacia afuera del chorro”.

Se ha calculado que el agujero negro tiene aproximadamente mil millones de veces la masa del Sol, es decir, es 200 veces más masivo que el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Y se ve en la interpretación de las imágenes que el agujero negro arroja algo de gas hacia afuera en dos finos chorros de plasma (gas muy caliente) con forma parecida a la de una manguera a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Con estos resultados, que son publicados en el número más reciente de la revista internacional Astronomy & Astrophysics, se cuenta con los detalles más nítidos para ver mejor el chorro hasta el disco de acreción, que se espera exista en su base, y ver el disco y el chorro en acción.

Los datos recién analizados muestran que el chorro, usualmente considerado como recto, tiene una forma torcida en su base. Además, por primera vez los expertos ven estas características perpendiculares al chorro, que podrían interpretarse como el disco de acreción donde los chorros son expulsados en dirección polar o perpendicular.

Finalmente, Laurent comentó que se trata de una de las investigaciones más emocionantes; el trabajo ha tenido muchas citas y es un resultado con gran impacto. “Es importante participar en estos proyectos de alcance internacional, pues genera datos trascendentes y es un equipo único en el mundo, que nos coloca en la frontera del conocimiento”.

La historia general de la galaxia es compleja y de ella se conocen únicamente algunos detalles, por lo que falta mucho por averiguar, como la naturaleza de la antimateria y el estudio de exoplanetas, señaló Silvia Torres, investigadora emérita del Instituto de Astronomía.

Durante la charla Evolución Química de la Galaxia, que formó parte del ciclo de conferencias La Ciencia más allá del Aula, la extitular de la Sociedad Astronómica Internacional destacó que las estrellas son consideradas las principales fábricas de los elementos que integran todo el universo conocido.

“Todos los elementos de la tabla periódica forman sólo cinco por ciento de lo que es el cosmos; la materia oscura la buscan los físicos, para saber si hay partículas pequeñas que la justifiquen”, comentó ante estudiantes de la Facultad de Química.

Torres agregó que en las fases iniciales del universo sólo se formaron el hidrógeno y el helio, mientras que en el interior de las estrellas surgieron los demás compuestos químicos; las supernovas forman elementos como el helio, el carbono, el nitrógeno y todos los demás que actualmente se encuentran contenidos en la Tabla Periódica de los Elementos.

“En general conocemos a grandes rasgos la historia de la galaxia, nos faltan mejores observaciones, además de comprender la física que permita entender la evolución de los cuerpos celestes más a fondo”, recordó la doctora Honoris Causa por la UNAM.

Inclusive, abundó, nuestro cuerpo está formado por gran variedad de elementos químicos cuyo origen es el interior de algunas estrellas antes de que se creara nuestro sistema solar.

Imposible de fotografiar

Nuestra Vía Láctea, precisó, es del tipo espiral, con una masa de 600 mil millones de masas soles, también de un diámetro de cien mil años luz, “como 200 mil millones de estrellas, y lo demás es materia oscura. Es imposible fotografiar nuestra Vía Láctea, así como tampoco se puede captar el sistema solar en el que vivimos”, apuntó la especialista.

Está formada por elementos químicos; el centro tiene una mayor concentración de oxígeno, hidrógeno y elementos pesados respecto a la periferia, lo que habla de que la composición química es diferente en cada región; desafortunadamente, no puede ser bien estudiada por los astrónomos por nuestra ubicación en el espacio.

Para tratar de reconstruir la historia de la Vía Láctea, se utilizan modelos numéricos donde se propone desde cuáles fueron las condiciones iniciales de hidrógeno y helio, la tasa de formación de estrellas, la distribución de éstas y los flujos de gas, entre otros.

Por ejemplo, los expertos proponen altas tasas de formación de estrellas de poca masa y pocas de mucha masa, lo cual es muy importante porque estas últimas terminan su vida muy pronto para continuar construyendo el universo, mientras que las de baja masa van más pausadas y tienen más tiempo.

“En los modelos numéricos hay mucho de fantasía, de invención, mucho de lo que debemos averiguar y se debe confrontar con las observaciones. La manera de verificar si sirven o no es así. Nosotros como astrónomos no podemos hacer experimentos, somos arqueólogos y vemos lo que hay”, subrayó la ganadora del Premio Nacional de Ciencias.

El hecho de que nuestro planeta cuente con tantos elementos químicos, implica
que antes de nuestro sistema solar, hubo en nuestro lugar en el espacio una supernova donde se crearon todos estos compuestos químicos que nos forman en la actualidad, finalizó.

Surgió después de que un cuerpo, más o menos del tamaño de Marte, chocó contra nuestro planeta.

La Luna ha jugado un papel fundamental en la vida de la Tierra, pero actualmente se aleja poco a poco de nuestro planeta. ¿Te has preguntado si la perderemos alguna vez? Y por ende, ¿se terminará la vida en la Tierra?

Con respecto a estas incógnitas, Antonio Lazcano Araujo, profesor de la Facultad de Ciencias de la UNAM, explicó que la Luna y la vida en la Tierra existirán por muchísimo tiempo.

De hecho, algunos especialistas opinan que la vida se acabará hasta dentro de cinco mil millones de años, cuando el Sol se convierta en una estrella roja, crezca y absorba a Mercurio, Venus y luego a la Tierra.

Mientras tanto, dijo el profesor universitario, tendremos Luna y biosfera sin problemas, la vida siempre estará presente porque evoluciona, sobre todo los microorganismos y bacterias, que son extraordinariamente resistentes.

De acuerdo con Antonio Lazcano, la Luna estaba mucho más cercana a la Tierra de lo que está ahora. Esto hacía que las mareas fueran más intensas y frecuentes.

Algunos científicos opinan que los “charquitos” que quedaban cuando llegaba el agua marina y retrocedía fueron fundamentales para las reacciones químicas en los cuerpos evaporados. “Si esto es cierto, desde luego la Luna jugó un papel esencial en la aparición de la vida en nuestro planeta”.

¿Cómo surgió la Luna?

Cuando la Tierra se formó, la Luna no existía. En realidad surgió después de que un cuerpo, más o menos del tamaño de Marte, chocó contra nuestro planeta. El material salió disparado y generó una especie de disco en torno a la Tierra, se condensó y de ahí surgió este satélite natural.

La Luna es muy peculiar en cuanto a las enormes dimensiones con respecto a otros satélites del sistema solar. Por ejemplo, Fobos y Deimos pertenecientes a Marte, son asteroides capturados por el planeta rojo. Incluso Júpiter y Saturno poseen varios satélites, pero no llegan al tamaño que tiene el nuestro.

Cuando la Luna se aleje

La Tierra está cubierta por agua y las grandes mareas han frenado la velocidad de su rotación. Existen cantidades físicas que deben conservarse al frenarse el movimiento de rotación. Por ello, la Luna tiene que alejarse poco a poco. “Eventualmente llegará un punto en donde no la perderemos, pero no estará tan cerca”.

¿La Luna juega un papel en la evolución de los organismos? “Desde luego, hay plantas que tienen un ciclo relacionado porque en las noches de plenilunio se abren, incluso existen insectos con ciclos nocturnos”.

Pero la Luna se aleja tan lentamente que para el momento que se encuentre a una distancia considerable y la cantidad de luz sea menor, la evolución biológica habrá permitido que los ciclos de estos animales y plantas se hayan acoplado.

Ciertamente, sin la Luna es imposible entender la vida en la Tierra y su relación con una serie de fuerzas naturales como la luz, la gravedad o incluso las mareas, éstas han influido en la evolución del planeta, concluyó el académico universitario.

 “Tenemos mucho interés en incluir a la Universidad Nacional en nuestra segunda colaboración con México”, afirmó Andrés Martínez, ejecutivo de Programas Espaciales de la NASA.

Recorrió el Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra; el Laboratorio de Instrumentación Espacial, que trabaja en la misión COLMENA; y el Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios.

También observó proyectos relacionados con nanosatélites y control de orientación de satélites.

La UNAM es una institución muy competente y tiene mucho que aportar. “Estamos en proceso de definir nuestra segunda colaboración con México y tenemos interés en incluir a la Universidad Nacional”, afirmó Andrés Martínez, ejecutivo de Programas Espaciales de la División de Sistemas de Exploración Avanzada, de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA por sus siglas en inglés).

En un recorrido por laboratorios de esta casa de estudios, donde se realizan proyectos de nanosatélites, control de orientación de satélites y estudios de atmósfera de los planetas, entre otros, comentó: “me han compartido lo que están haciendo y estoy encantado”.

El coordinador del Programa Espacial Universitario, José Francisco Valdés Galicia, indicó que el objetivo del recorrido fue mostrar los desarrollos de la Universidad Nacional, que podrían ser de interés para algunas misiones de la NASA o ayudar al desarrollo de sus proyectos.

Andrés Martínez, especialista en misiones al espacio profundo con el uso de naves espaciales y satélites pequeños, explicó que de concretarse las colaboraciones, la NASA podría proveer de mentores durante todo el ciclo de vida de una misión o proyecto; permitir el uso de sus laboratorios para hacer pruebas finales de los proyectos universitarios, e incluso poner en el espacio satélites que se desarrollen en la Universidad Nacional.

“La NASA revisa el borrador de colaboración con México, a partir de la Agencia Espacial Mexicana (AEM), y será ésta la encargada de determinar qué universidades participarían”, agregó.

Laboratorios de la UNAM

Acompañado por Salvador Landeros Ayala, director General de la AEM, Martínez visitó el Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra (LANOT), del Instituto de Geografía (IGg), que recibe imágenes del hemisferio occidental completo y puede dar seguimiento regional por minuto a huracanes, frentes fríos, incendios forestales, detección de tormentas eléctricas y eventos astronómicos como los eclipses o la actividad solar. Además, constató los avances de un micro y nanosatélite, así como la instrumentación para probarlo.

“El objetivo es generar alianzas, que aquí hagamos los satélites y por parte de la NASA tener el lanzamiento”, expuso Manuel Suárez Lastra, director del IGg.

En el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), el especialista de la NASA visitó el Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios, dirigido por Rafael Navarro González, quien mostró los equipos con que cuenta y las colaboraciones que ha realizado con la propia agencia estadounidense, en estudios sobre Marte y la misión Curiosity.

En el mismo ICN recorrió el Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX), a cargo de Gustavo Medina-Tanco, donde se trabaja la misión COLMENA, con que la UNAM prevé colocar nueve robots pequeños en la superficie de la Luna, a mediados de 2021.

Esta misión es completamente desarrollada en el LINX, con apoyo de la Agencia Espacial Mexicana, del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), del gobierno del estado de Hidalgo y diversas empresas.

En la Facultad de Ingeniería, Martínez visitó el Laboratorio de Microfabricación, en el que laboran los investigadores Oleksandr Martynyuk, Jorge Rodríguez Cuevas y José Ismael Martínez López. También, el Laboratorio de Instrumentación Electrónica de Sistemas Espaciales, coordinado por Saúl de la Rosa Nieves; en este último el experto de la NASA dialogó con estudiantes que diseñan pequeños satélites, que incluyen modelos instrumentales.

Esta facultad además será la encargada de impartir la nueva licenciatura en Ingeniería Aeroespacial en la UNAM.

Finalmente, el experto de la NASA visitó el campus Juriquilla, donde hay laboratorios de control electromagnético, cámara de termovacío y de vibraciones, entre otras.

“Estoy encantado, muy orgulloso de ser mexicano. Me enorgullece todo el talento que he visto hoy”, expresó Martínez, quien nació en Jojutla, Morelos.

• Es el primer prototipo de una nueva generación de detectores espaciales de rayos cósmicos de ultra-altas energías.

• El instrumento final será un gran telescopio que inaugurará una era en la observación de las partículas más energéticas del Universo.

• Fue enviado recientemente en una misión experimental a la Estación Espacial Internacional, como carga secundaria del cohete ruso Soyuz-2.

La UNAM participó en el desarrollo y lanzamiento de un instrumento de observación que explorará fenómenos atmosféricos de los que se sabe poco (sprites y elves) y recabará información sobre cascadas atmosféricas iniciadas por rayos cósmicos de ultra-altas energías.

Se trata del primer prototipo orbital de una nueva generación de detectores espaciales de rayos cósmicos de ultra-altas energías. El instrumento final será un gran telescopio que inaugurará una era en la observación de las partículas más energéticas del Universo.

“Con estas misiones además de participar con investigaciones en la frontera del conocimiento en física y astrofísica, generamos oportunidades únicas para que los alumnos de la UNAM desarrollen proyectos concretos y relevantes en tecnología e ingeniería espacial, en un contexto internacional de cooperación con importantes agencias espaciales”, afirmó Gustavo Medina Tanco, responsable del Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX), del Instituto de Ciencias Nucleares de esta casa de estudios.

El LINX trabaja en diversos proyectos, y en Mini-EUSO la aportación ha sido muy efectiva a nivel de física experimental. Fue lanzado recientemente en una misión experimental a la Estación Espacial Internacional (ISS), como carga secundaria del cohete ruso Soyuz-2, dijo.

“Es una plataforma única de formación de recursos humanos, y también contribuirá a desarrollar infraestructura en el ámbito de instrumentación orbital”, concluyó.

Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory) es resultado de una alianza internacional en la que participan 83 institutos de investigación, entre ellos el LINX de la UNAM, y más de 600 investigadores de México, Italia, Japón, Estados Unidos, Rusia, Francia y Polonia.

La producción y puesta en órbita de este instrumento fue posible con el apoyo y coordinación de las agencias espaciales Roscosmos, de Rusia, y ASI, de Italia.  

Recibió la certificación ISO 9001:2015 para Sistemas de Gestión de Calidad, el reconocimiento internacional de mayor aceptación en el mundo.

La Universidad Nacional cuenta con más de 250 laboratorios de docencia e investigación certificados bajo normas internacionales: Julio Solano González, secretario académico de la Coordinación de la Investigación Científica.

La UNAM, a través del LANCE, cumple con funciones importantes de alertamiento para eventos de clima espacial.

La Universidad Nacional cuenta con más de 250 laboratorios de docencia e investigación certificados bajo normas internacionales, y el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE) se suma a esta lista al recibir la certificación ISO 9001:2015 para Sistemas de Gestión de Calidad, el reconocimiento internacional de mayor aceptación en el mundo.

Julio Solano González, secretario académico de la Coordinación de la Investigación Científica, afirmó que “el programa de gestión de calidad en laboratorios de la UNAM es uno de los más grandes del mundo para una institución de educación superior”.

El LANCE, adscrito al Instituto de Geofísica (IGf), también recibió el Reconocimiento Calidad UNAM número 25, por implementar y mantener un sistema de gestión conforme a los requisitos de la norma internacional ISO 9001 de sistemas de calidad. En el auditorio Tlayolotl, Solano González entregó ambas acreditaciones a Juan Américo González Esparza, coordinador del Laboratorio.

Hugo Delgado Granados, director del IGf, resaltó la importancia de contar con una certificación de los procesos académicos que permiten garantizar que la información que se genera es de utilidad, además de contar con la autoridad de los tres niveles de gobierno, que la pueden utilizar con confianza.

Tras adelantar que ya trabajan para certificar otros servicios geofísicos y laboratorios, destacó el esfuerzo de los integrantes del LANCE, que desde Michoacán y en la Ciudad de México trabajan en el análisis del clima espacial, al que somos vulnerables desde la Tierra.

Clima espacial

El clima espacial es la medición y análisis en tiempo real del conjunto de propiedades físicas del Sol, el medio interplanetario, la magnetosfera, la atmósfera y la superficie terrestre, influenciadas por la actividad solar, y las cuales tienen un impacto en la infraestructura, tecnología, sociedad y salud.

La Tierra es afectada en especial por las tormentas solares, que pueden dañar directamente a cuatro sectores estratégicos: sistemas de generación y distribución de energía eléctrica, aviación, satélites y sistemas de posicionamiento global (GPS).

AL respecto, Solano González comentó que la UNAM, a través del LANCE, cumple con funciones importantes de alertamiento para eventos de clima espacial, conforme a la Ley General de Protección Civil.

Una de las etapas fundamentales del alertamiento es la emisión de avisos al Centro Nacional de Protección Civil (CENAPRED), donde se informa sobre posibles afectaciones a sistemas tecnológicos críticos para el país, como satélites, telecomunicaciones, GPS, navegación aérea y el sistema de energía eléctrica ante fenómenos de clima espacial.

“Éste es precisamente el proceso que se certifica dentro del LANCE. La certificación del proceso de emisión del Boletín de Clima Espacial a CENAPRED da certeza a la sociedad de los resultados que emite el Laboratorio, garantizando un manejo adecuado de los datos que se generan”, expuso.

Infraestructura para estar a la vanguardia

En su oportunidad, González Esparza resaltó que se desarrolla infraestructura para consolidar al laboratorio, con la red de estaciones CALLISTO, para detectar estallidos de radio solares; la digitalización del telescopio MEXART, para captar perturbaciones en el medio interplanetario; y con una red de cinco magnetómetros, con los que realizan mediciones de campo geomagnético sobre México.

También trabajan en mapas TEC (contenido total de electrones) para captar perturbaciones ionosféricas sobre México, labor en la que participa una red de cinco ionosondas; así como en una red de medidores GICS, en colaboración con la Comisión Federal de Electricidad (CFE), para detectar afectaciones a la red eléctrica nacional.

Por su parte, Enrique Guevara Ortiz, del CENAPRED, destacó la labor de la UNAM en la generación de conocimiento en el área. “Son investigaciones que contribuyen a conocer los fenómenos y los riesgos a los que estamos expuestos, y son la base para tomar las mejores decisiones”. La UNAM, calificó, es un aliado estratégico para el Sistema Nacional de Protección Civil.

Genaro Soto, único estudiante mexicano en el proyecto, desarrolló dispositivos para manufacturar un transmisor de nanotubos de carbono.

El objetivo es crear un sistema de manufactura en el espacio: con impresión 3D pretenden producir herramientas en la estación espacial.

Genaro Soto Valle, alumno de la UNAM, realizó una estancia en el Centro de Investigación Ames de la Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA), en el área de nanotecnología, siendo el único estudiante mexicano en participar en ese proyecto.

Durante 15 semanas (agosto-diciembre de 2019), jóvenes procedentes de distintas latitudes contribuyeron al avance de la nanotecnología que se desarrolla en la agencia espacial del gobierno estadounidense. Genaro Soto trabajó en dispositivos electrónicos utilizando impresoras 3D, para la manufactura de un transmisor de nanotubos de carbono.

El universitario, originario de Guasave, Sinaloa, comentó que este proyecto es parte de otro mayor para crear un sistema de manufactura en el espacio: con tecnología de impresión 3D, pretenden producir herramientas e instrumentos en la estación espacial, en lugar de fabricarlos en la Tierra y enviarlos en cohetes, proceso que implica un gasto de varios cientos de millones de dólares.

“Esto permitiría un gran ahorro económico y de espacio, pues en la actualidad gran parte del área disponible en la estación espacial se destina al almacenaje de suministros y material de repuesto”.

Con este sistema podrán fabricarse piezas en el momento que sean requeridas. Ya se imprimen en 3D llaves o pedazos de tubería, el siguiente paso serán los dispositivos electrónicos, “precisamente ese es el tema en el que se enfoca el grupo de investigación del que formé parte”, dijo.

Durante su estancia en Silicon Valley, Genaro Soto tuvo un gran aprendizaje sobre el funcionamiento de los semiconductores y por qué la nanotecnología es tan importante para el sector aeroespacial.

El estudiante de Nanotecnología, en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM, ubicado en Ensenada, Baja California, destacó que en México tenemos talento humano para desarrollar tecnología de punta, pero falta el vínculo con las empresas.

“Como universitario y como mexicano me gustaría contribuir al desarrollo de esta forma de trabajo en nuestro país, para favorecer el avance en el área”.

Por último, apuntó que su estancia en la NASA Ames “ha sido la mejor experiencia que he tenido; estoy feliz de haber tenido la oportunidad de trabajar en este proyecto”.

Egresada de la UNAM, detecta por primera vez fotones ultra energéticos en los destellos de rayos gamma.

En algún lugar fuera de nuestra galaxia, una estrella masiva murió. El fenómeno dio lugar a un breve destello de rayos gamma tan potente que, a una distancia de 8 mil 900 millones de años luz, el suceso fue visible en nuestra Tierra gracias al telescopio H.E.S.S.

Cuando este fenómeno ocurrió ni siquiera había nacido el Sistema Solar, que tiene una edad aproximada de 4 mil 500 millones de años. No obstante, la luz recorrió una larga distancia hasta que el 20 de julio del 2018 un equipo de astrónomos, liderados por la egresada de la UNAM, Edna Ruiz Velasco registró el suceso desde Namibia.

Al respecto, Diego López Cámara Ramírez, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, y dedicado al estudio de estos fenómenos transitorios de altas energías, explicó que aunque los científicos ya sabían de su existencia, nunca antes un telescopio había registrado fotones tan potentes (con energías cercanas a 0.1TeV) provenientes desde un destello de rayos gamma.

El 14 de enero de 2019 la existencia de estos fenómenos nuevamente se comprobó, pero esta vez desde el telescopio MAGIC, ubicado en las Islas Canarias, España. La conclusión fue aún mayor: provino de la muerte de una estrella masiva, sucedió a una distancia sumamente lejana (de 5 mil 700 millones de años luz), se detectaron fotones aún más energéticos (del orden de 1 TeV), y se logró determinar que los fotones se energetizaron gracias a un proceso en el que los electrones les ceden su energía (proceso conocido como self sincroton comptonization).

Destellos de rayos gamma

Los destellos de rayos gamma son destellos de luz cuyos fotones son mucho más potentes que los rayos x, aquellos con los cuales los médicos sacan las placas de los huesos. “Su energía ronda en el orden de las bombas nucleares”.

Al final de su vida, una estrella de más de 12 veces la masa del Sol pierde gran parte de su atmósfera, produce un agujero negro en su núcleo, y se emite un chorro colimado compuesto de material sumamente energizado que además se mueve sumamente rápido, a más del 99 por ciento de la velocidad de la luz.

Este material sale eyectado desde el agujero negro y tras traspasar la envolvente de lo que solía ser la estrella se mueve tan rápido sobre el medio interestelar que durante un breve momento se generan los fotones ultra energéticos, que conocemos como destello de rayos gamma.

Dichos fotones ultra energéticos tienen tanta energía que ni los satélites, ni la mayoría de los telescopios terrestres los pueden detectar. Para ello se necesitan unos telescopios especiales que logran localizar los fotones ultra energéticos de modo indirecto.

Cuando llegan a nuestro planeta los fotones chocan con la atmósfera, y en ese momento se genera una cascada de partículas elementales, conocida como Cherenkov, radiación que los telescopios especializados como MAGIC o H.E.S.S. pueden detectar.

De acuerdo con López Cámara, ambos hallazgos resultan fundamentales en la astronomía, porque abre las puertas para estudiar el Universo a altas energías mediante una herramienta más. “Esto es sólo el principio”.

A decir de Diego López Cámara, en la UNAM se estudian los destellos de rayos gamma a través de varios investigadores de los Institutos de Astronomía, Ciencias Nucleares, Física y desde el Observatorio de Rayos Gamma HAWC, ubicado cerca del Pico de Orizaba.

Un ejemplo es Edna Ruiz Velasco, quien estudió física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, además laboró por varios años en HAWC y donde realizó trabajos de investigación durante su licenciatura.

“En algún momento se podrá observar estos fenómenos desde este sitio, es sólo cuestión de tiempo”, concluyó.