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Conocer sus brillos intrínsecos coadyuvaría a detectar la distancia en que se encuentran: expertos del IA.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs por sus siglas en inglés) son los eventos de altas energías más poderosos conocidos hasta ahora. Un GRB emite en pocos segundos tanta energía como el total que lo haría el Sol durante toda su vida, de miles de millones de años.

Esto permite observarlos hasta épocas tempranas imposibles de rastrear con ningún otro fenómeno, pues llegan hasta diez veces más cerca en tiempo al origen del Universo que cualquier otro trazador conocido.

“Estos objetos se encuentran a distancias muy grandes, así que se puede estudiar el Universo cuando era muy joven y hace que los GRBs sean bastante atractivos para ser estudiados. Al estar tan lejos, y tener una energía tan grande, podrían ocurrir en estos GBRs fenómenos que no ocurren en otros objetos como núcleos de galaxias activas o supernovas”, señaló Nissim Fraija Cabrera, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

Señaló que los GRBs tienen muchas facetas y en ellos pueden determinarse ondas gravitaciones, fotones, neutrinos y rayos cósmicos.

“Imagínense que en cuestión de segundos liberan tanta energía como el Sol va a liberar en los diez mil millones de años de toda su vida”, destacó Xavier Hernández Doring, también investigador del IA.

Explicó que en los GBRs hay un rango muy amplio de condiciones físicas y sistemas que dan origen al fenómeno. “Está asociado a una amplia gama de sistemas e interviene también el medio ambiente en el que se da el fenómeno”, señaló.

Los astrónomos explicaron que si pudieran saber los brillos intrínsecos de los GBRs, comparando sus brillos observados, podrían saber a qué distancia se encuentran, y así tener trazadores de la dinámica del Universo en una fase temprana actualmente incierta.

Gran diversidad física

Los GRBs presentan una gran diversidad física en sus progenitores y características del medio interestelar en el que suceden, lo que ha dificultado enormemente su uso como trazadores cosmológicos.

Su constante es que tienen “jets relativistas”, que son emisiones de partículas a velocidades muy cercanas a la de la luz.

En un nuevo estudio internacional aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Supplement Series, Fraija y Hernández, junto con seis colegas internacionales, realizaron una muestra estadística de más de 440 de estos objetos de una clase particular.

En ellos, lograron identificar los detalles físicos muestreados por una fase extendida de emisión en rayos X, describiendo una particular clase de GRBs que presentan una relación estrecha entre propiedades intrínsecas e independientes de la distancia, como la duración de la emisión constante en rayos X, y el brillo intrínseco de la fase inicial en rayos gamma.

Esto constituye un avance importante hacia el uso de estos fenómenos como trazadores de la dinámica del Universo.

Entre los GRBs hay muchas variantes, clases y subclases. “No hay uno que se haya repetido. Se han detectado casi 20 mil estallidos de rayos gamma y no ha habido uno igual a otro”, señaló Fraija.

“La complejidad de estos estallidos nos hace complicado estudiarlos. Por eso uno de los puntos centrales ha sido delimitar y quedarse con una clase bien definida donde no haya complejidad interna”, dijo Hernández.

Los científicos continúan analizando datos de GRBs, los cuales comparan con información teórica.

Destacan sus contribuciones al conocimiento científico: William Lee.

 Las aportaciones de los ganadores del Premio Nobel de Física confirman la Teoría de la Relatividad.

Científicos de la UNAM investigan desde lo teórico y lo observacional los agujeros negros, formaciones singulares en el centro de galaxias como la nuestra.

El coordinador de la Investigación Científica, William Lee Alardín, detalló que se llevan a cabo en los institutos de Astronomía (IA), Física (IF), Ciencias Nucleares (ICN), Radioastronomía y Astrofísica (IRyA), Matemáticas (IM), Ciencias Físicas (ICF) y en el Centro de Ciencias Matemáticas (CCM)”. “Hay vocaciones hacia lo teórico y lo observacional, pero en este campo se necesita de todo”, agregó.

Luis Felipe Rodríguez Jorge, destacado astrónomo de la UNAM, investigador y fundador del IRyA, campus Morelia, e integrante de El Colegio Nacional, fue el primer científico en medir la masa de Sagitario A, una estructura muy compacta y brillante ubicada en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que tiene un agujero negro supermasivo; para la medición utilizó técnicas de radioastronomía. En 1979 reportó una masa de cinco millones de veces la masa del Sol.

“En mi tesis doctoral, en 1979, publiqué un artículo en el que estudié el movimiento del gas alrededor de este hoyo negro en el centro de la galaxia. El movimiento era muy rápido y llegamos a la conclusión de que hacía falta un cuerpo muy grande y calculamos una masa de cinco millones de masa solares”, explicó.

Lee Alardín detalló que en la UNAM se realiza estudio observacional de las propiedades de estos agujeros negros que residen en el centro de galaxias, los supermasivos; también hay sobre el comportamiento de los agujeros negros de masa estelar y lo que hacen cuando colisionan y producen ondas gravitacionales o tienen interacciones con estrellas de neutrones.

Además, trabajos teóricos que producen otra serie de fenómenos que se pueden seguir con diversos telescopios, y otros más para entender los agujeros negros como objetos físico-matemáticos y su uso para comprender mejor las teorías de gravedad y su relación con la mecánica cuántica, así como su uso para hacer cosmología, es decir, mapas del Universo a gran escala.

Primera imagen

Laurent  Raymond Loinard, también reconocido investigador del IRyA de la UNAM, colaboró, en abril de 2019, en el consorcio internacional Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), en el cual participaron aproximadamente 200 científicos de 20 países y lograron generar la primera imagen real de un agujero negro.

Aunque este hallazgo no fue considerado para el Premio Nobel de Física del año en curso, sin duda representa una aportación complementaria que corrobora la existencia de los agujeros negros.

En esto coincidió William Lee quien precisó: este hallazgo de la imagen, aunque no fue reconocido por la academia sueca, tiene qué ver indirectamente con el Premio Nobel de Física recientemente entregado, pues se trata del mismo tema.

Loinard abundó que para obtener la imagen el consorcio utilizó una red de ocho radiotelescopios alrededor del mundo que observaron al mismo punto y captaron señales que el grupo de 200 científicos convirtieron en imágenes inéditas.

Gracias a este estudio internacional, en la imagen se aprecia un agujero negro supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante situada en el Cúmulo de Virgo.

Uno de los ocho instrumentos utilizados en la investigación es mexicano: el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), equipo a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), localizado a cuatro mil 600 metros en el Parque Nacional Pico de Orizaba, y en el que colabora la UNAM.

Nobel de Física

Raymond Loinard también se refirió al premio Nobel de Física 2020 entregado al físico matemático británico Roger Penrose, de la Universidad de Oxford; al astrofísico alemán Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre; y a la astrónoma estadounidense Andrea Mia Ghez, de la Universidad de California en Los Ángeles.

En entrevista, dijo: sus estudios son independientes entre sí. La aportación de Penrose es de los años setenta y completamente teórica, mientras que la de Genzel, por un lado, y Ghez, por otro, son observacionales más recientes hechas con el apoyo de grandes telescopios entre dos grupos independientes, uno de Alemania y otro de Estados Unidos.

Antes se creía, desde la teoría, que para que existiera un agujero negro se necesitaba una simetría esférica alrededor de la estrella donde éstos se forman, lo cual era difícil de lograr en el Universo real.

“Lo que hizo Penrose fue demostrar que aún sin la simetría esférica se puede formar una singularidad, es decir, un agujero negro, en condiciones muy generales. Eso abrió mucho la puerta a la existencia de los agujeros negros, porque mostró que no son condiciones tan peculiares para formarse, sino condiciones más generales”, explicó Loinard.

Penrose también predijo teóricamente que los agujeros negros tienen un horizonte de eventos, o sea, una superficie que los rodea y que es el límite dentro del cual no puede escaparse nada, porque tendría que hacerlo más rápido que la luz.

“Esta región que está dentro del horizonte no la podemos ver, está completamente fuera de nuestro alcance, y el horizonte es una frontera gravitacional”, sostuvo.

Por otro lado, y años después, Genzel y Ghez hicieron aportaciones observacionales sobre el mismo tema, pero en grupos separados y gracias al acceso a grandes telescopios.

“Desarrollaron ciertos detectores de luz infrarroja, y necesitaron telescopios grandes, con mucha resolución angular, es decir, con un nivel de nitidez muy alto. Lo consiguieron con nuevas técnicas de observación que se llaman óptica adaptativa y otras técnicas más avanzadas de interferometría”, acotó.

Lo que hicieron para medir cuánto pesa un objeto en el espacio, es ver cómo se mueven las cosas en su entorno. “Se puede calcular, por ejemplo, la masa del Sol sabiendo a qué distancia está la Tierra del Sol y cuánto tiempo se tarda la Tierra en dar la vuelta”, subrayó.

“Ellos vieron el centro de nuestra galaxia, donde se sospechaba que había un agujero negro supermasivo, y observaron unas estrellas que estaban dando la vuelta alrededor del agujero negro de nuestra galaxia”, puntualizó.

Andrea Mia Ghez es la cuarta mujer en recibir el Premio Nobel de Física, después de Marie Curie en 1903, Maria Goeppert-Mayer en 1963 y Donna Strickland en 2018.

“Es algo muy importante este reconocimiento, y ojalá sirva de inspiración para que más mujeres estudien astronomía”, destacó Loinard.

Astrónomos recopilan y analizan observaciones de alrededor de 500 nebulosas planetarias en 13 galaxias.

 Su estudio fue aceptado para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Científicas de la UNAM, junto con colegas de España y Francia, estudian las nebulosas planetarias para saber cómo eran sus estrellas predecesoras y determinar datos como su densidad, masa y luminosidad.

Con un abordaje poco explorado hasta la fecha, al investigar en conjunto y de forma homogénea esta gran cantidad de objetos, el equipo internacional recurre a la luz que emiten, a fin de encontrar pistas sobre sus estrellas progenitoras, explicó Gloria Delgado Inglada, investigadora del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM y primera autora del artículo.

El estudio internacional, en el que también participan Grazyna Stasinska, del Observatorio de Meudon, Francia, y Jackeline Rechy García, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, fue aceptado para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Qué son

“Las nebulosas planetarias son el estadio final de la evolución de las estrellas con masa en el rango entre una y ocho masas solares. Dichas estrellas acaban su vida expulsando las capas exteriores, por lo que queda sólo el núcleo de la estrella que es muy caliente. La capa exterior se va expandiendo y cuando la estrella lo ioniza, entonces ese gas brilla y por eso lo podemos ver”, detalló Jorge García Rojas, del Instituto Astrofísico de Canarias, España.

En su investigación, los astrónomos recopilaron datos espectroscópicos públicos de casi 500 nebulosas planetarias de 13 galaxias cercanas.

Algunas de las galaxias son espirales, como la nuestra, y en ellas todavía se forman nuevas estrellas. Otras son elípticas, en las que hace tiempo no se constituyen estrellas. Estas diferencias en sus historias implican que las estrellas precursoras de las nebulosas planetarias que vemos ahora deben ser diferentes en los distintos tipos de galaxias.

“Por ejemplo, en las galaxias sin formación estelar reciente no esperamos encontrar nebulosas planetarias que vengan de una estrella con masa relativamente alta, esas estrellas ya debieron haber muerto hace mucho tiempo y la nebulosa planetaria desaparecido”, precisó Delgado.

Durante varios años los astrónomos recopilaron datos que había de las nebulosas (información publicada, observaciones, espectros, su luz). “Tenemos 13 galaxias porque sólo las nebulosas planetarias que están relativamente cerca las podemos ver con el detalle suficiente para poder extraer la información que necesitamos”, señaló.

Muchas de estas que están en galaxias relativamente lejanas, brillan como faros y nos permiten estudiar elementos como oxígeno, helio, nitrógeno, azufre y argón.

“Es un estudio similar a hacer arqueología, pero prefiero decir que hacemos autopsias estelares. Es un trabajo para averiguar cómo era la estrella y qué características tenía cuando brillaba al consumir combustible en su núcleo. La luz recibida de su cadáver nos da mucha información al respecto”, señaló García.

Uno de los resultados más interesantes de este trabajo fue identificar alrededor de 30 nebulosas “impostoras”. El análisis cuidadoso de los investigadores permitió reconocer a algunas regiones H II compactas, previamente clasificadas como nebulosas planetarias por otros autores.

Su luz también ofrece datos sobre parámetros físicos que los astrónomos pueden calcular, como la densidad, luminosidad y masa de ese gas, y a partir de esos datos los astrónomos esperan averiguar la masa de las estrellas progenitoras.

Dado que la luz que les llega de las nebulosas contiene información sobre el tipo de estrella del que procede, el objetivo final es estudiar las diferencias entre las poblaciones de estrellas que han dado lugar a las nebulosas planetarias que vemos actualmente en cada galaxia.

“Ya hemos encontrado algunas diferencias entre las nebulosas planetarias. El siguiente paso a seguir es comparar los datos observacionales que tenemos con modelos teóricos que estamos calculando para poder deducir las masas de las estrellas progenitoras. Después, veremos si lo que encontramos concuerda o no con lo que sabemos de la historia de formación estelar de cada galaxia”, dijo Delgado.

Forma parte de la tripulación que volará en una franja suborbital con fines técnicos y científicos.

José Alberto Ramírez Aguilar, jefe del Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Unidad de Alta Tecnología (UAT) de la Facultad de Ingeniería, será el representante de México en la primera misión espacial latinoamericana de la historia, al formar parte de la tripulación en el viaje suborbital ESAA-01 EX SOMINUS AD ASTRA dentro del programa LATCOSMOS-C.

El propósito es estrechar los lazos de colaboración con instituciones académicas y de investigación de países de América Latina y el Caribe en el desarrollo de actividades espaciales.

En el proyecto de esta misión está el objetivo de entrenarse como especialista y volar en el espacio suborbital como tripulación con fines técnicos y/o científicos bien definidos para lograr resultados determinados y mesurables, e inspirar a toda la región demostrando las reales capacidades de su gente volando misiones tripuladas por latinoamericanos únicamente. Esto fortalecerá los esfuerzos que realiza el Grupo Regional de América Latina y el Caribe (IAF-GRULAC) en el desarrollo de tecnología espacial propia y en colaboración internacional.

“El haber trabajado en esto desde tres años atrás y al final poder concretar y ser seleccionado como parte de la tripulación es un gran honor y una enorme responsabilidad. Además, representa la materialización de esa escalera que lleva a alcanzar las estrellas y que nos permite inspirar a las nuevas generaciones”, comentó Ramírez Aguilar.

Orgullo enorme

El comandante de la misión, el cosmonauta ecuatoriano Ronnie Nader Bello, “se fijó en nosotros y nos invitó a participar en este proyecto, en la UNAM, y representarla. Portar el escudo de nuestra casa de estudios en esta iniciativa latinoamericana es un orgullo enorme, y desde luego que se trabajará en la realización de los convenios correspondientes”, resaltó.

Un vuelo suborbital sube balísticamente y pasa la línea de Kármán, es decir, el límite entre la atmósfera y el espacio exterior, y vuelve a descender casi de forma inmediata. En este caso, a 80 kilómetros de altura la cápsula donde viajan los astronautas se separa del cohete y seguirá volando hasta alrededor de los 105 kilómetros; luego comenzará a descender y reingresará a la atmósfera a velocidad hipersónica, y ya cerca de la Tierra desplegará los paracaídas y aterrizará.

Este perfil de vuelo está basado en la primera misión tripulada de Estados Unidos en 1961 por el astronauta Alan Shepard con el vehículo Mercury Redstone 3 y a bordo de la cápsula Freedom 7 en un perfil balístico de vuelo suborbital de despegue y aterrizaje vertical.

El haber trabajado en esto desde tres años atrás y al final poder concretar y ser seleccionado como parte de la tripulación es un gran honor y una enorme responsabilidad. Además, representa la materialización de esa escalera que lleva a alcanzar las estrellas y que nos permite inspirar a las nuevas generaciones”

Ese proceso deja a los astronautas unos 10 minutos para ejecutar a bordo una serie de experimentos en torno a la microgravedad; la idea es que ellos sean propuestos por sus naciones de origen, en este caso el participante en la misión es parte de la comunidad universitaria, por lo que tendrá la oportunidad de proponer el experimento a efectuar.

Para esa tarea, el universitario se encuentra siendo sujeto a una versión resumida del programa de entrenamiento ASA/T (Advanced Suborbital Astronaut Training Program) desarrollado en conjunto por la Agencia Espacial Civil de Ecuador (EXA) y el GCTC Gagarin Cosmonaut Training Center.

Posteriormente, tripulará la misión balística suborbital, por encima de cien kilómetros de altura, a bordo de la nave New Shepard de la empresa de transporte espacial Blue Origin, donde junto con otros tres astronautas sentirá fuerzas gravitacionales más intensas que en un vuelo orbital.

José Alberto Ramírez, junto con otros tres astronautas, tripulará la misión a bordo de la nave New Shepard (su cápsula en la imagen) y ejecutarán una serie de experimentos en torno a la microgravedad.

Avance en la región

El comandante Nader Bello sostuvo que, si Latinoamérica quiere crecer, debe actuar, objetivo que persigue el IAF-GRULAC. “Decidimos dar el paso de lanzar esta misión y hemos elegido a la tripulación muy cuidadosamente.  El primero en ser seleccionado fue el doctor Ramírez Aguilar, quien ha trabajado en este plan desde el inicio”.

Subrayó que el académico tiene madera de astronauta y todo el perfil técnico y científico que se requiere para formar parte del grupo. También era esencial su credibilidad, y “la tiene por ser parte de una universidad con prestigio más allá de nuestra región”.

Su trabajo en equipo al lado de los colegas de la Unidad de Alta Tecnología (UAT) y dedicación han sido destacados, y además ha inspirado a sus estudiantes. “Tiene una férrea vocación docente y esta es una tripulación de profesores, lo que habla de la importancia del Plan de Desarrollo Espacial para las Regiones de América Latina y el Caribe –LATCOSMOS-C– impulsado por el IAF-GRULAC en la educación y motivación de los jóvenes, pues sin ellos no hay futuro”, dijo.

El ecuatoriano explicó que en vuelos suborbitales se enfrentan retos como una fuerza gravitacional del doble de lo que sería uno orbital. Además, hay menos tiempo y eso aumenta la presión. “Si logramos hacerlo bien, será una pequeña victoria. Queremos demostrar que hay personas e instituciones en Latinoamérica capaces de concretar grandes proyectos”.

Mientras pasa la emergencia sanitaria mundial y comienza el entrenamiento, la tripulación debe cuidar su salud y mantenerse en forma de acuerdo con el programa y planeación del comandante de la misión.

Financiada por EXA, también estará conformada por el propio Ronnie Nader; Adolfo Chaves Jiménez, de Costa Rica, y Margot Solberg, de Estados Unidos.

Como el resto de los integrantes, el docente de la UNAM tuvo que cubrir estrictos requisitos, entre ellos un sólido y relevante perfil académico, estar sano y tener características físicas específicas, como una altura máxima de 1.95 metros, o peso menor a 95 kilogramos.

Ramírez Aguilar obtuvo el título de ingeniero en electrónica por la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán; el grado de maestro en Ciencias por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada; y el doctorado en Ciencias Técnicas por el Instituto de Aviación de Moscú, donde desarrolló trabajo relativo a radiorreceptores de aparatos de vuelo y satélites.

En el posdoctorado participó en la implementación del área espacial en la UAT, con sede en el campus Juriquilla de esta casa de estudios, donde se alberga un laboratorio nacional con infraestructura para hacer pruebas de termovacío, vibraciones, estación de control satelital y otras. Hablante de español, inglés y ruso. Ramírez Aguilar es vicepresidente del IAF-GRULAC, lo cual ayudó a impulsar esta iniciativa.

Por último, José Alberto Ramírez pidió a los jóvenes que no claudiquen en materializar su escalera para alcanzar sus sueños, aunque eso implique sacrificios y años de esfuerzo. “Hay que tomar riesgos si queremos hacer algo importante y no permitir que nadie nos detenga; para ello hay que emprender proyectos en conjunto como este. Hay que tomar la pluma y comenzar a escribir la historia”.

“Como universitario, y como mexicano, estoy en la mejor disposición de hacer un papel digno. Toda mi formación y conocimiento están puestos en ayudar a la misión, en la parte de los experimentos a bordo, de comunicaciones y en la logística involucrada.

“Gracias a la dirección de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, a la jefatura y a todo el equipo del departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Unidad de Alta Tecnología, por su apoyo para emprender iniciativas con perspectivas reales y por siempre soñar conmigo con alcanzar las estrellas en beneficio de México.”

Este proyecto de misión es parte de uno de los programas del LATCOSMOS, adoptado y administrado por el IAF-GRULAC.

G5146

La hipótesis de posible vida microbiana data de 1967.

Considera investigadora universitaria necesario continuar más estudios sobre el tema.

Aun cuando un equipo internacional de astrónomos anunció el descubrimiento de una molécula poco común en las nubes de Venus, llamada fosfina, no significa que exista vida microbiana, comentó Antígona Segura Peralta, del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

El 14 de septiembre pasado expertos del Observatorio Europeo Austral reportaron en la revista Nature Astronomy el hallazgo que sugiere que el planeta tiene procesos químicos o geoquímicos aún desconocidos.  

“Claramente lo que hay es una gran cantidad de fosfina que no podemos explicar por ninguna reacción considerada. Otra explicación es que hubiera microorganismos produciéndola, ¿por qué? Porque en la Tierra, especialmente en ambientes acuosos donde hay lodo sin oxígeno, se produce fosfina, y suponemos que lo hacen organismos que no usan oxígeno como lo hacemos todos los organismos multicelulares”, precisó la investigadora.

Segura Peralta resaltó que si bien en nuestro planeta la presencia de este gas se asocia a la actividad bacteriana, en realidad se desconoce exactamente qué organismos la producen y bajo qué mecanismos, pero es un hecho que se localiza en fábricas industrializadas.

Durante la charla vía Internet “Química inesperada en Venus”, la ganadora de la medalla Sor Juana Inés de la Cruz de la UNAM comentó que el trabajo de observación fue realizado con los telescopios James Clerk Maxwell y Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en 2017 y 2019, respectivamente.

“La fosfina es un átomo de fósforo con cuatro átomos de hidrógeno, una molécula muy sencilla. Jane Greaves (autora del hallazgo) lo primero que hizo fue dudar, pues la fosfina no debería estar en Venus, no hay reacciones químicas que expliquen su presencia”, detalló la astrobióloga.

Se sabe que las condiciones en la superficie de Venus son hostiles para la vida, pero el ambiente en su capa de nubes superiores -de 53 a 62 kilómetros sobre la superficie- es de 30 grados Celsius, templado comparado con la superficie que excede los 400 grados Celsius.

“Primero descartaron que no se tratara de otros compuestos y que lo que estaban observando era fosfina. Una vez que lo corroboraron, determinaron cuánto es lo que detectaban, esto es 30 partes por mil millones. Es decir, si dividen toda la atmósfera en mil millones, 30 de esas partes corresponden a fosfina”, precisó Segura Peralta.

Sin embargo, la composición de las nubes es altamente ácida y, en estas condiciones, el gas podría ser destruido rápidamente, agregó la presidenta de la Sociedad Mexicana de Astrobiología.

Debido a esto, Greaves y su equipo revisaron 75 diferentes formas en que la fosfina podría ser producida, incluyendo fuentes de la superficie del planeta, micrometeoritos, relámpagos o procesos químicos que ocurren dentro de las nubes.

La universitaria recordó que la idea de que exista vida en las nubes de Venus no es nueva, ya que se propuso en 1967 por Harold Morowitz y Carl Sagan, quienes estudiaron el planeta y se dieron cuenta de que si bien la superficie es altamente hostil, es posible encontrar inclusive agua en la parte alta de sus nubes.

Segura Peralta coincidió con Greaves y su equipo en que la detección de la fosfina indica un potencial desconocido de procesos geológicos o químicos que ocurren en Venus, por lo que se requieren más observaciones y modelaciones para explorar su origen.

Astrónomos de Europa y EE UU detectan un gas fétido que atribuyen a microbios suspendidos en las nubes

El telescopio VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha tomado la primera imagen de una estrella joven similar al Sol acompañada de dos exoplanetas gigantes. Las imágenes de sistemas con múltiples exoplanetas son extremadamente difíciles de obtener y, hasta ahora, los astrónomos nunca habían observado directamente a más de un planeta orbitando una estrella similar al Sol. Las observaciones pueden ayudar a los astrónomos a entender cómo se formaron y evolucionaron los planetas alrededor de nuestro propio Sol.

Hace apenas unas semanas, ESO reveló el nacimiento de un sistema planetario a través de una nueva e impresionante imagen obtenida por el VLT. Ahora, el mismo telescopio, usando el mismo instrumento, ha tomado la primera imagen directa de un sistema planetario alrededor de una estrella como nuestro Sol, ubicado a unos 300 años luz de distancia y conocido como TYC 8998-760-1.

“Este descubrimiento es una instantánea de un entorno que es muy similar a nuestro Sistema Solar, pero en una etapa mucho más temprana de su evolución”, afirma Alexander Bohn, estudiante de doctorado de la Universidad de Leiden (Países Bajos), que dirigió la nueva investigación publicada hoy en The Astrophysical Journal Letters.

“Aunque los astrónomos han detectado indirectamente miles de planetas en nuestra galaxia, sólo una pequeña fracción de estos exoplanetas han sido captados con imagen directa”, dice el coautor, Matthew Kenworthy, profesor asociado de la Universidad de Leiden, y añade que “las observaciones directas son importantes en la búsqueda de entornos que puedan albergar vida”. La imagen directa de dos o más exoplanetas alrededor de la misma estrella es aún más rara; hasta ahora sólo se han observado dos de estos sistemas directamente, ambos alrededor de estrellas muy diferentes de nuestro Sol. La nueva imagen del VLT de ESO es la primera imagen directa de más de un exoplaneta alrededor de una estrella similar al Sol. El VLT de ESO también fue el primer telescopio en obtener una imagen directa de un exoplaneta, allá por 2004, cuando captó una mota de luz alrededor de una enana marrón, un tipo de estrella "fallida".

“Nuestro equipo ha podido captar la primera imagen de dos compañeros gigantes gaseosos que están orbitando a un joven análogo solar”, destaca Maddalena Reggiani, investigadora postdoctoral de KU Leuven (Bélgica) que también ha participado en el estudio. Los dos planetas se pueden ver en la nueva imagen como dos puntos brillantes de luz alejados de su estrella madre, que se encuentra en la parte superior izquierda de la imagen (haga clic en la imagen para verla completa). Al tomar diferentes imágenes en diferentes momentos, el equipo fue capaz de distinguir estos planetas de las estrellas de fondo.

Los dos gigantes gaseosos orbitan a su estrella anfitriona a distancias de 160 y de unas 320 veces la distancia Tierra-Sol. Esto sitúa a estos planetas mucho más lejos de su estrella de lo que están Júpiter o Saturno (también gigantes gaseosos), de nuestro Sol; se encuentran a sólo 5 y 10 veces la distancia Tierra-Sol, respectivamente. El equipo también descubrió que los dos exoplanetas son mucho más pesados que los de nuestro Sistema Solar, el planeta interior tiene 14 veces la masa de Júpiter y el externo seis veces.

El equipo de Bohn obtuvo imágenes de este sistema durante su búsqueda de planetas jóvenes y gigantes alrededor de estrellas como nuestro Sol, pero mucho más jóvenes. La estrella TYC 8998-760-1 tiene sólo 17 millones de años y se encuentra en la constelación austral de Musca (la mosca). Bohn lo describe como una “versión muy joven de nuestro propio Sol”.

Estas imágenes fueron posibles gracias al alto rendimiento del instrumento SPHERE, instalado en el VLT de ESO, en el desierto chileno de Atacama. SPHERE bloquea la brillante luz de la estrella usando un dispositivo llamado coronógrafo, permitiendo ver los planetas, cuya luz es mucho más débil. Mientras que los planetas más antiguos, como los de nuestro Sistema Solar, están demasiado fríos como para ser detectados con esta técnica, los planetas jóvenes son más calientes, y por lo tanto brillan más en el rango infrarrojo de la luz. Tomando varias imágenes durante el año pasado y analizando datos antiguos que se remontan a 2017, el equipo de investigación ha confirmado que los dos planetas son parte del sistema de la estrella.

Para que los astrónomos puedan confirmar si estos planetas se formaron en su ubicación actual, alejada de la estrella, o migraron desde otros lugares, serán necesarias más observaciones de este sistema, observaciones que podrán llevarse a cabo incluso con el futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO. El ELT de ESO también ayudará a estudiar la interacción entre dos planetas jóvenes del mismo sistema. Bohn concluye afirmando que: “La posibilidad de que los instrumentos futuros, como los que estarán disponibles en el ELT, sean capaces de detectar incluso planetas de menor masa alrededor de esta estrella, marca un hito importante en la comprensión de los sistemas multi planetarios, con posibles implicaciones para la historia de nuestro propio Sistema Solar”.

Información adicional

Esta investigación se ha presentado en el artículo “Two directly-imaged, wide-orbit giant planets around the young, solar analogue TYC 8998-760-1” que aparece en la revista The Astrophysical Journal Letters.

El equipo está formado por Alexander J. Bohn (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos); Matthew A. Kenworthy (Observatorio de Leiden); Christian Ginski (Instituto Anton Pannekoek de Astronomía, Universidad de Amsterdam, Países Bajos, y Observatorio de Leiden); Steven Rieder (Universidad de Exeter, Departamento de Física, Reino Unido); Eric E. Mamajek (Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto Tecnológico de California, EE.UU., y Departamento de Física & Astronomía, Universidad de Rochester, EE.UU.); Tiffany Meshkat (IPAC, Instituto Tecnológico de California, EE.UU.); Mark J. Pecaut (Universidad de Rockhurst, Departamento de Física, EE.UU.); Maddalena Reggiani (Instituto de Astronomía, KU Leuven, Bélgica); Jozua de Boer (Observatorio de Leiden); Christoph U. Keller (Observatorio de Leiden); Frans Snik (Observatorio de Leiden); y John Southworth (Universidad de Keele, Reino Unido).

Para comentarios externos sobre el documento, póngase en contacto con el astrónomo de ESO, Carlo Manara (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.), quien no ha participado en el estudio.

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con dieciséis países miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con Chile, país anfitrión, y Australia como aliado estratégico. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope, de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

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 hallazgo es buen ejemplo de cómo las ondas gravitacionales presentan objetos jamás vistos: William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica.

La reciente detección de una onda gravitacional que muestra la colisión de dos agujeros negros ocurrida hace unos siete mil millones de años (antes de la formación del Sistema Solar) es trascendente para la ciencia fundamental, porque brinda a los científicos nuevas pistas sobre el origen de las estrellas.

“El hallazgo es importante porque permite observar al Universo de una manera distinta, de una forma complementaria a la luz que nos llega de todos los objetos que conocemos. Las ondas gravitacionales, como la que se captó, son pequeños temblores en el espacio-tiempo, como si fueran pequeñas piedras en la superficie de un estanque o perturbaciones en una membrana elástica que se tiene detenida de las esquinas y tiembla al lanzarle una pelota”, explicó William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.

El también investigador del Instituto de Astronomía (IA) detalló que este evento es otro registro de los recientes observatorios de ondas gravitacionales: del detector LIGO, de Estados Unidos; y Virgo, de Italia.

LIGO lleva cinco años desde que lograron la primera detección, que también fue una colisión de dos agujeros negros, la cual mereció el Premio Nobel de Física al equipo de trabajo.

En 2015 ocurrió la primera detección directa de la colisión de dos agujeros negros, y desde entonces se está registrando esta clase de objetos.

“Estas vibraciones del espacio-tiempo permiten saber que algo lejos, y hace mucho tiempo, chocó o explotó. Las ondas gravitacionales nos indican que se movió mucha masa de manera muy rápida. Son una predicción de la teoría de Einstein de hace 105 años y nos hablan de objetos que explotan, y hacen cosas a distancias enormes: nacen, mueren o hacen movimientos violentos”, subrayó Lee.

Las detecciones hechas hasta ahora habían sido de agujeros negros de entre ocho y 50 veces la masa del Sol. “Siempre han sido dos, y a partir de la señal se puede medir la masa de cada uno de ellos. En estas fusiones de pares se formaba un agujero negro de hasta 85 masas solares”, puntualizó el astrónomo.

Los agujeros negros de unas decenas de masas solares vienen de la muerte de estrellas masivas, que en ese momento producen una explosión de supernova; si es muy ligera, se forma una estrella de neutrones. Sin embargo, si es más masiva, forma agujeros negros que pueden tener varias decenas de masas solares.

“La diferencia de este evento con los previos es que los agujeros negros involucrados son bastante más masivos. El más ligero pesa 65 veces la masa del Sol y el más masivo 85. Al colisionar, dieron como resultado un objeto de unas 142 masas solares; el resto se radia como energía en las ondas durante la colisión”, abundó.

Los astrónomos pensaban que cuando las estrellas más masivas mueren ya no producen agujeros negros, porque al explotar destruyen completamente la estrella, no queda ni rastro. Ese umbral está como en 65 veces la masa del Sol.

“Y en este evento vemos agujeros de 65 y 85 masas solares, por eso es importante. El evento está más allá, en las masas de las componentes, de lo que sabíamos que era posible para su origen”, precisó.

Una probable explicación, acotó William Lee, es que los astrónomos no entendían del todo la evolución estelar. Otra posibilidad es que cada uno de estos agujeros con estas masas se haya formado no por la explosión ocasionada de la muerte de una estrella, sino por un proceso llamado formación jerárquica.

“Para formar el agujero negro de 85 masas solares quizá se juntaron uno de 40 y otro de 45 masas hace mucho tiempo; hicieron éste de 85, que ahora se juntó con el de 65. Esto se llama formación jerárquica y se forma un agujero negro gigante a partir de varios más pequeños”.

El astrónomo destacó que este hallazgo es importante porque el rango de masas que presenta este objeto no se había detectado y no se sabe cómo se formó. “Es un buen ejemplo de cómo las ondas gravitacionales nos presentan nuevos objetos que no habíamos visto”.

Cuando se empieza a ver el Universo de manera nueva, siempre se observa algo que no se nos había ocurrido, y con frecuencia hay una sorpresa.

En la UNAM, estudios con ondas gravitacionales y sobre agujeros negros y estrellas de neutrones se realizan principalmente en los institutos de Astronomía (IA), de Física (IF), Ciencias Nucleares (ICN), de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) y de Ciencias Físicas (ICF), concluyó.

Los satélites ayudan a aliviar la situación ofreciendo información clave para vigilar desde el espacio el crecimiento y la recolección de los cultivos.

Un informe reciente del Programa Mundial de Alimentos prevé que, para finales de 2020, la COVID-19 podría empujar a más de 130 millones de personas adicionales al hambre crónica. La pandemia ha provocado numerosos problemas e incertidumbres a lo largo de la cadena de suministro de alimentos, como las carencias en cuanto a mano de obra, transporte, comercio transfronterizo y disponibilidad de los productos.

Es importante comprender cómo la pandemia está alterando el crecimiento y la recolección de cultivos esenciales, así como la cadena de suministro de alimentos, que pueden verse afectados por distintos factores, como la escasez de fertilizantes, la falta de mano de obra y problemas asociados a las políticas nacionales de exportación. Estas limitaciones causan incertidumbre en los mercados alimentarios y, en consecuencia, en la disponibilidad de alimentos en el futuro.

Las herramientas de vigilancia por satélite resultan útiles porque proporcionan información sobre la siembra y recolección de productos agrícolas y alimenticios clave.

La NASA, la ESA y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) crearon hace poco la plataforma COVID-19 Earth Observation Dashboard, que combina un vasto conjunto de datos satelitales para estudiar el impacto de la COVID-19 en todo el mundo, incluida la producción agrícola.

Un estudio reciente, destacado en la plataforma, analizó la cosecha de cereales de invierno en España. Su cultivo abarca casi dos millones de hectáreas, principalmente en Castilla y León, Andalucía, Castilla-La Mancha y Aragón. Gracias a los datos satelitales, su recolección puede monitorizarse en tiempo casi real y parcela por parcela a lo largo de todo el país.

Científicos de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) han empleado datos de las misiones Sentinel-1 y Sentinel-2 de Copernicus, así como de la misión estadounidense Landsat-8, junto con aprendizaje automático para hacer un seguimiento semanal de los cultivos. Al comparar los datos de este año con los del pasado, descubrieron que la campaña de 2020 comenzó a mediados de junio, más tarde de lo habitual para los cereales de invierno en España.

Expertos del Fondo Español de Garantía Agraria (FEGA) han brindado apoyo al estudio, trabajando codo con codo con la universidad belga para analizar unos resultados que indican que, si bien la COVID-19 podría haber contribuido al retraso en las cosechas, también ha influido el tiempo atmosférico.

Sophie Bontemps, científica de dicha universidad, apunta: “Tras consultar a nuestros colegas del FEGA, creemos que el retraso de las cosechas podría explicarse en parte por la sequía que afectó a Europa en 2019 y que provocó un adelanto inusitado de las cosechas el pasado año. Así, la evaluación del impacto de la COVID-19 en la campaña de 2020 debe tener en cuenta la variabilidad interanual debida a las condiciones meteorológicas específicas en 2019”.

Los organismos pagadores nacionales, como FEGA en el caso de España, son los responsables de implementar la política agrícola común europea (PAC), que exige el seguimiento nacional de los cultivos. En colaboración con la Comisión Europea, la ESA ha desarrollado el sistema de tratamiento Sen4CAP, utilizado aquí para monitorizar las cosechas a escala nacional.

En otro ejemplo que muestra la plataforma se combinaron datos de los satélites ALOS-2 y GCOM-C de la JAXA con información de las misiones Landsat y Sentinel-2 de Copernicus para evaluar arrozales cerca de Sacramento (California, Estados Unidos). Estos satélites pueden procurar información clave sobre la fenología del arroz, como el momento de su siembra, maduración y recolección.

En este caso, las observaciones vía satélite muestran que, en numerosas regiones, el arroz se sembró antes que en los dos años anteriores. Estas evaluaciones tempranas permiten a los mercados agrícolas responder con mayor eficiencia a disrupciones por fenómenos naturales, como los meteorológicos, o de origen humano, como los cambios en las políticas comerciales y en la demanda de los consumidores debidos, por ejemplo, a la pandemia de COVID-19.

Como comenta Benjamin Koetz, de la ESA: “Los indicadores satelitales nos demuestran la capacidad de monitorizar la siembra, el crecimiento y la recolección de cultivos esenciales, como los cereales o el arroz, a escala nacional. Estos datos son cruciales a la hora de brindar información oportuna y transparente sobre la producción agrícola durante el brote de COVID-19 y la recuperación”.

“La ESA, la NASA y la JAXA continúan colaborando con organismos como la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Iniciativa de Vigilancia de la Agricultura Mundial del Grupo de Observación de la Tierra (GEOGLAM) para garantizar el óptimo uso de los satélites a la hora de vigilar la producción agrícola de escalas nacionales a la escala mundial”.

Es un fenómeno tan desconcertante que los científicos tratan de explicarlo desde hace meses.

Y los astrónomos tienen ahora una respuesta, que se basa en observaciones de eventos que ocurrieron en el universo… en el siglo XIV.

El oscurecimiento de la gigantesca Betelgeuse, la novena estrella más brillante del cielo, fue observado por primera vez en octubre de 2019.

En febrero de 2020 la estrella había perdido dos tercios de su brillo, pero éste volvió a la normalidad en abril.

¿Qué pudo haber ocurrido con esta estrella, seguida por millones de entusiastas en el mundo que observan la constelación de Orión?

La respuesta la acaba de dar el telescopio espacial Hubble, que este año celebra su 30 aniversario y sigue revelando misterios.

Las observaciones del Hubble indican que el oscurecimiento se debió a un evento "traumático" en la vida de la estrella.

¿Qué tipo de estrella es Betelgeuse?

Betelgeuse es un tipo de estrella llamada supergigante roja, un astro en las últimas etapas de su vida que ha aumentado en tamaño debido a cambios en el proceso de fusión nuclear en su centro.

La estrella es tan grande que si reemplazara al Sol en nuestro Sistema Solar, su superficie exterior llegaría más allá de la órbita de Júpiter.

Estas estrellas supergigantes masivas son muy importantes porque expulsan al espacio elementos como carbono, que es uno de los bloques de construcción para una nueva generación de estrellas.

Las supergigantes rojas como Betelgeuse exhiben un comportamiento conocido como pulsación, causado por cambios en el área y la temperatura de las capas superficiales de la estrella.

Betelgeuse se expande y contrae en un ciclo de 420 días, aumentando y reduciendo su brillo (pero nunca como la reducción dramática de hace meses), según explica la NASA en un comunicado.

La estrella está relativamente cerca, a unos 725 años luz, por lo que el oscurecimiento habría ocurrido cerca del año 1300, aunque su luz llegó solo ahora a la Tierra.

¿Cuál es la explicación del oscurecimiento?

Desde que se constató el oscurecimiento de Betelgeuse los científicos han propuesto diferentes teorías para explicarlo.

Una de las hipótesis, por ejemplo, era que la estrella se estaba opacando debido a gigantescas áreas frías, similares a las manchas que aparecen en el Sol.

Pero las observaciones del telescopio Hubble sugieren otra explicación: el oscurecimiento se debió a un evento que la NASA describe como una "expulsión traumática".

Material caliente fue eyectado desde el interior de la estrella hacia el espacio.

El material expulsado por Betelgeuse se desplazó a millones de km desde la estrella y se enfrió lo suficientemente como para formar nubes de polvo.

Si bien los astrónomos no saben qué causó la expulsión de material, los autores del nuevo estudio creen que estaría vinculada al llamado ciclo de pulsación de la estrella.

La estrella estaba en la parte de expansión del ciclo al mismo tiempo que el material caliente subió a la superficie por convección, y eso puede haber contribuido a la expulsión del material.

¿Cómo pudo observarla el Hubble?

La conclusión fue posible gracias a meses de observaciones del Hubble en la luz ultravioleta que permitieron captar el movimiento del material caliente expulsado en septiembre, octubre y noviembre de 2019.

"Con el Hubble pudimos ver cómo el material dejaba la superficie visible de la estrella y se movía hacia afuera a través la atmósfera de la estrella, antes de que se formara la nube de polvo que causó el oscurecimiento", dijo la autora principal del nuevo estudio, Andrea Dupree, del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian.

"Creemos que es posible que una nube oscura fue el resultado de la eyección de material detectada por el Hubble. Solo el Hubble nos da esta evidencia de lo que ocurrió antes del oscurecimiento".

El equipo dirigido por Dupree comenzó a observar a Betelgeuse como parte de un estudio de tres años del Hubble para monitorear las variaciones en la estrella.

La capacidad del telescopio para captar luz ultravioleta permitió a los científicos estudiar las capas sobre la superficie de la estrella, que están tan calientes (más de 20.000 grados Fahrenheit) que emiten luz principalmente en el rango de luz ultravioleta y no pueden ser observadas en la luz visible.

¿Cuál será el fin de Betelgeuse?

La estrella supergigante roja está destinada a finalizar su vida en una explosión de supernova, y algunos astrónomos creen que el oscurecimiento repentino puede ser parte de ese proceso.

"Nadie sabe qué hace una estrella justo antes de convertirse en supernova, porque esto nunca se ha observado", señaló Dupree.

"Los astrónomos han estudiado estrellas tal vez un año antes de que se vuelvan supernovas, pero no días o semanas antes. Aunque la probabilidad de que Betelgeuse pronto se convierta en supernova es pequeña".

No se sabe con precisión cuándo explotará la estrella; esto podría ocurrir en miles de años.

Cuando la estrella se quede sin combustible, primero colapsará y luego rebotará en una explosión espectacular. Eso no representará ningún riesgo para la Tierra, pero Betelgeuse se iluminará enormemente durante unas pocas semanas o meses.

Su brillo sería visible a la luz del día y podría ser tan brillante como la Luna durante la noche.

Dupree y sus colegas podrán observar nuevamente la estrella con el Hubble a fines de agosto o principios de septiembre. Actualmente se encuentra demasiado cerca del Sol como para que el telescopio espacial pueda observarla.

La científica también planea estudiar a Betelgeuse cuando vuelva a expandirse, utilizando datos de otra misión de la NASA llamada STEREO (siglas de Solar Terrestrial Relations Observatory, Observatorio de Relaciones Solar-Terrestres), una misión de observación solar lanzada en 2006 y que utiliza dos satélites.

El nuevo estudio sobre el oscurecimiento de Betelgeuse fue publicado en la revista The Astrophysical Journal.

Derechos de autor de la imagen NASA, ESA, E. Wheatley (STScI) Image caption Una gran cantidad de material caliente o plasma fue expulsado desde el interior de la estrella. El material se enfrió tras viajar millones de km, formando una nube de polvo que, vista desde la Tierra, bloqueó la luz de la supergigante.

Este evento histórico nos permitirá entender mejor el fenómeno gravitacional de la Tierra

 Con el mapa tridimensional más grande hasta ahora.

 La colaboración eBOSS midió más de dos millones de galaxias y cuásares que cubren 11 mil millones de años de tiempo cósmico.

• El éxito implicó la colaboración de investigadores de más de 10 países durante dos décadas.
• El mapa muestra que hace unos seis mil millones de años, la expansión del Universo comenzó a acelerarse.

Un proyecto internacional, denominado Sloan Digital Sky Survey (SDSS), en el que participan investigadores de la UNAM, publicó hoy más de 20 artículos que representan la prueba más exhaustiva, a la fecha, de la expansión acelerada del Universo durante 11 mil millones de años.

Las publicaciones resumen el análisis final del experimento eBOSS, acrónimo en inglés de “Sondeo espectroscópico extendido de Oscilaciones Bariónicas”, que tiene como objetivo explorar la expansión acelerada del Universo a través de las mediciones de espectros de más de dos millones de galaxias y cuásares.

“Este análisis marca la culminación del trabajo colaborativo de varias generaciones de investigadores de más de 10 países en el mundo durante dos décadas que, además muestra la trascendencia del trabajo en colaboración”, explica la investigadora del Instituto de Física, Mariana Vargas-Magaña, quien participa en el proyecto SDSS desde 2008.

La finalización del experimento eBOSS es un logro mayor en cosmología con sondeos espectroscópicos porque gracias a él, y las 500 páginas de investigaciones recién publicadas, se tiene un análisis exhaustivo del mapa tridimensional más grande del Universo jamás creado, llenando los vacíos que se tenían en la exploración de su historia.

Para crear el mapa que cubre los últimos seis mil millones de años, el equipo utilizó galaxias luminosas viejas rojas. Para cubrir regiones más lejanas, usaron galaxias azules más jóvenes. Finalmente, para mapear el Universo aún más lejano, llegando hasta más de once mil millones de años en el pasado, se usaron cuásares, que son galaxias brillantes iluminadas por material que cae sobre un agujero negro supermasivo central. Cada una de estas muestras requirió un análisis cuidadoso para eliminar contaminantes y revelar los patrones del Universo.

El análisis final de las galaxias luminosas rojas fue liderado por Mariana Vargas-Magaña del Instituto de Física (IF); Sebastien Fromenteau del Instituto de Ciencias Físicas (ICF-UNAM) y otros cuatro colegas de diversas universidades del mundo: J. Bautista (U. de Portsmouth), R. Paviot y S. de la Torre (U. de Marseille) y H. Gil-Marin (U. de Barcelona).

En los análisis finales de eBOSS participaron el Dr. Axel de la Macorra (IF-UNAM), la Dra. Irene Cruz-González (IA-UNAM), la estudiante de doctorado de Posgrado en Astrofísica de la UNAM, Andrea Muñoz y la Dra. Alma González (U. de Guanajuato).

Los análisis de datos fueron posibles gracias a la infraestructura de supercómputo y apoyo técnico del Laboratorio de Modelos y Datos (LAMOD) de la UNAM, en su sede del Instituto de Astronomía, la cual es coordinada por el Dr. Octavio Valenzuela, con el apoyo técnico de los Ingenieros Julio Clemente y Carmelo Guzmán del IAUNAM.

Armar el rompecabezas de la historia del Universo

Durante los últimos cinco años, la colaboración eBOSS trabajó para cubrir un vacío de información en la historia del Universo de 6 mil millones de años, entre sus extremos: su infancia hasta su pasado reciente, y su acelerada expansión en los últimos millones de años.

“Para ambos extremos tenemos diferentes observables, sin embargo, para cubrir el rompecabezas necesitamos tener mediciones igualmente de los 6 mil millones de años que tenemos entre ambos extremos”, dijo la cosmóloga Vargas-Magaña.

En tanto, Sebastien Fromenteau, investigador del ICF, señalo que "estos análisis permiten estudiar la historia de la expansión del Universo y empujar la frontera del conocimiento científico. Estamos en un periodo muy interesante en Cosmología, desde la última década y en la siguiente habremos generado una cantidad de observaciones nunca vista que nos permitirá avances importantes en nuestra comprensión del Universo”.

El conjunto de espectros proporciona el mapa más preciso de materia luminosa en el rango más amplio de tiempo cósmico al día de hoy. Una mirada cercana a dicho mapa revela los filamentos y vacíos que definen la estructura en el Universo, comenzando desde el momento en que el Universo tenía solo unos 300 mil años.

A partir de este mapa, los investigadores miden patrones en la distribución de galaxias, que proporcionan varios parámetros clave de nuestro Universo con una precisión superior al uno por ciento.

Confirman la expansión del Universo

La historia cósmica que se ha revelado en este mapa también muestra que hace unos seis mil millones de años, la expansión del Universo comenzó a acelerarse, y desde entonces ha seguido haciéndose cada vez más rápido.

Esta expansión acelerada parece deberse a un misterioso componente invisible del Universo llamado "energía oscura", consistente con la Teoría General de la Relatividad de Einstein, pero extremadamente difícil de conciliar con nuestra comprensión actual de la física de partículas. 

“Esta visión del Universo que confirmamos es conocida como el modelo estándar de cosmología. Es remarcable que los últimos resultados de eBOSS confirmen este paradigma, nuestros resultados son consistentes con el modelo estándar de la cosmología”, dijo Fromenteau.

Sin embargo, la combinación de observaciones de eBOSS con estudios del Universo en su infancia también revela pequeñas tensiones en esta imagen del Universo, específicamente que la tasa actual de expansión del Universo (la "Constante de Hubble") es aproximadamente un 10 por ciento más baja que el valor encontrado desde distancias a galaxias cercanas, lo cual, de acuerdo con los investigadores, es poco probable que se deba al azar.

“Uno de los resultados de eBOSS más intrigante es que hemos alcanzado tal precisión que ahora podemos decir con bastante certeza que hay una pequeña tensión (falta de consistencia no muy significativa) entre diferentes mediciones del Parámetro de Hubble, en general este tipo de tensiones nos dan indicios de nuevos avances en nuestra comprensión del Universo”, puntualizó Vargas. 

No existe una explicación ampliamente aceptada para esta discrepancia en las tasas de expansión medidas, pero una posibilidad emocionante es que una forma previamente desconocida de materia o energía del Universo temprano podría haber dejado un rastro en nuestra historia.

eBOSS, y SDSS en general, dejan el enigma de la energía oscura y la falta de coincidencia de la tasa de expansión del Universo local y temprana, para próximos experimentos.

“Hasta que la siguiente generación de experimentos de energía oscura tomen datos, SDSS representará la base de datos más poderosa para estudiar el Universo que además es de libre acceso, y que es el legado de SDSS y el fruto del trabajo colaborativo de cientos de investigadores en todo el mundo, donde orgullosamente la UNAM participa”, concluyó Vargas.

Con el final del programa eBOSS, SDSS culmina su misión de determinar la historia de expansión del Universo y se enfocará a otros objetivos. Sebastian Sánchez y Octavio Valenzuela, representantes de la UNAM ante el SDSS-IV, describieron su entusiasmo por la siguiente fase SDSS-V, donde la UNAM también participa.

“La colaboración SDSS-V  concentrará sus esfuerzos en observaciones espectroscópicas panorámicas que constreñirán el metabolismo de nuestra galaxia y de otras galaxias en el Universo cercano, así como en los destellos de agujeros negros distantes con el fin de determinar su masa y otras propiedades”. El equipo de la UNAM en SDSS-V proveerá  software de análisis para esta nueva fase, así como participará activamente en la interpretación de los nuevos descubrimientos durante la siguiente década.

Participación de la UNAM en eBOSS a lo largo del tiempo.

La UNAM ha tenido una participación significativa en previos análisis de eBOSS, en particular en DR14 el estudiante de maestría de Astrofísica de la UNAM Miguel de Icaza encabezó el análisis DR14 con galaxias luminosas rojas en colaboración con la Dra. Vargas, el Dr. Fromenteau, la Dra. Irene Cruz-González, el Dr. de la Macorra y el estudiante de Licenciatura Benjamín Camacho (Instituto de Física-Universidad de Sinaloa).

Participaron en otros estudios complementarios con DR14 la investigadora posdoctoral Chadrachani Ningombam (IA-UNAM) y la estudiante de doctorado del posgrado en astrofísica de la UNAM Gabriela Aguilar, así como el Dr. Takamitsu Miyaji (IA-UNAM-Ensenada).

Adicionalmente, SDSS ha permitido formar decenas de estudiantes de licenciatura de la Facultad de Ciencias y del Posgrado en Física y Astrofísica de la UNAM: Brenda I. Tapia, Jennifer Meneses, Javier Salas, Matías Rodríguez, Jimena Vázquez, Armando Rojas, Miguel de Icaza-Lizaola, Benjamín Camacho, Sadi Ramírez, Cesar Arroyo, Alejandro Pérez, Hernán E. Noriega, Gabriela Aguilar, Andrea Muñoz, Mariana Jaber y Dante Gómez, quienes han aprendido cosmología con sondeos espectroscópicos analizando datos de SDSS-IV/eBOSS.

El mapa del SDSS se muestra como un arco iris de colores, ubicado dentro del Universo observable (la esfera exterior, que muestra las fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas). Estamos situados en el centro de este mapa. El recuadro para cada sección del mapa codificada por colores incluye la imagen de una galaxia o cuásar típico de esa sección, y también la señal del patrón que el equipo de eBOSS mide allí. Al mirar a lo lejos, miramos hacia atrás en el tiempo. Por lo tanto, la ubicación de estas señales revela la tasa de expansión del Universo en diferentes momentos de la historia cósmica. Créditos: Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) y SDSS.

Astrónomos mexicanos descubren al gigante gaseoso TVLM513b con radiotelescopios.

El hallazgo de Salvador Curiel Ramírez, del IA de la UNAM, y su equipo de expertos, se publicó en The Astronomical Journal.

Por primera vez, científicos mexicanos, encabezados por Salvador Curiel Ramírez, investigador del Instituto de Astronomía (IA)de la UNAM, lograron la detección de un exoplaneta (planeta fuera del Sistema Solar) utilizando ondas de radio.

TVLM513b es un gigante gaseoso de tipo Saturno, gira en torno a una estrella enana ultrafría en un periodo de 221 días y su masa es, aproximadamente, 38 por ciento la de Júpiter.  

Por el momento los expertos no han logrado medirlo, pero la teoría de formación de planetas indica que aquéllos que tienen esta masa no son rocosos. Puede tener un núcleo de hierro u otros materiales, como Saturno y Júpiter, pero la parte externa es gaseosa.

El hallazgo fue motivo de un artículo, publicado en la revista The Astronomical Journal.

“Es un proyecto que iniciamos hace años para buscar exoplanetas. Como soy radioastrónomo, pensé en usar observaciones de radio y busqué fuentes donde hubiera posibilidades de encontrar planetas. Hallé varias y me centré en ésta, con señales de que podría haber algo girando alrededor de la estrella”, recordó Curiel.

Los científicos utilizaron el Very Long Baseline Array (VLBA), un sistema de diez radiotelescopios operados de forma remota en Socorro, Nuevo México. “Nos dieron muchas horas de observación, porque cada vez que observábamos la señal se mantenía ahí”.

La detección se logró utilizando la técnica de astrometría absoluta, que mide la posición de las estrellas con muy alta precisión.

“Con astrometría se puede seguir el movimiento de las estrellas en el cielo y se usa para medir la distancia hacia ellas. Es un método muy preciso, pero si la estrella tiene planetas que giran a su alrededor, hacen que se mueva de manera oscilatoria alrededor del centro de masa.

“Estos movimientos son muy pequeños, dependen de la masa del planeta y de su distancia a la estrella; les llamamos ‘bamboleo de la estrella’, y se requieren observaciones muy precisas y de alta calidad para medirlos”.

Sospecha de un segundo planeta

El hallazgo del exoplaneta combina el descubrimiento de un nuevo objeto celeste con la novedad de la técnica utilizada. “Es el primero, no hay duda de que está ahí, aunque se tiene que confirmar, por ejemplo, con la sonda espacial Gaia (de la Agencia Espacial Europea)”, dijo.

Curiel Ramírez y sus colaboradores sospechan de la existencia de un segundo planeta. “Lo mencionamos en el artículo, pero nuestras observaciones no son suficientes. Ya aprobaron más observaciones con el radiotelescopio y en los próximos dos años lo confirmaremos”.

Es importante la detección con astrometría absoluta, porque se cree que hay miles de planetas. “Esta técnica es susceptible a los que son del tipo de Júpiter, alejados de la estrella, mientras que otros métodos, como tránsito y velocidad radial, son más aptos para aquéllos cercanos a la estrella. Son procedimientos complementarios”.

El universitario aclaró que los planetas no emiten mucha radiación, su emisión es muy leve y son difíciles de ver directamente. “La mayoría de las técnicas son indirectas, lo que se estudia es la estrella y de ahí se infiere la presencia del planeta, que realmente no vemos, sino el efecto que tiene sobre la estrella”.

Con otros procedimientos, como la velocidad radial, se mide la aceleración de la estrella debido al jalón gravitacional del planeta, y en caso de la técnica de tránsito, el paso del planeta frente a ese cuerpo celeste bloquea parte de la emisión de ésta y por eso disminuye su luz, detalló.

Los radioastrónomos también estudian otras fuentes donde sospechan que hay más planetas. “En el transcurso de los próximos dos o tres años esperamos publicar el descubrimiento de varios exoplanetas”.

Jaime Ruiz, del Instituto de Astronomía, es responsable del diseño, fabricación e instalación.

 El instrumento óptico, innovador por su doble espejo, capta explosiones nucleares de estrellas: José Rubén Alfaro, del Instituto de Física.

Expertos de la UNAM diseñaron, fabricaron e instalaron la Torre-Plataforma de Mantenimiento del telescopio Schwarzschild-Couder (pSCT, por sus siglas en inglés), un novedoso equipo que estudia el Universo con la detección de rayos gamma, las emisiones más energéticas del cosmos.

Científicos e ingenieros de los Institutos de Física (IF) y Astronomía (IA) participan en este proyecto internacional, enfocado a desarrollar el nuevo pSCT, que forma 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.

Jaime Ruiz Díaz Soto, ingeniero y diseñador mecánico del IA, es el responsable del Taller Mecánico de Precisión en Ciudad Universitaria, que desarrolló e instaló la Torre-Plataforma de Mantenimiento del pSCT.

En tanto, José Rubén Alfaro Molina, investigador del Instituto de Física (IF) y colaborador del proyecto, señaló que los rayos gamma que detecta el pSCT permiten captar explosiones nucleares de las estrellas, que de otra forma no se registrarían.

Torre-Plataforma hecha en la UNAM

Ruiz Díaz Soto subrayó que el diseño y fabricación de la Torre-Plataforma de Servicio y Mantenimiento para la instrumentación del telescopio pSCT estuvo a su cargo, y fue posible mediante una invitación del CTA norte. “Fue el equipo de Estados Unidos el que desde 2016 nos ofreció a participar como universidad”, recordó.

Tiene muchas especificaciones de espacio, tamaño y peso a soportar. “Diseñamos modelos en computadora, para que el ensamble quede a la perfección; tenemos un telescopio de toneladas que debe embonar a la hora que baja en la Torre”, detalló.

Hasta ahora, Ruiz Díaz Soto y su grupo del IA han construido una torre y elaborarán 20 más para el proyecto en la parte de EU. “Es un prototipo y habrá cambios, según los requerimientos”.

El egresado de la Facultad de Ingeniería remarcó la importancia de saber que en la Universidad Nacional hay la capacidad y calidad para colaborar con profesionales, colegas, científicos e ingenieros de talla internacional. “Me llena de satisfacción y me enorgullece estar en un nicho muy especializado, único, representando a la Universidad Nacional y a México”.

La UNAM pertenece al consorcio CTA desde 2012, una iniciativa para construir el mayor y más sensible observatorio de rayos gamma alrededor del planeta, que contará con 120 telescopios. En esta red participan más de mil 500 científicos e ingenieros de 31 países; consta de 120 instrumentos ópticos divididos en un conjunto sur en Paranal, Chile, y un conjunto norte en La Palma, España.

Rayos gamma, una ventana al Universo

En su oportunidad, Alfaro Molina explicó que en gamma la luz ya no se comporta como una onda, sino como una partícula, “por ello tenemos que usar instrumentos de una interfaz entre detectores de partículas y equipos de astronomía”, detalló.

“Este telescopio está basado en una técnica que no se había utilizado antes: un doble espejo. La mayoría de los equipos para detectar en gamma usan sólo uno y están limitados por su campo de visión. Este nuevo telescopio tendrá una apertura angular más grande, con mayor cantidad de grados, y con él se puede ver el cielo por pequeñas partes”.

Para Alfaro, “con los rayos gamma abrimos una ventana, se está entendiendo el Universo en una faceta que anteriormente no se había estudiado”.

La Nebulosa del Cangrejo

El universitario expuso que los telescopios Cherenkov buscan hacer un mapeo del cielo y este nuevo equipo será complementario y ayudará a hacerlo más rápido.

“Participar en este proyecto es un orgullo. A veces se cree que la ciencia en México está muy alejada y es un gusto demostrar que en el país se puede hacer ciencia de alto nivel. La calidad de la UNAM está a la altura de cualquier proyecto del mundo”, afirmó.

Para probar el telescopio pSCT se escogió la Nebulosa del Cangrejo, en donde por primera vez se estudió la radiación gamma, por lo que es uno de los objetos celestes más analizados y una referencia en este tipo de luz. “Es cercana a nuestra galaxia y es muy brillante, pues se formó por la explosión de una supernova. Se utiliza como un estándar, cualquier estudio en gamma debe demostrar que puede detectar la Nebulosa del Cangrejo”, finalizó.

El estudio sobre Titán, la segunda luna más grande del sistema solar, puede contribuir en la búsqueda de planetas lejanos con potencial de albergar vida.

En una investigación reciente, publicada el pasado junio en la revista Nature Communications, ofrece una explicación a un fenómeno observado por primera vez en el año 2000.

Se trata de los misteriosos puntos brillantes vistos en el ecuador de la luna Titán de Saturno los cuales podrían ser lechos de lagos secos, informó Lisa Grossman a Science News.

Titán es la luna más grande del planeta anillado y es la segunda más grande de todo el sistema solar. La megaluna también es la única que se sabe que tiene una “atmósfera sustancial”, es decir con signos de que en un tiempo hubo mares, lagos y ríos.

Entre 2000 y 2008, los radiotelescopios en el Observatorio de Arecibo, Puerto Rico, y del Observatorio de Green Bank, Virginia, identificaron aproximadamente una docena de puntos en el ecuador de Titán que rebotaban señales de radio anormalmente brillantes hacia la Tierra, informó Mike Wall para Space.com.

Tales señales, llamadas reflexiones especulares, ocurren cuando las ondas de radio rebotan en una superficie en el mismo ángulo en el que entraron, como sol brillando en un espejo, añadió Grossman a Science News.

Según el Instituto Smithsoniano, Jason Hofgartner, astrónomo del Jet Propulsión Laboratory de la NASA y autor principal de la investigación, aseguró que “el conocimiento predominante indicaba que los reflejos especulares ecuatoriales de Titán eran esencialmente destellos solares en la superficie de grandes cuerpos de líquido, algo que los investigadores habían sospechado.

Cuando la nave espacial Cassini llegó a Saturno en 2004, sus cámaras obtuvieron más de 500 lagos y mares, los cuales están llenos de metano y etano líquido. “Titán sigue siendo el único lugar en el sistema solar, además de la Tierra, con un líquido estable en su superficie en forma de lagos y mares”, agregó Hofgartner.

Las observaciones de Cassini indican que esos lagos y mares se concentran alrededor de las regiones polares de Titán. No aparecieron en su ecuador, donde los reflejos especulares fueron observados por los radiotelescopios a partir de 2000, aseguraron los investigadores.

Para conocer la razón, Hofgartner y colegas volvieron a los datos de Arecibo y Green Bank y cotejaron las imágenes de Cassini y las observaciones de los telescopios. De ese modo, los investigadores pudieron seleccionar algunos lugares específicos en la superficie de la luna de Saturno que habían producido los reflejos especulares. “Las manchas se destacaban del paisaje circundante porque eran más suaves y parecían tener una composición distinta”, según Space.com.

Después de algunas consideraciones, el equipo de investigadores concluyó que la explicación más probable era que los puntos brillantes ecuatoriales eran lechos de lagos secos, similares a otros vistos en las regiones polares más húmedas de Titán.

Otras posibles explicaciones menos consistentes para explicar el fenómeno incluyen la acumulación de lluvia (lluvia de metano que cae periódicamente de las nubes en la atmósfera de Titán) y las dunas.

Por su parte, Science News informó que los investigadores consideraron que la lluvia de Titán es muy poco frecuente como el probable culpable y descartó las dunas porque están ubicadas en las partes equivocadas de la luna.

Hofgartner declaró a Space.com que los lechos secos de los lagos probablemente agotaron sus líquidos por alguna mezcla de radiación solar y el desplazamiento natural hacia los polos como parte del ciclo de metano de Titán.

Los resultados del estudio pueden contribuir en la búsqueda de planetas lejanos con potencial de albergar vida, lo que a menudo implica buscar evidencia de líquidos como el agua.

“La lección es que tenemos que ser muy estrictos cuando encontramos, por ejemplo, océanos en otros planetas”, concluyó Hofgartner.

El telescopio virtual es una red de ocho instrumentos, uno de ellos ubicado Patricia López en el volcán Sierra Negra, en Puebla.

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.

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 arrojada desde un hoyo negro y dirigida justo hacia la Tierra.

En conferencia de prensa virtual desde el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA), con sede en Morelia, Laurent Loinard, colaborador de esta iniciativa, 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”, dijo.

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, hay 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. Está a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), entidad con la que colabora Loinard por parte de la Universidad Nacional.

“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 planeta que tiene la resolución angular para ver a esta escala.

El grupo 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, encargado de Comunicación de la Ciencia de ese Instituto, y señaló 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 relevante 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.

En la interpretación de las imágenes se ve 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 de la luz.

Con estos resultados, 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 observar el disco y el chorro en acción.

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

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

• El viento solar no afecta de manera global a la Tierra, pero algunas eyecciones de masa coronal sí pueden dañar los sistemas de telecomunicaciones: Xóchitl Blanco Cano, del Instituto de Geofísica de la UNAM.

• En condiciones estables es probable que perturbe la ionósfera en los polos, por lo que ocurren las auroras boreales.

Mediante el estudio del viento solar es posible entender el comportamiento del Sol, cómo interactúa con los planetas, particularmente con el campo magnético de la Tierra. Con ese conocimiento, y considerando que hay muchas estrellas con vientos estelares propios, podríamos saber más del Universo, afirmó Xóchitl Blanco Cano, investigadora del Departamento de Ciencias Espaciales del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM.

El viento solar es un flujo de partículas con cargas eléctricas positivas (iones) y negativas (electrones), expulsadas de la capa más externa del Sol, llamada corona solar. Es un plasma, un gas muy caliente e ionizado (en lugar de tener átomos, tiene iones y electrones) que se mueve por el medio interplanetario (en nuestro caso, Sistema Solar) y se relaciona con los campos magnéticos de los planetas.

“En la Tierra el campo magnético nos protege del viento solar, pero Marte y Venus no tienen, y el plasma erosiona sus atmósferas”, detalló.

Con ese viento están relacionadas las explosiones solares, pero no son lo mismo, aclaró la universitaria. “Pensemos que el viento solar es un río y encima de él se forma una burbuja de agua con propiedades diferentes, que sería el resultado de las explosiones”.

Las explosiones solares originan grandes masas de plasma, llamadas eyecciones de masa coronal, que viajan superpuestas al viento solar. Algunas explosiones solares originan eyecciones de masa coronal, que pueden modificar el campo magnético de la Tierra, pues entran más partículas cargadas a la magnetósfera (región ocupada por el campo magnético), e incrementar las corrientes eléctricas cerca de la Tierra.

Para ello, es necesario que ocurra el proceso de reconexión magnética entre la eyecta solar y el campo magnético terrestre. Si no hay explosiones, el viento solar no afecta de manera global al interior de nuestro planeta ni a su clima, subrayó.

“Sin embargo, en condiciones estables es posible que un poco de viento solar perturbe la ionósfera, en los polos, por lo que ocurren las auroras boreales; pero cuando hay una eyección de masa coronal fuerte pueden incrementarse las corrientes eléctricas dentro de la magnetósfera, con posible daño a los sistemas de telecomunicaciones”, remarcó.

Descubrimiento del viento solar

La secretaria académica del IGf destacó que las primeras evidencias de la existencia del viento solar fueron descubiertas por el científico estadounidense Eugene Parker, en 1958, con un estudio en el que predijo que la corona del Sol, al ser tan caliente, no podía estar contenida y debía expandirse.

Esta teoría no fue del todo aceptada, muchos científicos no creían que este torrente existiera; fue hasta la década de los 60, ya con naves espaciales, que se hicieron las primeras mediciones y se comprobó su presencia.

“Actualmente estudiamos los ‘choques interplanetarios’, ondas de choque que viajan en el viento solar y que afectan a las partículas y producen ondas electromagnéticas en la heliósfera. El viento solar puede propagarse lento o rápido, y cuando una corriente rápida alcanza a una más lenta crea una onda de choque”, expuso Blanco Cano.

Son encuentros sin colisiones, en donde el campo electromagnético tiene un papel fundamental en los procesos físicos. Dichos fenómenos se encuentran en todo el Universo, incluso en supernovas y estrellas distantes.

La universitaria exhortó a los jóvenes a acercarse a esta área del conocimiento, mediante el servicio social, tesis o posgrado en Ciencias de la Tierra, que imparte la UNAM.

Las líneas azules representan el escudo creado por el campo magnético de la Tierra. El viento solar forma el campo magnético.

La estrella está a 11 años luz de la Tierra, una distancia que permitiría estudiar las atmósferas de sus planetas en busca de señales de vida.

Hace menos de tres décadas, aún no se había observado ningún planeta más allá del Sistema Solar, aunque su existencia se consideraba muy probable. Desde 1995, se han localizado más de 4.000 y ha llegado el momento de acercarse a algunos de ellos. Expertos como Günther Hasinger, director científico de la Agencia Espacial Europea (ESA), estiman que en 10 o 20 años se podrían encontrar formas de vida simples orbitando estrellas vecinas. El lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, un sucesor del Hubble mucho más potente, previsto para el año que viene y en el aire por la crisis del coronavirus, permitirá analizar sus atmósferas en busca de señales que cambiarían la historia.

Este jueves, la revista Science publica el hallazgo de un sistema planetario relativamente cercano a la Tierra. A 11 años luz de distancia es un buen candidato para su observación con el James Webb y otros telescopios que empezarán a funcionar durante los próximos años. Los descubridores, un equipo internacional de científicos, han detectado al menos dos planetas en torno a la estrella GJ 887, una enana roja con la mitad de la masa del Sol y un 1% de su luminosidad. Con estas características, para ser habitables, los planetas deben estar muy cerca de este tipo de estrellas. Los nuevos mundos, a los que se denomina supertierras por ser rocosos como la Tierra pero más grandes, con cuatro y siete veces su masa respectivamente, tardan 9,3 y 21,8 días en completar una órbita.

En las próximas décadas se buscarán evidencias de formas de vida simples en una veintena de planetas similares a la Tierra

El primero estaría demasiado próximo para tener agua líquida y el segundo se hallaría justo en el límite, con lo que no serían los candidatos ideales para encontrar los primeros organismos fuera de nuestro planeta. Sin embargo, el sistema de descubrimiento de exoplanetas utilizado por los investigadores, que calcula su presencia o su tamaño a partir de su influencia en los movimientos de la estrella, deja entrever la posibilidad de que exista un tercer planeta con una órbita de unos 50 días. Este lugar sería menos hostil para la vida en torno a GJ 887.

Se encuentre vida o no en estos nuevos sistemas planetarios, el estudio de sus atmósferas permitirá acercarnos a la forma de la mayor parte de los mundos del universo. En la Vía Láctea, nuestra galaxia, tres de cada cuatro estrellas son enanas rojas, como GJ 887. De los miles de estrellas que vemos durante la noche desde el lugar más oscuro de la Tierra, ninguna es de este tipo. Ni siquiera Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sol y también una enana roja, se puede contemplar a simple vista. Nuestro astro y los que se ven desde nuestro planeta son rarezas dentro del cosmos.

Una de las circunstancias que hacen difícil la vida cerca de una enana roja es su inestabilidad. Las tormentas solares, como las que pueden hacer caer los sistemas de comunicación en la Tierra, son más frecuentes e intensas en aquellas estrellas y serían una amenaza para la vida e incluso para la existencia de sus atmósferas. El planeta Proxima b, en el sistema de Proxima Centauri, tiene unos flujos de rayos X 400 veces superiores a la Tierra. Sin embargo, GJ 887 es relativamente estable entre los astros de su tipo, con lo que sus mundos no estarían sometidos a cantidades de radiación tan intensas.

Guillem Anglada, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio del CSIC en Barcelona y coautor del estudio, comenta que la era de descubrimientos de exoplanetas puede llevar al hallazgo de formas de vida simples en no muchos años. “En el entorno más cercano a la Tierra, a unos 15 años luz de distancia, solo hay 40 estrellas. En ellas debería haber una veintena de planetas tipo Tierra y ya hemos encontrado media docena”, explica. Una vez catalogados todos, empleando telescopios espaciales como James Webb o redes terrestres de interferometría, que suman la capacidad de muchos telescopios para lograr el poder de un observatorio gigantesco, comenzaría la búsqueda de moléculas que supongan indicios de actividad biológica. “Yo creo que vamos a tener la capacidad de detectar evidencia de vida, es altamente probable que exista, al menos en sus formas más simples, aunque no tengo claro qué vamos a detectar”, apunta Anglada. “Esto lo haremos estudiando poblaciones enteras de objetos para buscar anomalías, de oxígeno o metano, por ejemplo, en sus atmósferas”, concluye. Este tipo de trabajos harán posible saber en pocas décadas si la actividad biológica, algo que por ahora solo se ha visto en un planeta de los miles de millones que existen en el universo, es un fenómeno común en el cosmos.

Nuevos resultados del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA sugieren que la formación de las primeras estrellas y galaxias del universo temprano tuvo lugar antes de lo que se creía. Un equipo europeo de astrónomos no ha hallado evidencias de la primera generación de estrellas, conocidas como “población III”, tras remontarse hasta cuando el universo tenía tan solo 500 millones de años de antigüedad.

El estudio, liderado por la becaria de investigación de la ESA Rachana Bhatawdekar, sondeó el universo temprano entre 500 y 1.000 millones de años tras el Big Bang, investigando las vistas tomadas por Hubble del cúmulo galáctico MACSJ0416, que aparece en la imagen, y su campo paralelo, una región cercana en el firmamento capturada con el mismo tiempo de exposición que el propio cúmulo. El equipo combinó estas observaciones, obtenidas como parte del programa Hubble Frontier Fields, para producir las observaciones más profundas jamás realizadas de cúmulos galácticos y las galaxias situadas por detrás, magnificadas por el efecto de lente gravitacional, con datos de apoyo del telescopio espacial Spitzer de la NASA y el Telescopio Muy Grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).

La exploración de las primeras galaxias sigue siendo un reto importante de la astronomía moderna. No sabemos cómo ni cuándo se formaron las primeras estrellas y galaxias del universo. El telescopio espacial Hubble puede abordar estas cuestiones mediante observaciones de campo profundo, que permiten a los astrónomos ver el universo hasta 500 millones de años después del Big Bang.

Rachana y sus colaboradores se habían propuesto estudiar la primera generación de estrellas del universo temprano, también conocidas como población III. Surgidas a partir del material primigenio que emergió del Big Bang, estas estrellas deberían estar compuestas únicamente por hidrógeno, helio y litio, los únicos elementos que existían antes de que los procesos desencadenados en los núcleos de dichas estrellas pudieran dar lugar a elementos más pesados, como oxígeno, nitrógeno, carbono y hierro.

Gracias a una nueva técnica que elimina la luz de galaxias brillantes en primer término de un cúmulo, el equipo descubrió galaxias de fondo con masas inferiores a lo observado hasta el momento con Hubble, a una distancia correspondiente a cuando el universo tenía menos de 1.000 millones de años. En el intervalo cósmico estudiado, no encontraron evidencias de la población III.

Estos resultados muestran que las galaxias debieron formarse mucho antes de lo que los astrónomos creían. También sugieren que la formación más temprana de estrellas y galaxias se produjo mucho antes de lo que se puede estudiar con el telescopio espacial Hubble, abriendo así un campo interesantísimo para seguir investigando con el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA: las primeras galaxias del universo.

Artículo completo: Un hallazgo sorprendente sobre el universo temprano con Hubble

Estos resultados se basan en un artículo de Bhatawdekar et al., de 2019, y otro que aparecerá en un próximo número de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Los resultados se presentaron el 3 de junio de 2020 durante el 236.º encuentro de la American Astronomical Society.

 Tampoco disminuirá el calentamiento global, como se ha difundido en algunos medios: Américo González Esparza, investigador de la UNAM.

 El Sol está en su mínimo de actividad y es una fase normal, afirmó.

Es probable que el siguiente ciclo solar sea muy parecido al que acabamos de terminar, coinciden los científicos.

La actividad que actualmente registra el Sol es normal, “se trata de una etapa de su ciclo de once años y no es una condición por la que debamos preocuparnos o que deba llamar la atención, y mucho menos tiene relación con algún otro fenómeno natural”, afirmó Américo González Esparza, investigador del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM y jefe del Servicio de Clima Espacial México (SCiESMEX).

Es completamente falso que la baja actividad solar pudiera causar clima helado, terremotos o erupciones volcánicas, como se ha difundido en los días recientes, señaló.

En estos momentos el Sol está muy tranquilo, en su mínimo de actividad, prácticamente dormido y no presenta manchas en su superficie pero -aclaró- esta disminución temporal tampoco contribuirá a aminorar el calentamiento global.

Aunque se ha difundido que ya no tendremos que preocuparnos y eso no es verdad. “Las variaciones en la radiación del Sol durante este ciclo son muy pequeñas comparadas con el cambio climático y aquel fenómeno no modificará la tendencia en el planeta”, precisó el también responsable del Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE).

Nuestra estrella tiene ciclos de aproximadamente once años. “Desde hace varios meses entramos en su fase de mínima actividad, el Sol no tiene manchas en su superficie y es la etapa que indica el nacimiento del siguiente ciclo, el número 25, por eso ha estado muy tranquilo; algo habitual en este periodo”, reiteró.

El doctor en física espacial por el Imperial College, de la Universidad de Londres, Reino Unido, con posdoctorado en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Estados Unidos, señaló que en algunos trabajos se ha tratado de predecir cómo serán los siguientes ciclos solares porque, aunque se repiten en el lapso mencionado, no siempre son iguales. “La predicción del siguiente ciclo es muy importante en términos de clima espacial, por eso el tema es de interés para nosotros”.

Ha habido periodos en donde por varios ciclos el Sol ha presentado baja actividad (pocas manchas y tormentas), y en otros ha sido más intensa. El que recién está terminando, el ciclo 24, fue moderado y podemos decir que en su pico (en 2014) no tuvo pocas ni muchas manchas.

Según algunos modelos sin fundamento físico, sino basados en un análisis de series de datos de tiempo, el número de manchas solares iba a decrecer. Se especuló que los siguientes ciclos serían menos intensos y que posiblemente se repetirían algunos de muy baja actividad, como los registrados en algunos periodos de la historia, conocidos como los mínimos de Maunder (de 1645 a 1715) o de Dalton (1790 a 1830), acompañados de una ligera baja en la temperatura del planeta, que fueron calificados como mini eras glaciares.

Sin embargo, precisó el universitario, “la mayoría de la comunidad académica que nos dedicamos a estudiar al Sol y cómo su actividad afecta a nuestro planeta, no coincidimos con las predicciones de esos modelos. En general, el consenso de la comunidad científica, y como estableció la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de Estados Unidos, es que el siguiente ciclo será muy parecido al que acabamos de terminar. Los miembros de la organización Internacional de Servicios de Meteorología del Espacio (ISES) también coinciden con esta predicción”.

El próximo máximo de la actividad solar ocurrirá en cuatro o cinco años (2024 o 2025), y los expertos consideran que será parecido al de 2014 en cuanto a intensidad y número de tormentas solares.

González Esparza indicó que los científicos buscan saber cómo varía el ciclo del Sol, y para llegar a eso es necesario entender cómo cambia su campo magnético, conocimiento sobre el cual aún existen muchas dudas. “Nos faltan datos e investigaciones para comprender la evolución de su ciclo magnético y predecir con certeza cómo será su siguiente fase”.

En el SCiESMEX (adscrito a la unidad Michoacán del IGf) y en el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE), a cargo del mismo Instituto de la UNAM, y de la Universidad Autónoma de Nuevo León –del cual el Servicio forma parte junto con otras instancias–, se aprovecha este tiempo de calma solar para mejorar los modelos y observaciones, así como la cobertura del territorio nacional y las redes de instrumentos de medición que contribuyen a determinar los efectos de la actividad solar en nuestro país.

Como parte de la evolución normal del Sol, en un par de años despertará y comenzarán los “fuegos pirotécnicos” y las tormentas solares. “Los eventos del clima espacial están asociados a eyecciones de masa coronal (nube de partículas que salen de la atmósfera solar), a fulguraciones (intensos estallidos de luz) y a eventos de partículas energizadas por estas explosiones”.

Estos sucesos pueden provocar apagones, fallas en las órbitas de los satélites, interferencias en las tele y radiocomunicaciones, afectaciones a los sistemas de posicionamiento global o pérdida de información en computadoras y sistemas de almacenamiento, ejemplificó.

Por último, expuso que el SCiESMEX y el LANCE monitorean la actividad solar y cuentan con un sistema de avisos (de manera similar a como lo hace el Servicio Sismológico Nacional respecto a los temblores).

“Si a la gente le interesa tener más información, puede seguirnos en nuestras redes sociales @SCiESMEX y https://es-la.facebook.com/sciesmex/”, concluyó.