Sirio oscurecido revela el cluster estelar Gaia I

Si has mirado al cielo alguna noche de las pasadas semanas, es probable que te hayas fijado en una estrella muy brillante cerca de la constelación de Orión. Esa estrella es Sirio, la estrella más brillante de todo el cielo nocturno, que es visible desde casi todas partes de la Tierra, excepto las regiones más septentrionales. Es, de hecho, un sistema estelar binario, y uno de los más cercanos a nuestro Sol, a solo ocho años luz de distancia.

Conocida desde la antigüedad, esta estrella desempeñó un papel clave para el control del tiempo y la agricultura en el Antiguo Egipto, ya que su regreso al cielo estaba relacionado con la inundación anual del Nilo. En la mitología griega antigua, representaba el ojo de la constelación de Canis Major, el gran perro que diligentemente sigue a Orión, el cazador.

 

La componente primaria de las dos estrellas que conforman el sistema, Sirio A, es una estrella blanca de la secuencia principal de tipo espectral A1V que cuenta con una temperatura superficial de 10000 K, siendo la séptima estrella más cercana respecto a nuestro Sol. Friedrich Bessel, en 1844, dedujo la presencia de una compañera, un objeto celeste muy tenue ahora llamado Sirio B o “el cachorro”, que fue observado casualmente por primera vez en 1862 por el constructor de objetivos astronómicos Alvan Graham Clark. Fue una de las primeras enanas blancas en ser descubiertas, del tipo DA2 y temperatura de unos 25200K.

Debido a ciertas irregularidades en la órbita del sistema Sirio formado por ambas estrellas, se ha sugerido la presencia de una tercera estrella, Sirio C, una presunta enana roja con un quinto de la masa del Sol y tipo espectral M5-9, en una órbita elíptica de seis años alrededor de Sirio A.

Estrellas brillantes como Sirio son una bendición y una maldición para los astrónomos. Su aspecto brillante proporciona mucha luz para estudiar sus propiedades, pero también eclipsa a otras fuentes celestiales que se encuentran en el mismo lugar. Esta es la razón por la cual Sirio ha sido enmascarado en esta imagen tomada por el astrónomo aficionado Harald Kaiser el 10 de enero desde Karlsruhe, una ciudad en el suroeste de Alemania.

Credits: H. Kaiser, January 2018

Una vez que se elimina el resplandor de Sirio, un objeto interesante se vuelve visible a su izquierda: el cúmulo estelar Gaia I, descubierto por primera vez el año pasado con datos del satélite Gaia de la ESA.

Gaia I es un grupo abierto, una familia de estrellas nacidas al mismo tiempo y unidas por la gravedad, y se encuentra a unos 15000 años luz de distancia. Su alineación casual junto a la cercana y brillante Sirio la mantuvo oculta a generaciones de astrónomos que han estado barriendo los cielos con sus telescopios en los últimos cuatro siglos. pero no para el ojo inquisitivo de Gaia, que ha estado trazando más de mil millones de estrellas en nuestra Vía Láctea.

H. Kaiser se enteró del descubrimiento de este grupo durante una charla pública sobre la misión Gaia y esperó celosamente a que el cielo se despejara para intentar obtener una imagen con su telescopio de 30cm de diámetro. Después de cubrir a Sirio con el sensor del telescopio, creando el círculo oscuro en la imagen, logró grabar algunas de las estrellas más brillantes del cúmulo de Gaia I.

Gaia I es uno de los dos cúmulos estelares desconocidos que se descubrieron al contar las estrellas del primer conjunto de datos de Gaia, que se lanzó en septiembre de 2016. Los astrónomos esperan con ansias el segundo lanzamiento de datos de Gaia, previsto para el 25 de abril, que proporcionará amplias posibilidades para nuevos y emocionantes descubrimientos.

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45P, el cometa extravagante

Comet 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková is captured using a telescope on December 22 from Farm Tivoli in Namibia, Africa. Credits: Gerald Rhemann

Cuando el cometa 45P pasó por la Tierra a principios de 2017, los investigadores que observaron desde el IRTF (InfraRed Telescope Facility, NASA) en Hawaii le dieron un profundo examen astronómico. Los resultados ayudan a completar los detalles cruciales sobre los hielos en los cometas de la familia Júpiter y revelan que el peculiar 45P no coincide con ningún cometa estudiado hasta ahora.

La instalación del Telescopio Infrarrojo de la Nasa (IRTF) es un telescopio de 3m optimizado para la astronomía infrarroja y localizado en el observatorio de Mauna Kea en Hawaii. Se construyó para dar soporte a las misiones Voyager  y ahora es la Instalación Nacional de Astronomía Infrarroja de USA, proporcionando apoyo continuo a aplicaciones planetarias, de vecindario solar y espacio profundo. El IRTF es operado por la Universidad de Hawaii bajo un acuerdo cooperativo con la NASA. Las reglas de asignación de tiempo del IRTF estipulan que el 50% de las observaciones se dediquen a ciencias planetarias.

El equipo de este IRTF, al igual que un médico que registra los signos vitales, midió los niveles de nueve gases liberados del núcleo helado en la delgada atmósfera del cometa o coma. Varios de estos gases suministran bloques de construcción para aminoácidos, azúcares y otras moléculas biológicamente relevantes. De particular interés fueron el monóxido de carbono y el metano, que son tan difíciles de detectar en los cometas de la familia Júpiter que solo han sido estudiados algunas veces anteriormente.

Todos los gases se originan en la mezcolanza de hielos, rocas y polvo que forman el núcleo. Se cree que estos hielos nativos tienen pistas sobre la historia del cometa y cómo ha estado envejeciendo.

“Los cometas conservan un registro de las condiciones del sistema solar primitivo, pero los astrónomos piensan que algunos cometas podrían preservar esa historia más completa que otros”, dijo Michael DiSanti, astrónomo del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal del nuevo estudio en el Astronomical Journal.

El cometa, oficialmente llamado 45P / Honda-Mrkos-Pajdušáková, pertenece a la familia de cometas Júpiter, orbitadores frecuentes que giran alrededor del Sol cada cinco o siete años. Se sabe mucho menos sobre los hielos nativos en este grupo que en los cometas de larga distancia de la nube de Oort.

Para identificar hielos nativos, los astrónomos buscan huellas digitales químicas en la parte infrarroja del espectro, más allá de la luz visible. DiSanti y sus colegas realizaron sus estudios utilizando el espectrógrafo de alta resolución iSHELL recientemente instalado en el IRTF en la cumbre de Mauna Kea. Con iSHELL, los investigadores pueden observar muchos cometas que solían considerarse demasiado débiles.

El rango espectral del instrumento permite detectar muchos hielos vaporizados a la vez, lo que reduce la incertidumbre al comparar las cantidades de diferentes hielos. El instrumento cubre longitudes de onda que comienzan en 1.1 micrómetros en el infrarrojo cercano (el rango de gafas de visión nocturna) hasta 5.3 micrómetros en la región del infrarrojo medio.

iSHELL también tiene un poder de resolución lo suficientemente alto como para separar las huellas infrarrojas que se juntan en la longitud de onda. Esto es particularmente necesario en los casos de monóxido de carbono y metano, ya que sus huellas en los cometas tienden a superponerse con las mismas moléculas en la atmósfera de la Tierra. La combinación de alta resolución de iSHELL y la capacidad de observar durante el día en el IRTF es ideal para estudiar cometas, especialmente los cometas de período corto.

Mientras observaba durante dos días a principios de enero de 2017, poco después del acercamiento más cercano al Sol 45P, el equipo realizó mediciones robustas de agua, monóxido de carbono, metano y otros seis hielos nativos. Para cinco hielos, incluido el monóxido de carbono y el metano, los investigadores compararon los niveles en el lado bañado por el sol del cometa con el lado sombreado. Los hallazgos ayudaron a llenar algunos vacíos pero también plantearon nuevas preguntas.

Los resultados revelan que 45P tiene un nivel tan bajo de monóxido de carbono congelado, que oficialmente se considera agotado. Por sí solo, esto no sería demasiado sorprendente, porque el monóxido de carbono se escapa fácilmente al espacio cuando el Sol calienta un cometa. Pero es casi tan probable que escape metano, por lo que un objeto que carezca de monóxido de carbono debería tener poco metano. 45P, sin embargo, es rico en metano y es uno de los cometas raros que contiene más metano que el hielo de monóxido de carbono.

Es posible que el metano quede atrapado dentro de otro hielo, por lo que es más probable que se quede. Pero los investigadores creen que el monóxido de carbono podría haber reaccionado con hidrógeno para formar metanol. El equipo descubrió que 45P tiene una proporción de metanol congelado mayor que el promedio.

Cuando tuvo lugar esta reacción, hay otra pregunta, una que llega al corazón de la ciencia de los cometas. Si el metanol se produjo en granos de hielo primordial antes de que se formara 45P, entonces el cometa siempre ha sido así. Por otro lado, los niveles de monóxido de carbono y metanol en coma podrían haber cambiado con el tiempo, especialmente porque los cometas de la familia Júpiter pasan más tiempo cerca del Sol que los cometas de la nube de Oort.

El equipo ahora está en el caso para descubrir cuán típicos podrían ser sus resultados entre cometas similares. 45P fue el primero de cinco cometas de período tan corto que están disponibles para estudiar en 2017 y 2018. En los talones de 45P se encontraban los cometas 2P / Encke y 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak. El próximo verano y otoño es 21P / Giacobini-Zinner, y más tarde vendrá 46P / Wirtanen, que se espera que permanezca dentro de 10 millones de millas (16 millones de kilómetros) de la Tierra durante la mayor parte de diciembre de 2018.

Este es sólo el primero de los resultados de iSHELL que están por venir.  😛

Fuente: Nasa Goddar Space Flight Center

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La Luna gigante de noviembre

Estos días ha sido noticia la ‘Súper Luna’, una Luna un 14% más grande debido a que se encuentra en su perigeo.

Ayer pudimos fotografiarla gracias al cielo despejado que acompañó la noche brillante.

Superluna noviembre 2016

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La noche es oscura y alberga… estrellas.

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¿Alguna vez te has preguntado por qué el cielo nocturno es negro? Si salimos al campo una noche de Luna nueva, nos encontraremos con muchas estrellas rodeadas de un manto oscuro, negro, viendo así que la mayoría del espacio es oscuridad. ¿Cuál es el motivo de esta oscuridad? Aunque parezca una pregunta trivial, fue formulada durante siglos sin una explicación convincente.

Durante la edad media, en Occidente, reinaba el pensamiento aristotélico. En su cosmología, la imperfecta Tierra estaba situada en el centro del Universo (por aquel entonces el Sistema Solar). Estaba compuesta por cuatro elementos: tierra, aire, fuego y agua, cada uno de los cuales buscados en los planetas concéntricos, pero dedujo que la Tierra tenía que ser inamovible. Se pensaba que el cielo era una serie de esferas de cristal que albergaban los planetas. De la última esfera pendían las estrellas. Por aquel entonces, preguntarse por qué el cielo era negro era un obviedad: el Universo es finito y hay una cantidad finita de estrellas, las estrellas fijas.

En 1543 Copérnico publicó su modelo en el cual el Sol estaba en el centro. En el paso del modelo geocéntrico al heliocéntrico la esferas perdieron su función de arrastrar en su movimiento a los planetas y las estrellas. Y así, en 1576 Digges propuso la idea de un espacio ilimitado repleto de estrellas a diferentes distancias. A finales del siglo XVII, Giordano Bruno, especuló sobre la infinitud del Universo donde las estrellas eran soles parecidos al nuestro, posiblemente con planetas habitados como la Tierra. A principios del siglo XVIII esta idea ya era la predominante.

Con la publicación de Principia de Newton en 1687, donde se unificaron los descubrimientos de la mecánica terrestre de Galileo con las leyes de Kepler,  llegó el fin de la teoría geocéntrica y las esferas. Para Newton y su Gravitación Universal, los movimientos de los astros los causaba la fuerza de la Gravedad. Esta idea no encajaba con la teoría de que el Universo es infinito; como la fuerza de la Gravedad es una fuerza atractiva, si el Universo fuese finito tendería a colapsar sobre su centro de masas. Para evitarlo, el Universo debía ser infinito y la materia estar repartida de forma uniforme, para anular las fuerzas y oponerse así al colapso, careciendo éste de centro de masas.

Esta teoría generaba una paradoja: si hay infinitas estrellas, por qué vemos un cielo oscuro en lugar de ver un cielo luminoso, repleto de estrellas. De esta forma, mirásemos donde mirásemos en el cielo, habría una estrella. Edmond Halley propuso que la luz se debilitaba con la distancia pero esto no daba explicación al fenómeno. Jean-Philippe Loys de Cheseaux propuso que Universo estaba lleno de éter, y este éter absorbía parte de la luz que nos llegaba de las estrellas. Fue Olbers quien popularizó el problema y divulgó la solución de De Cheseaux, y por ello se le conoce como la paradoja de Olbers, aunque éste no aportó ninguna otra solución.

A finales del XVIII tomaba fuerza una visión del Universo formado por una estructura finita, aplanada y en rotación que contendría a todas las estrellas, llamada Galaxia. La rotación de la Galaxia impediría el colapso de las estrellas por la acción de la fuerza centrífuga. Puesto que la Galaxia era finita, contendría un número finito de estrellas, permitiendo que la noche fuera negra.

La solución de la paradoja realmente no la encontró un astrónomo, fue el poeta Edgard Allan Poe. Su solución se basaba en que: la velocidad de la luz esfinita, y  todavía no recibimos la luz de las estrellas más lejanas y jóvenes. Esto implica que el Universo tuvo un principio. Hoy sabemos que Poe estaba en lo cierto.

La solución de la paradoja de Olbers nos dice que el Universo es infinito pero que tuvo un principio. Esto nos lleva a que con el tiempo la noche será menos oscura, y albergará menos horrores.

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Conjunción Luna – Aldebarán

Aldebarán, situada a 65,1 años luz, es la estrella más brillante de Tauro, y la décimo tercera del cielo nocturno. De color anaranjado, parece miembro del cúmulo de la Hiades. Su nombre proviene del árabe الدبران, al-dabarān, que significa «la que sigue», porque decirmos que esta estrella ‘sigue’ la ruta del cúmulo de las Pléyades. Giovanni Riccioli, astrónomo del siglo XVII, la denominó Oculus Australis («ojo del sur»).

Al estar cerca de la eclíptica, la gigante naranja es ocultada por la Luna periódicamente y, gracias a ello, se ha podido medir su diámetro angular y conocer que tiene un radio 44 veces mayor que el radio de nuestro Sol. Su luminosidad es 425 veces la del Sol, siendo su masa tan sólo 1,7 veces la de éste. Es un sistema binario, lo que significa que Aldebarán tiene una compañera, en este caso leja y pequeña, Aldeberán B, una enana roja de tipo espectral M2V.

Esta madrugada, a las 6am hora peninsular, podremos ver cerca del Este la Luna, y sobre ella se situará Aldebarán. Como podemos ver en esta imagen tomada con Stellarium.

2016-07-01

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