Las montañas de una Luna desconocida

Autor: José María Gómez
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica (Universitat Internacional Valenciana, VIU)
Asignatura: Comunicación de la Astronomía.  

¿Qué es esa cosa que desde pequeños nos es señalado por nuestros padres como distracción y a veces tratando de acallar nuestros interminables llantos? ¿Da a veces la impresión de tener la forma de animales en su superficie? ¿O se trata de los mares de la tierra reflejados en ella como si fuera un espejo gigante como pensaban los antiguos? ¿De adonde y como salió? 

La luna tiene cerca de un tercio del tamaño de la Tierra, pero, es menos densa, aunque con casi la misma composición química que la superficie terrestre.

Tiene cráteres gigantes de más de trescientos kilómetros de diámetro, no nos daríamos cuenta si estuviéramos dentro de uno de los miles de cráteres que contiene la Luna.

Parece una mujer bella y enigmática que solo deja sus íntimos secretos para quien ama, ella solo nos muestra una cara y a veces mediante las libraciones, un poco más.

Pero uno de los detalles que más la adorna son las largas cadenas montañosas de más de 600 Km en algunos casos, formados hace millones de años, van acompañados de algunos cráteres. 

Montes Apeninos (inferior izquierda) y Montes Cáucaso (Superior derecha).

La superficie de nuestro satélite tiene una composición geoquímica similar en silicatos a la de la tierra, es seca pero no totalmente, es pobre en elementos volátiles; algunas de las características como ser la presencia de agua en cantidades similares que en pequeñas rocas formadas durante impactos meteóricos llamadas Tectitas sugieren su formación a altas temperaturas a partir de materiales eyectados tras un impacto entre la tierra y otro cuerpo (1).

Últimas simulaciones computacionales sugieren que dicho impacto sería entre la Tierra y un cuerpo del mismo orden que ella misma y no de un cuerpo del tamaño de Marte, de forma que las composiciones de la Tierra y la Luna tras el impacto queden muy similares y concuerde con los datos conocidos hasta el momento (2).

Es así que el ser humano tiene todavía muchas incertidumbres sobre la formación de su compañera inseparable, misterio que se ira resolviendo de apoco acorde avancen las investigaciones, cosa que nos ayudara a entender también la formación de otros planetas del sistema solar(3) por ahora entonces, sigamos disfrutando de lo visible de una Luna desconocida.

Referencias.
http://www.estrellasyborrascas.com/astrofotografia.
[1, 2] Canup, R. (2012) Science 338.
[3] Jaumann, R. at al (2012) Planetary and Space Science, Volume 74, Issue 1, p. 15-41.

Podcast: 06-Evolución Estelar

Autora: Sara Muñoz Paños
Alumna del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica de la Universitat Internacional Valenciana (VIU)
Asignatura Comunicación de la Astronomía

Sorprendente actividad del agujero negro más cercano a la tierra

Autor:  Erik Pregel.
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica (Universitat Internacional Valenciana, VIU)
Asignatura: Comunicación de la Astronomía.  

Hace ya unos quince años, en septiembre de 1999, se descubrió el agujero negro más cercano a la tierra. Se trata de V4641 Sgr, un sistema entre un agujero negro y una estrella, ligados gravitatoriamente y orbitando entre sí, con características de microcuásar. El microcuásar forma un disco de acrecimiento alrededor del agujero negro con material captado de su estrella compañera, que gira a velocidades altísimas y alimenta el agujero negro. Esto provoca la emisión de unos chorros de materia, a velocidades cercanas a la de la luz, llamados jets bipolares. 

Imagen artística del sistema binario NGC 300 X-1 recientemente descubierto en la galaxia espiral NGC 300 a seis millones de años-luz de la tierra. El link http://www.eso.org/public/videos/eso1004b/ muestra un video en el que se realiza un zoom hasta la posición en la que se encuentra el agujero negro acabando con una impresión artística del sistema.

Un cuásar tiene una masa de millones de masas solares y puede tardar siglos en “tragarse” material recibido por parte del disco de acrecimiento que a la postre provoca dichos jets bipolares. A diferencia de los cuásares, un microcuásar, como V4641 Sgr, sólo tiene una masa de pocas masas solares. Esto implica que el proceso de acrecimiento se produce en cuestión de días. Y es precisamente esta actividad “frenética”, la que hace tan interesante estos sistemas binarios para su estudio. Aportan a los astrónomos gran cantidad de información nueva y muy interesante sobre las propiedades y el funcionamiento de los agujeros negros.

Desde el descubrimiento de V4641 Sgr hace 15 años, descubierto gracias a su cercanía a la tierra, a 160.000 años‐luz, se han descubierto decenas de sistemas similares. El más lejano a la tierra se ha descubierto recientemente en la galaxia espiral NGC 300 a seis millones de años‐luz de la tierra.

Vodcast: 05-La materia oscura, ¿Un fluído conductor?

Autor: José Ramón Fernández Porto
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica de la Universitat Internacional Valenciana (VIU)
Asignatura Comunicación de la Astronomía

Enlace al vodcast: http://youtu.be/u9I9a28IqYg

Astrosismología: Terremotos estelares

Autora: Cristina Arranz Borro.
Alumna del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica (Universitat Internacional Valenciana, VIU)
Asignatura: Comunicación de la Astronomía.  

INTRODUCCIÓN
La Astrosismología es la técnica que estudia las vibraciones que se producen en algunas estrellas para conocer su estructura y dinámica interna. Al igual que en la Tierra los terremotos son provocados por el movimiento de las placas tectónicas, el movimiento del gas dentro de las estrellas produce ondas sísmicas que alteran la superficie de estas, produciendo oscilaciones. Estas oscilaciones se analizan para conocer el interior de las estrellas, ya que, las ondas transportan información del medio que atraviesan y su estudio permite averiguar cuáles son sus propiedades físicas (densidad, temperatura y composición). Esto constituye un gran logro para los investigadores, ya que, la luz estelar procede únicamente de su parte más superficial (fotosfera) y, si no existieran estas vibraciones, la parte interna de las estrellas permanecería inaccesible. Es un procedimiento parecido al que aplica la sismología terrestre que investiga el interior del planeta analizando los terremotos. 

Fig.1- La figura muestra los diferentes modos de oscilación en las capas internas de las estrellas.

Gracias a la Astrosismología se pueden hallar los siguientes parámetros de una estrella:

1. Determinar la edad de una estrella.
   Con la astrosimología se pueden identificar los modos de oscilación que se propagan a distintas profundidades en el interior de la estrella. Esto permite obtener con precisión, a partir de modelos teóricos, parámetros básicos de la estrella, como su edad, estructura interna, masa, radio o densidad, y contrastar de este modo las teorías de evolución estelar.
2.  Determinar la Rotación Interna La rotación estelar es un poco curiosa: rota más rápido en el ecuador que en sus polos, fenómeno que se conoce como “rotación diferencial”, presentándose diferencias de rotación conforme se adentra a su interior. En el caso de estrellas como el Sol, este fenómeno está relacionado con la diferencia en los mecanismos de energía radiante, donde esta es transferida por convección mediante un flujo de fotones en su interior profundo. Sabemos que esto se produce en el Sol y mediante la Astrosismología este fenómeno se intentará concretar para otras estrellas.
   
3. Descubrir manchas solares ocultas
   Mediante la utilización de datos sísmicos, los astrónomos han podido encontrar una región superdensa por debajo de la superficie solar. La Heliosismología (Sismología del Sol) ha encontrado recientemente varias manchas solares a unos 60000 Km por debajo de la superficie solar. 

 

INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN ASTROSISMOLOGÍA
La instrumentación que se utiliza para realizar Astrosismología, es básicamente la misma que la utilizada para la mayoría de otras ramas de la Astrosfísica Las oscilaciones de las estrellas inducen variaciones en la luminosidad que se detectan con dos tipos de instrumentos: los espectrómetros y los fotómetros acoplados a un telescopio. En cada caso la forma de obtener la información es diferente:

1. 1)  Los espectómetros: Con los espectómetros se observa la variación de las líneas del espectro estelar con el tiempo. El espectro no es más que un conjunto de líneas que producen los elementos químicos de la superficie de la estrella en la radiacción que emite esta. La posición de estas líneas es muy sensible al movimiento de la superficie permitiendo obtener un registro directo de la oscilación de la estrella. 
   
   
2. 2)  Los fotómetros: Con los fotómetros se observa la cantidad de luz que nos llega con el tiempo, lo que nos da una idea de todas las perturbaciones que sufre la superficie estelar. Analizando las variaciones en la luz y su periodicidad se puede determinar si esas estrellas están siendo parcialmente eclipsadas por planetas, y el tamaño, distancia y período orbital aproximado de estos planetas. 
   
   

   

   0. Fig 2.- Fotómetro del satélite Kepler.
      

Ambas técnicas son complementarias, aunque por su bajo coste y facilidad de puesta en órbita, las misiones astrosismológicas actuales llevan fotómetros con cámara CCD. (ver enlace : http://papeldeperiodico.com/2013/01/10/planetashabitables/)

¿CUÁL FUÉ EL ORIGEN DE LA ASTROSISMOLOGÍA?
A finales de la década de los años setenta del siglo pasado, el descubrimiento de la presencia de oscilaciones en el Sol dio origen a una técnica científica: la Heliosismología. Era sólo cuestión de tiempo que este estudio se extendiera al resto de las estrellas y, a finales de los años ochenta se empezó a hablar de la Astrosismología. Parecía que la Astrosismología nunca fuese a dar el salto tan grande que dio la Heliosismología, sin embargo, todo esto cambió gracias a los espectaculares resultados obtenidos por la misión europea COROT (Convection Rotation and Planetary Transits) y por el satélite de la NASA Kepler.

El satélite Kepler fue lanzado por la NASA desde Cabo Cañaveral el 6 de marzo de 2009, y en el 2012 la misión se prolongó hasta el 30 de Septiembre de 2016. Desafortunadamente la sonda se estropeó al año siguiente y se tuvo que dar por concluida esta misión, el 15 de Agosto del 2013. Hasta esta fecha el satélite Kepler obtuvo con gran precisión, los espectros de vibración de unas 500 estrellas de tipo solar. La gran calidad de los espectros obtenidos permitió su análisis sismológico y la determinación de las masas y radios de todas estas estrellas que se encuentran en distintos estadios de su existencia.

La importancia del conocimiento de la astrosismología viene reflejada no solo por los mencionados satélites Kepler y COROT, sino también por otros proyectos como el MOST Canadiense, o proyectos conjuntos como el SOHO donde otros países están dedicando recursos en su investigación.

FUTURO DE LA ASTROSIMOLOGÍA

Ahora la pregunta es: ¿Las asociaciones de investigadores disponen de suficientes recursos humanos y tecnológicos para poder analizar los datos obtenidos? Como respuesta podríamos tener que, la Astrosismología podría constituir un campo positivo de inversión para poder extraer todas las posibilidades de una de las técnicas más prometedoras y de mayor impacto en la Astrofísica moderna. 

Referencias: http://corot.iaa.es/content/inicio
http://www.astrofisicayfisica.com http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&op2=402&id=37 http://www.sea-astronomia.es/drupal/?q=node/693 https://www.google.co.uk/search?q=asteroseismology&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X &ei=BofCUr-CEYnT7AbMoYGICQ&ved=0CD0QsAQ&biw=1280&bih=911

Vodcast: 04-La ambición de una conquista

Autor: Francisco Javier Fernández Ovies
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica de la Universitat Internacional Valenciana (VIU)
Asignatura Comunicación de la Astronomía

Enlace al Videopodcast: http://youtu.be/Unw2qB7CVPc

Una instantánea de la formación del Universo: MassiveBlack-II

Autor: José Ramón Fernández Porto.
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica (Universitat Internacional Valenciana, VIU)
Asignatura: Comunicación de la Astronomía.  

Del mismo modo que la invención y desarrollo del telescopio supuso un hito para la Astronomía, ahora lo es el desarrollo de las supercomputadoras. 

Los halos de Materia Oscura son las regiones en las que el gas del espacio se puede enfriar y formar estrellas y galaxias. Determinar sus localizaciones es clave para entender la formación de las galaxias, su agrupación... En definitiva, la formación del Universo. Éste es un problema complejo de solución numérica que requiere un gran volumen de datos a la vez que una elevada resolución material y temporal. Cumplir con los dos requisitos anteriores sólo ha sido posible recientemente gracias a las supercomputadoras. 

MassiveBlack-II es una simulación cosmológica hidrodinámica que utiliza el modelo de Materia Oscura Fría. Es la única de su clase en proporcionar la máxima resolución teniendo en cuenta los casos de formación de estrellas, crecimiento de agujeros negros y el impacto de los dos fenómenos anteriores en la masa de los halos. 

Con esta primera simulación MassiveBlack-II, se ha logrado demostrar su validez comparándola con estudios previos. Uno de los objetivos de las futuras simulaciones será el estimar el impacto que la formación de estrellas tiene en la función de masa del halo, lo que influye en la identificación y localización del mismo, igual a la localización de aquellas regiones en las que se podrían formar las Estrellas y Galaxias.

CONTENIDO ASOCIADO
http://arxiv.org/pdf/1402.0888.pdf

REFERENCIAS
Nishikanta Khandai, Tiziana Di Matteo, Rupert Croft, Stephen Wilkins, Yu Feng, Evan Tucker, Colin DeGraf, Mao-Sheng Liu
Brookhaven National Laboratory, Department of Physics, Bldg 510, Upton, NY 11973, USA. McWilliams Center for Cosmology, Carnegie Mellon University, 5000 Forbes Avenue, Pittsburgh, PA 15213, USA. Astronomy Centre, Department of Physics and Astronomy, University of Sussex, Brighton, BN1 9QH, U.K., Racah Institute of Physics, The Hebrew University, Jerusalem 91904, Israel.

Podcast: 03-Supernovas, grandes explosiones en el Universo

Autor: Joan Català Amigó
Alumno del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica de la Universitat Internacional Valenciana (VIU)
Asignatura Comunicación de la Astronomía