Las galaxias que acabaron con la «Edad Oscura» del Universo

La tenue luz de pequeñas galaxias a más de 13.000 millones de años luz de distancia, entre las primeras que se formaron, jugó un papel más destacado de lo que se pensaba para que se dieran las condiciones precisas que llevaron a que el Universo sea tal y como lo vemos en la actualidad.

Según un nuevo estudio Llevado a cabo por investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y que se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, la luz ultravioleta de las estrellas que formaban estas antiquísimas galaxias enanas ayudó a arrancar electrones al hidrógeno interestelar en un proceso de vital importancia llamado reionización.

La época de la reionización comenzó alrededor de doscientos millones de años después del Big Bang, cuando el Universo era aún muy joven, y los científicos creen que hicieron falta cerca de 800 millones de años más para que todo el Universo se reionizara por completo. Lo cual marcó la mayor fase de transición de todo el gas existente, que sigue estando ionizado en la actualidad.

Las exóticas "mareas" en la Luna

Las mareas en masas de agua líquida de la Tierra son bien conocidas, así como la responsabilidad que el campo gravitatorio lunar tiene en tal fenómeno. La Luna carece de mares y lagos líquidos, pero la influencia gravitacional que recibe de la Tierra es mucho más grande que la que ejerce sobre nuestro mundo. Una nueva investigación ha permitido profundizar en un fenómeno lunar provocado por la Tierra y que podría describirse como una "marea" permanente, aunque con variaciones, en terreno sólido, un fenómeno que en tales términos no ha existido jamás en nuestro planeta.

El equipo de Erwan Mazarico, Maria T. Zuber y David E. Smith, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, así como Michael K. Barker y Gregory A. Neumann, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, del mismo país, combinó observaciones de dos misiones de la NASA para medir la forma sutilmente asimétrica de la Luna y cómo cambia bajo la influencia de la Tierra.

Esa forma sutilmente asimétrica de la Luna es uno de los resultados del "tira y afloja" gravitacional con la Tierra. La mutua atracción de los dos astros es lo bastante potente como para estirar a ambos, por lo que tienden a adoptar, hasta cierto punto, la forma de dos huevos con sus extremos apuntando uno hacia el otro. En la Tierra, esa tensión tiene un efecto especialmente fuerte en los océanos, ya que el agua se puede mover libremente, y es la fuerza impulsora de las mareas.

Descubren las estrellas más alejadas en la Vía Láctea

Astrónomos del Haverford College (Estados Unidos) han descubierto las dos estrellas más distantes jamás descubiertas en nuestra galaxia.
Las afueras lejanas de la Vía Láctea albergan valiosas pistas para la comprensión de la formación y evolución de nuestra galaxia. Sin embargo, debido a las distancias abrumadoras y una población muy dispersa de estrellas, muchos objetos no han sido identificados más allá de 400.000 años luz, con sólo siete estrellas conocidas hasta la fecha más allá de este límite.
En un estudio publicado en Astrophysical Journal Letters, John Bochanski y su equipo detalla ahora el descubrimiento de dos gigantes rojas, ULAS J0744 +25 y ULAS J0015 +01. Estas estrellas están muy lejos, a una distancia de 775.000 y 900.000 años luz, respectivamente. Las estrellas gigantes fueron seleccionados de las observaciones contenidas en el Estudio de Cielo Profundo en Infrarrojo UKIRT y en el Sloan Digital Sky Survey.
Las estrellas gigantes rojas son relativamente raras en comparación con las estrellas enanas rojas cercanas. Sin embargo, los gigantes son casi 10.000 veces más brillantes que las enanas, haciéndose visibles incluso a distancias muy grandes. Usando una combinación de filtros destacando diferentes partes de la luz óptica y del infrarrojo cercano de estos gigantes, el equipo fue capaz de identificar candidatos a gigantes rojas frías.
Entonces, los científicos obtuvieron confirmación espectroscópica de la identidad de estas estrellas utilizando el telescopio de 6,5 metros en el Observatorio MMT en el monte Hopkins, en Arizona.
"Realmente es como buscar una aguja en un pajar", dice Bochanski. "Excepto que nuestro pajar se compone de millones de estrellas enanas rojas."

Confirman el origen cósmico de unas misteriosas ondas de radio

Un estallido de ondas de radio de una fracción de segundo, detectado por el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico, ofrece nuevas pruebas de impulsos misteriosos que parecen provenir de lo más profundo del espacio exterior.
El hallazgo de un equipo internacional de astrónomos, publicado en The Astrophysical Journal, constituye la primera vez que el llamado "estallido de radio rápido" se ha detectado con un instrumento que no sea el radiotelescopio Parkes en Australia.
Los científicos que usan el Observatorio Parkes han grabado un puñado de este tipo de eventos, pero la falta de hallazgos similares de otros centros habían llevado a la especulación de que el instrumento de Australia podría haber estado recogiendo señales procedentes de fuentes terrestres o cercanas al planeta.
"Nuestro resultado es importante porque elimina cualquier duda de que estas explosiones de radio son realmente de origen cósmico", dijo Victoria Kaspi, profesora de astrofísica en la Universidad de McGill en Montreal e investigadora principal del proyecto púlsar que detectó este estallido de radio rápido. "Las ondas de radio muestran que todas las señales han venido de muy lejos de nuestra galaxia, una perspectiva muy emocionante."

Observan en directo la formación del polvo cósmico

El espacio está lleno de polvo. Diminutas partículas que se encuentran por todo el Cosmos, también en las galaxias, entre las estrellas, de la misma forma que en casa pueden encontrarse en cualquier rincón. Pueden llegar a formar planetas, pero su origen es todavía un misterio. Los astrónomos aún no tienen claro cómo y dónde se condensan y desarrollan estos pequeños granitos. Ahora, un equipo internacional ha logrado seguir en tiempo real la formación de este polvo interestelar, durante los momentos posteriores a la explosión de una supernova.

El equipo empleó el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), localizado en el norte de Chile, para observar la supernova SN2010jl mientras se desvanecía lentamente. Los astrónomos se fijaron en ella nueve veces en los meses siguientes a la explosión, y una décima vez 2,5 años después de la misma, en longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas. El estallido de esta supernova excepcionalmente brillante, resultado de la muerte de una estrella masiva, se produjo en la pequeña galaxia UGC 5189A.

Gran tamaño
«Al combinar los datos de las nueve series de observaciones iniciales pudimos realizar las primeras mediciones directas de cómo el polvo alrededor de una supernova absorbe los diferentes colores de la luz», explica la autora principal, Christa Gall, de la Universidad de Aarhus, Dinamarca. «Esto nos permitió descubrir más sobre el polvo de lo que alguna vez había sido posible».

Observan cómo el polvo cósmico sobrevive a las supernovas

Una investigación del Instituto Niels Bohr muestra que no sólo las partículas de polvo pueden formarse en gigantescas explosiones de supernovas, sino también sobrevivir a las ondas de choque posteriores.
Hay miles de millones de estrellas y planetas en el Universo. Una estrella es una brillante esfera de gas, mientras que los planetas como la Tierra se componen de sólidos. Los planetas se forman en las nubes de polvo que giran alrededor de una estrella recién formada y los granos de polvo se componen de elementos como carbono, silicio, oxígeno, hierro y magnesio. Pero ¿de dónde viene el polvo cósmico?
Durante mucho tiempo, ha sido un misterio para los astrónomos cómo se forma el polvo cósmico. Los propios elementos se forman a partir del gas de hidrógeno que brilla intensamente en las estrellas y los átomos de hidrógeno se fusionan en elementos cada vez más pesados, de forma que en el proceso de fusión de la estrella se emite radiación en forma de luz, es decir, energía.
Cuando todo el hidrógeno se agota y no hay más energía posible de extraer, la estrella muere y nubes gigantes de gas quedan colgadas en el espacio, donde se reciclan en nuevas estrellas en un gran ciclo cósmico. publica 'Nature'. Los elementos pesados se forman principalmente en las supernovas, que son estrellas masivas que mueren en una explosión gigantesca, pero la cuestión es cómo crecen los elementos en grupos más grandes como los granos de polvo cósmico.

Los barrancos de Marte se forman por hielo seco, no por agua líquida

Los barrancos de la superficie de Marte se forman principalmente por la congelación estacional de dióxido de carbono -hielo seco-, y no por el agua líquida. Esta es la conclusión de observaciones repetidas de alta resolución realizadas por el Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA (MRO).
Los primeros informes de los barrancos de formación en Marte en 2000 generaron entusiasmo y titulares, ya que sugerían la presencia de agua líquida en el planeta rojo, con erosión en forma de barrancos como aquí en la Tierra. Marte tiene vapor de agua y un montón de agua congelada, pero la presencia de agua líquida en el planeta vecino, una necesidad para toda la vida conocida, no ha sido confirmada. Este último informe sobre los barrancos se ha publicado en Internet por la revista Icarus.
"Hace tan sólo cinco años, pensé que los barrancos de Marte indicaban la actividad de agua líquida", dijo el autor Colin Dundas de Astrogeología Centro de Ciencias de los EE.UU. Geological Survey en Flagstaff, Arizona. "Hemos sido capaces de conseguir muchas más observaciones, y cuando empezamos a ver más actividad y precisar el momento de la formación de cárcavas y el cambio, hemos visto que la actividad se produce en invierno."
Dundas y sus colaboradores utilizaron la cámara de alta resolución HiRISE para examinar barrancos en 356 sitios en Marte, a partir de 2006. Treinta y ocho de los sitios mostraron la formación de cárcavas activas, con nuevos segmentos de canal y el aumento de los depósitos en el final cuesta abajo de algunos barrancos, informa la NASA.
Usando fechadas antes y el después de las imágenes, los investigadores determinaron el calendario de esta actividad, que coincidió con la escarcha del dióxido de carbono y temperaturas que no habrían permitido el agua líquida.

Se cumplen 5.000 días de presencia humana continuada en la Estación Espacial

La Estación Espacial Internacional ha superado el hito de albergar presencia humana continuada durante 5.000 días consecutivos.
El contador arranca el 2 de noviembre de 2000 y ya han pasado por la instalación un total 214 astronautas. Se han contabilizado 180 paseos espaciales con 47 días acumulados en trabajos en el exterior del complejo.
Hasta junio de 2014, la Estación Espacial ha sido visitada por 97 naves rusas, 37 con el transbordador espacial de Estados Unidos, 4 cargueros europeos y otros tantos japoneses, asi como por 4 vuelos de la nave privada Dragon y 2 más de Cygnus, ambas estadounidenses.

El agua labró el paisaje de las tierras altas de Marte

Un nuevo mapa geológico parcial de las antiguas tierras altas marcianas describe cómo el agua modificó su superficie a lo largo de la historia del planeta.
"Este mapa muestra la complicada secuencia de los procesos geológicos que han servido para modificar en la antigüedad, terrenos agrestes en las tierras altas que rodean la cuenca de impacto Hellas y muestra evidencia de los efectos persistentes de agua y hielo en la degradación de la superficie de Marte", dijo David A. Crown, uno de los autores del mapa, producido por el Instituto de Ciencias Planetarias (PSI).
Los ejemplos más destacados de la presencia de agua en esta zona son los sistemas de cañones de Waikato Vallis en la parte norte del mapa y Reull Vallis en la parte central del mapa.
Se cree que estos cañones se formaron cuando el agua subterránea fue liberada a la superficie, haciendo que el suelo se derrumbase. El agua podría haber sido almacenada dentro de las llanuras en acuíferos localizados, o como hielo que podría haberse derretido por el calor de los volcanes cercanos.

El planeta enano UX25 podría ser la primera prueba de un nuevo modelo de Universo

UX25 es un planeta enano que orbita las regiones externas del Sistema Solar y que cuenta, además, con un pequeño satélite. Este pequeño mundo no tendría el menor interés para nosotros si no fuera por el hecho de que podría contener la primera prueba que existe de un nuevo modelo cosmológico que incluye, entre las demás fuerzas de la naturaleza, también a la antigravedad. El trabajo se publica en arXiv.

La nueva teoría, según afirman Alberto Vecchiato y Mario Gai, del Observatorio Astrofísico de Turín, prescinde de conceptos tan de moda como "materia oscura", "energía oscura" o "inflación cósmica". Y sus defensores afirman que podría ser probada observando el movimiento de UX25 y su satélite mientras se desplazan a través de su lejana órbita, más allá de Neptuno, en los confines mismos de nuestro Sistema Solar.

En 1915, la teoría general de la Relatividad de Einstein recibió su mayor impulso cuando se utilizó para explicar una discrepancia en la órbita de Mercurio que no podía ser aclarada por la física de Newton. Y ahora, casi un siglo después, Vecchiato y Gai han calculado que UX25 y su pequeña luna, que orbitan al Sol desde el cinturón de Kuiper, pueden ser usados como un "laboratorio natural" en el que testear un nuevo y ambicioso modelo de Universo.

Reinterpretando la materia oscura

Tom Broadhurst, investigador Ikerbasque en el Departamento de Física Teórica de la UPV/EHU (España), ha participado junto a científicos de la Universidad Nacional de Taiwan en una investigación que profundiza en la materia oscura fría y propone nuevas respuestas sobre la formación de galaxias y la estructura en el Universo. Estas predicciones, publicadas en la prestigiosa revista Nature Physics, están siendo contrastadas con nuevos datos aportados por el telescopio espacial Hubble.

En cosmología, la materia oscura fría es una forma de materia cuyas partículas se mueven lentamente en comparación con la luz e interaccionan de un modo débil con la radiación electromagnética. Se estima que solo una pequeña fracción de la materia en el Universo es materia bariónica, la que forma estrellas, planetas y organismos vivientes. El resto, más de un 80%, es materia y energía oscura.

La teoría de la materia oscura fría ayuda a explicar cómo el universo evolucionó desde su estado inicial a la distribución de galaxias y clústeres actual, la estructura del Universo a gran escala. En cualquier caso, la teoría no era capaz de explicar de un modo satisfactorio ciertas observaciones, y la nueva investigación de Broadhurst y sus compañeros aporta nueva luz al respecto.

Tal y como explica el investigador Ikerbasque, “hemos reinterpretado la materia oscura fría como un condensado de Bose-Einstein, guiados por las primeras simulaciones de la formación de galaxias en este contexto”. De este modo, “los bosones muy ligeros que forman el condensado comparten la misma función de onda cuántica, de manera que se forman en escalas astronómicas patrones de interferencia en forma de onda a gran escala”.

Esta tesis sirve para plantear que todas las galaxias en este contexto deberían tener en su centro grandes ondas estacionarias de la materia oscura, llamada solitones, que explicarían los núcleos desconcertantes observados en galaxias enanas comunes.

La investigación también permite predecir que las galaxias se forman relativamente tarde en este contexto en comparación con la interpretación de partículas estándar de la materia oscura fría. Estas nuevas predicciones están siendo contrastadas por el equipo con observaciones del telescopio espacial Hubble.

Los resultados son muy prometedores, ya que abren la posibilidad de que la materia oscura pueda ser considerada como un fluido cuántico muy frío que rige la formación de la estructura a lo largo de todo el Universo.

No es la primera publicación de Thomas Broadhurst en la prestigiosa revista Nature. En 2012 participó en una investigación sobre una galaxia de la época de la reionización, una etapa del universo temprano no investigada previamente y que puede que se trate de la galaxia más antigua descubierta. Esta investigación abrió nuevas posibilidades de investigación sobre las primeras galaxias surgidas tras el Big Bang.

Tom Broadhurst es doctor en física por la Universidad de Durham (Reino Unido), hasta su incorporación a Ikerbasque desarrolló su investigación en centros de investigación de primer nivel en Reino Unido, EEUU, Alemania, Israel, Japón y Taiwan. Ha publicado 184 artículos en revistas científicas de primer orden y hasta la fecha, ha recibido 11.800 citas.

En 2010 fue contratado por Ikerbasque y desarrolla su trabajo en el departamento de Física Teórica de la UPV/EHU. Su línea de investigación se centra en la cosmología observacional, materia oscura y la formación de galaxias.