Nuestra Vía Láctea es más pesada y rápida de lo previsto

Científicos, utilizando el radiotelescopio Very Long Baseline Array (VLBA), han realizado un mapa más detallado de la Vía Láctea. Específicamente, han observado emisiones de radio de moléculas de gas presentes en regiones de formación estelar en nuestra galaxia. Observando estas ondas de radio repetidas veces, cuando la Tierra está en lados opuestos de su órbita en torno al Sol, los astrónomos pueden medir un pequeño corrimiento aparente de la posición de la fuente de radio (las regiones de formación estelar), el cual sirve finalmente para determinar su distancia y movimiento.

Las observaciones realizadas con VLBA han producido mediciones extremadamente precisas de distancias y movimientos, ha indicado Karl Menten, quién integra el equipo de científicos y trabaja en el Max Planck Institute for Radio Astronomy. Agrega que la investigación realizada por ellos se basa completamente en geometría, no como en estudios anteriores que dependían de otros factores e hipótesis, lo cual introdujo inevitablemente grandes incertezas en sus correspondientes resultados.

De estudios previos se había obtenido una velocidad tangencial para la Tierra y el Sistema Solar, en su viaje en torno al centro galáctico, de 800.000 km/h. El nuevo estudio, indica que en realidad esta velocidad es mayor, ascendiendo a 965.000 km/h.

Mark Reid, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, asegura que este incremento de velocidad de rotación, significa que la Vía Láctea posee una masa un 50% mayor que la previamente estimada, dados los modelos galácticos estándares actuales. Al ser nuestra galaxia más pesada de lo pensado, entonces se acerca más rápido a su posible colisión con la galaxia Andrómeda.

Adicionalmente, los investigadores encontraron que las regiones de formación estelar no poseían órbitas circunferenciales en torno al centro galáctico, en base a variaciones de frecuencia de las emisiones de radio de estas. Los movimientos orbitales de estas regiones son cercanamente elípticos, lo que coincide con lo que los científicos llaman 'ondas de choque de densidad', las cuales hacen que una galaxia sea espiral. Lo anterior agrega más evidencia a la ya acumulada hasta ahora, sobre la espiralidad de nuestra galaxia.

Más aún, Reid y sus colegas pudieron determinar que no son sólo dos brazos espirales lo que están formando estrellas, sino que son cuatro. En mediciones previas con el telescopio espacial Spitzer, se pudo descubrir que las estrellas antiguas de la Vía Láctea se acumulan mayormente en dos brazos espirales. Lo anterior junto con el resultado de Reid, hace aparecer la siguiente pregunta: ¿por qué las estrellas antiguas no están en todos los brazos espirales? Los astrónomos indican que se precisará de mayores mediciones y un entendimiento más profundo de cómo una galaxia espiral funciona, para responder a la intrigante pregunta.

Por mientras el equipo de científicos prosigue con sus mediciones con VLBA para llegar a nuevas y más precisas conclusiones al respecto.

¡Feliz año Internacional de la Astronomia!

Bajo el lema 'El universo, para que lo descubras', la Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha declarado este año 2009 como el Año Internacional de la Astronomía (AIA2009). El objetivo de este año es dar a conocer la Astronomía, proveer a profesores y estudiantes herramientas que faciliten la enseñanza de esta ciencia y motivar a las personas a aprender y maravillarse con el universo. También, difundir nuevas iniciativas científicas y fomentar la interacción entre los astrónomos y personas interesadas por esta ciencia, de los distintos países del mundo. Estos objetivos se llevarán a cabo con una serie de actividades públicas a nivel local, regional y mundial.

Durante este año, una multitud de personas y científicos de 135 países estarán trabajando con un mismo propósito: hacer más accesible la Astronomía para el público, indica Catherine Cesarsky, presidenta de la International Astronomical Union (IAU).

Este año 2009 ha sido elegido para celebrar a la Astronomía, debido a que hace exactamente 400 años atrás el célebre científico Galileo Galilei realizó su primera observación astronómica con un telescopio.

El AIA2009 posee el auspicio de la IAU y la United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO). La apertura oficial se realizará entre el 15 y el 16 de Enero de este año, en París (Francia).

El 2009 llegará un segundo más tarde

En el año 1970, se estableció un acuerdo internacional que indicaba dos formas de medir el tiempo: una de estas formas está basada en la rotación de la Tierra, lo que permite que la hora 00:00:00 GMT realmente corresponda al inicio del día terrestre. Esta forma de medir el tiempo se plasma en lo que se llama tiempo promedio de Greenwich, o GMT por su sigla en inglés. Pero esta forma de medir el tiempo no es muy exacta debido existe una leve desaceleración de la rotación de la Tierra, entonces los segundos son muy ligeramente desiguales entre sí. Por eso existe la segunda forma de medir el tiempo, la cual se basa en relojes atómicos y provee mayor precisión al tener segundos igualmente espaciados entre sí. Esta forma de medir el tiempo corresponde al tiempo Universal Coordinado o UTC por su sigla en inglés.

El inconveniente de estas dos mediciones de tiempo es que la Tierra no es un 'reloj' muy preciso debido a que paulatinamente su rotación se va haciendo más lenta, por lo que el inicio de los días (a las 00:00:00 GMT) se van corriendo ligeramente con respecto al tiempo UTC, por lo a veces que es necesario agregar segundos al UTC, para que este último coincida con el inicio de los días terrestres. Estos cambios en el tiempo UTC se debieran aplicar a los relojes comunes y corrientes, debido a que (en principio) estos están regidos por el tiempo UTC.

El Observatorio Naval de Estados Unidos (USNO), quién se encarga oficialmente de la medición del tiempo, ha comunicado recientemente que el 31 de Diciembre de 2008 a las 23:59:59 UTC (esto es, a las 20:59:59 hora chilena) los relojes deberán atrasarse en 1 segundo, para agregar ese segundo al año 2008. Esto producirá que el año 2009 llegue oficialmente 1 segundo más tarde, y la adhesión de 1 segundo al tiempo UTC.

La institución ha determinado esta medida en base a informes entregados por el International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), que es la organización que monitorea la diferencia entre las dos escalas de tiempo y avisa cuando es necesario agregar o quitar segundos.

Desde que se adoptó el acuerdo internacional, ya se han introducido 23 modificaciones al tiempo UTC.

Estudiar agujeros negros con la Playstation 3

Si eres fanático de esta consola o si la acabas de recibir de regalo para estas fiestas, debes saber que puedes hacer algo más que matar monstruos o correr carreras. Un grupo de investigadores configuró 16 Playstation 3 juntas para crear un tipo de supercomputadora que los está ayudando a estimar las propiedades de las ondas gravitacionales producidas por la fusión de dos agujeros negros.

La Sony Playstation 3 tiene un número de características únicas que la convierten en especial para la computación científica. Primero, según indican en la página del grupo de investigadores, es una plataforma abierta, lo que significa que se puede correr diferente software de sistema en ella, por ejemplo PowerPC Linux. Tiene un procesador (Procesador Cell) desarrollado por Sony, IBM y Toshiba, que tiene un CPU principal y 6 núcleos de propósitos especiales (SPUs) que realizan operaciones vectoriales. Y su costo la hace atractiva como un nodo de computación científica como parte de un cluster. Según indican, el poder computacional por dólar es significativamente más alto que cualquier otra cosa en el mercado.

Gracias a una donación de Sony, el equipo pudo formar un cluster de 16 PS3, que llamaron PS3 Gravity Grid. Este cluster o grupo de equipos interconectados son de "stock", sin modificaciones de hardware. Trabajan juntas usando un switch netgear y para la instalación de Linux. Hay varias guías en internet.

Gaurav Khanna, astrofísico de la Universidad de Massachusetts venía rentando tiempo para realizar cálculos en superordenadores. Rentar 30.000 horas (promedio anual) cuestan entre 20.000 y 30.000 dólares.

"Por $4.000 aproximadamente puedo tener 8 PS3 que pueden hacer la misma tarea que hago con un superordenador. Por un único costo, tengo este recurso que puedo usar privadamente. Puedo usarlo indefinidamente, una y otra vez. Es enormemente atractivo. Por eso consideré el proyecto", indicó a ComputerWorld.

Proyectos
Fusión de agujeros negros binarios usando la Teoría de la Perturbación
El proyecto trata con estimar las propiedades de las ondas gravitacionales producidas por la fusión de agujeros negros. Las ondas gravitacionales son "ondas" en el espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz. Fueron teóricamente predichas por Einstein en su relatividad general, pero no han sido directamente observadas. Actualmente hay una intensa búsqueda realizada por LIGO y otros observatorios. La planeada misión LISA de las agencias europea y estadounidense también buscará estas escurridizas ondas.

Pruebas de rendimientoEstas pruebas, llamadas benchmark, realizadas sobre el cluster de 16 PS3 es el usado por top500.org que lista las más poderosas supercomputadoras del mundo. PS3 Gravity Grid genera una performance de 40 GFLOPS (40 mil millones de cálculos por segundo). Hay que tener en cuenta que usan doble precisión para los cálculos. Si fueran de precisión simple, la velocidad se incrementaría notablemente.

Toman primera imagen de planeta orbitando a estrella similar al Sol

Utilizando el telescopio Gemini Norte, científicos de la Universidad de Toronto han logrado obtener la imagen del planeta, orbitando en torno a la estrella de nombre 1RXS J160929।1-210524। El sistema está a 500 años luz de la Tierra, y posiblemente posea otra componente estelar aún no detectada। El planeta, eso sí, no es de tipo rocoso, sino que es gaseoso, posee cerca de 8 masas de Júpiter y orbita a una distancia media de 330 veces la distancia Tierra-Sol. En cuanto a la estrella principal, posee una masa cercana al 85% de una masa solar, pero es bastante más joven que nuestro sol.

Hasta ahora los únicos objetos planetarios que han sido vistos directamente fuera del sistema solar, han sido del tipo 'libres', es decir que no orbitan en torno a una estrella; o bien orbitan en torno a enanas cafés.

Según Ray Jayawardhana, uno de los científicos que hizo la investigación, 'el descubrimiento es un recordatorio de la enorme diversidad de mundos que hay allá afuera, y es una fuerte señal de que la naturaleza podría tener más de un mecanismo para producir componentes de masa planetaria en torno a estrellas normales'. En efecto, el descubrimiento fue inesperado, puesto que la teoría de formación planetaria indica que es poco probable la formación de planetas en sistemas de dos componentes estelares.

La investigación de los astrónomos se ha centrado en estrellas jóvenes con posibles componentes planetarias, puesto que dada la edad de estos sistemas, los supuestos planetas posibles no tan tenido tiempo suficiente como para enfriarse y así se facilita su detección, puesto que los planetas calientes son menos complicados de ver directamente.

Con respecto al exoplaneta, se ha estimado que debería tener una temperatura de 1.500 ºC, siendo muchísimo más caliente que Júpiter, el cual posee sólo -110 ºC

La investigación está a portando nuevos datos para refinar técnicas de observación de planetas extrasolares y las teorías de formación de planetas en sistemas con estrellas normales.

Astrónomos descubren restos de colisión de dos planetas terrestres

El descubrimiento fue llevado a cabo cuando el científico Benjamin Zuckerman y sus colegas estaban estudiando la estrella doble BD+20 307, la cual estaba rodeada por una cantidad de polvo 1 millón de veces superior a la que orbita en nuestro Sol, por lo que pensaban en que el sistema binario era relativamente joven, con un disco protoplanetario. Estudiando la edad de las componentes de BD+20 307, los científicos se dieron cuenta de que estas estrellas eran similares al Sol y tenían una edad relativamente avanzada, por lo que el disco de polvo que las rodea no podría ser de tipo protoplanetario. El origen del disco - o mejor dicho, anillo - de polvo entonces debió haber sido generado por la colisión de dos planetas rocosos.
Los restos de esta relativamente reciente colisión no fueron observados directamente, y fueron deducidos de las curvas de luz y espectros infrarrojos del sistema binario, los cuales muestran una extraordinaria cantidad de partículas de polvo que orbitan en un anillo que está a la misma distancia a la que están Venus y la Tierra. Según Zuckerman, de la Universidad de California en Los Ángeles: 'Esto es como si la Tierra y Venus colisionaran entre sí. Los astrónomos nunca habían visto algo como esto antes. Aparentemente las colisiones más catastróficas pueden tener lugar en sistemas planetarios plenamente formados'.

Los científicos que realizaron el descubrimiento, indican que si cualquier tipo de vida hubiese estado en aquellos planetas, se habría extinguido en cosa de minutos.

Según modelos de sistemas planetarios, estos son bastante estables luego de su formación, por lo que existen mínimas probabilidades de que dos cuerpos planetarios colisionen de forma catastrófica. Lo anterior hace que BD+20 307 sea un sistema extremadamente poco común. Más aún, si se considera que las mayores colisiones en nuestro sistema solar han ocurrido en su pasado, cuando se estaba formando.

El estudio permite ver cuales son las consecuencias de la colisión entre cuerpos planetarios rocosos en un sistema solar totalmente formado.

Nuestro Sol no posee la forma de una esfera perfecta

El Sol es el cuerpo más grande y masivo del Sistema Solar, y por tanto el que debería tener la superficie más suave y menos accidentada, debido a la enorme fuerza de gravedad a la que está sometido. Recientemente el equipo de científicos se abocó a determinar la forma exacta de nuestro astro, para lo cual emplearon la sonda RHESSI (abreviatura bastante conveniente para 'Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager') que originalmente había sido lanzada el 2002 para estudiar llamaradas solares.

La sonda observa al disco solar con una alta resolución temporal a través de una delgada ranura y adicionalmente rota sobre sí misma a 15 revoluciones por minuto, lo que le permite ser muy sensible a pequeñas diferencias entre el radio polar y ecuatorial de la estrella.

Hugh Hudson cuenta que 'Nosotros hemos encontrado que la superficie del Sol tiene una textura rugosa: como filamentos brillantes ordenados en una red, tal como en la superficie de un melón cantalupo [o 'escrito'], pero más sutil. Durante las fases activas del ciclo solar, estos filamentos emergen del ecuador del Sol, aumentando el brillo y engrosando la cintura estelar'.

Estos retículos formados por los filamentos son de naturaleza magnética, los cuales pueden llegar a formar 'supergránulos' los cuales son celdas que pueden llegar a tener 30.000 km de diámetro, compuestas por plasma magnetizado. La naturaleza magnética de estas rugosidades abre una conexión insospechada entre el ciclo solar de inversión del campo magnético del Sol y la forma no esférica del mismo.

A parte de esta forma reticulada, se ha podido medir que la forma del Sol es ligeramente elipsoidal, cuyo semieje más grande es 6 km superior al radio promedio del Sol (que es cercanamente 700.000 km) y el semieje menor 6 km menor a este radio. Puede parecer una elipsoidad muy pequeña pero de hecho es bastante significante, debido a que pequeñas desviaciones de una forma esférica perfecta, pueden afectar el empuje gravitacional sobre Mercurio, y esto posibilitaría testear la teoría de gravitación de Einstein.

Colosal exoplaneta pone en duda masa límite para planetas

El exoplaneta, llamado COROT-exo-3b, es como ninguno otro observado antes: posee el tamaño de Júpiter, pero increíblemente almacena 20 masas jupiterianas. Esto hace que sea extremadamente denso, con cerca de 27 g/cm³ (para comparar: Júpiter tiene 1,33 g/cm³, la Tierra posee 5,14 g/cm³ y el Sol 1.400 kg/cm³). Orbita en torno a su estrella cada 4 días y 6 horas, la cual es ligeramente más grande que el nuestro sol.

COROT-exo-3b fue encontrado cuando el artefacto observó una caída en el brillo de la estrella, por causa de un tránsito que el planeta estaba realizando frente a esta. Según Magali Deleuil, del Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), el descubrimiento fue toda una sorpresa, y que la naturaleza de COROT-exo-3b es única y aún está en debate.

La búsqueda de planetas con periodos orbitales menores a 10 días y orbitando cercanamente a su estrella ha comenzado hace ya 15 años. Durante este tiempo, los científicos han encontrado planetas con masas 12 veces más grandes que la de Júpiter, y estrellas con masas de al menos 70 masas jupiterianas, pero ningún objeto que estuviera entre ambas masas extremas. Esta es la razón de lo inesperado del descubrimiento de COROT-exo-3b.

El planeta extrasolar no cabe en ninguna de las categorías convencionales de planetas o enanas cafés. Estas enanas son estrellas fallidas, que no están realizando fusión nuclear en su núcleo, pero muestran algunas características estelares. Adicionalmente, pone un gran problema al límite de masa que debería existir entre planetas y enanas cafés.

Los científicos indican que el estudio de este curioso y exótico exoplaneta - que es el más denso encontrado hasta ahora - permitirá crear una mejor clasificación para los objetos planetarios, y entender cómo tales objetos tan masivos pueden formarse tan cercanamente a su estrella.

Demuestran que el Sistema Solar se formó por explosión de supernova

Esta onda de choque producida por la estrella luego de su muerte, habría colisionado con una nube densa de gas y polvo, la cual se contrajo por efecto de la onda, para luego comenzar la formación de nuestro sistema solar. Sin embargo, modelos anteriores de este proceso de formación indicaban que solamente podría haberse producido a una temperatura aproximadamente constante, por lo que descartaban la posibilidad de una onda de choque

En una investigación reciente, y utilizando una nueva y simple idea, científicos han logrado mostrar que la explosión de una supernova, pudo desencadenar la formación del Sistema Solar por rápidas variaciones de temperatura sobre una primitiva nube densa de material primordial.

La importancia del hallazgo, es que coincide con evidencia empírica de origen químico, la cual existe desde hace más de 35 años: los meteoritos que se han encontrado poseen características químicas que apuntan a una formación provocada por una supernova. Esta evidencia proviene de trazas de Níquel-60, que debiera provenir de Hierro-60, el cual a su vez es uno de los distintos químicos pesados comúnmente liberados, en explosiones de supernovas. Este tiene un tiempo de vida muy corto luego de su formación, y decae rápidamente a Níquel-60, el mismo que ha sido encontrado en meteoritos.

Alan Boss, quién encabezó el estudio y trabaja en la Carnegie Institution for Science, indica que se empleó un código informático refinado para la simulación. Probaron el código para una nube presolar, de 1 masa solar, consistente de agua, polvo, monóxido de carbono e hidrógeno molecular, con una temperatura de 1.000 K. En ausencia de enfriamiento, la nube no pudo colapsar de ningún modo.

Sin embargo, los científicos agregaron un factor de enfriamiento (esta vez no trabajaron con temperatura constante) al código, el cual produjo que la nube aumentara en 1.000 veces su densidad en 100.000 años, y luego de 160.000 años del choque, la nube comenzó a colapsar paulatinamente, formando una protoestrella. Los investigadores encontraron que los ciertos elementos químicos de la onda de choque producida por la supernova que desencadenó el colapso, se mezclaron de manera consistente con el protosistema solar.

Dados los resultados obtenidos, Boss indica que la existencia del Sistema Solar comenzó literalmente con un pequeño Big-Bang, a 9 mil millones de años de que ocurriese el 'gran' Big-Bang.

Es la primera vez que un modelo en que una supernova genera el colapso de una nube de gas y polvo similar a la que debió haber originado a nuestro sistema solar funciona perfectamente.

Exterior del Sistema Solar no está tan poblado como se pensaba

El proyecto de búsqueda, llamado Taiwanese-American Occultation Survey (TAOS), durante todo ese tiempo estuvo periódicamente fotografiando grandes porciones de cielo para encontrar trozos de roca y hielo orbitando más allá de Neptuno, en el cinturón de Kuiper. Este cinturón es una región en la que existen grandes cantidades de restos generados por la formación de nuestro Sistema Solar, y estos la mayoría de estos cuerpos tienen el carácter de cometas, que orbitan entre 30 y 50 unidades astronómicas.

Los astrónomos pensaban que en este lugar debería haber grandes cantidades de material, pero que nunca ha sido observado directamente, salvo algunos objetos de mayor tamaño como Plutón, Eris, Makemake y Haumea.

TAOS se centró en la búsqueda de objetos con tamaños entre 3 y 28 kilómetros. Dado lo pequeño de los objetos a investigar, los científicos utilizaron una técnica en la que se pueden detectar cuando estos ocultan estrellas del campo visual observado. La abundancia de determinados tamaños es importante para determinar su aglomeración y si estos objetos transneptunianos tienden a colisionarse destructivamente entre sí o a quedarse 'pegados', no reduciéndose demasiado el tamaño de los objetos.

Luego de la larga recolección de datos, los astrónomos se dieron cuenta de que no se vieron las ocultaciones esperadas, por lo que se impone una fuerte condición para el tamaño máximo de los objetos del cinturón de Kuiper. Dados los resultados del proyecto TAOS, los suburbios del Sistema Solar no están tan densamente poblados como se pensaba, derribando varias teorías al respecto que indicaban lo contrario.