Infoastro.com

El evento de Cheliábinsk

2013-02-17T16:06:48Z

]]> Los astrónomos tenían marcada la fecha del 15 de febrero de 2013 en sus calendarios desde que un año antes se descubriera el asteroide 2012 DA14. El acercamiento récord de un asteroide de 50 metros de diámetro era, sin duda, uno de los acontecimientos astronómicos del año. Pero el día amaneció con una noticia totalmente inesperada. A las 9:20:26 de la mañana (03:20:26 Tiempo Universal) un objeto cruzó los cielos de Cheliábinsk en los Urales Rusos. El fenómeno duró apenas 30.5 silenciosos segundos. Pero incluso los chelianbinskecos que no miraban el cielo, percibieron que algo inusitado estaba ocurriendo. Todo su entorno se vio inundado de una luminosidad creciente que llegó a tener un brillo deslumbrante, mayor que si estuviera iluminado por el Sol del mediodía en verano. Aún más, los que estaban en el interior de los edificios, observaron que sus estancias se inundaban con la potente luz que penetraba a través de las ventanas cual fenómeno poltergeist. La mirada se dirigió al cielo y pudieron ver la colosal estela de más de 300 km de largo, iluminada por el Sol naciente.

Parecía que todo había acabado, era momento de grabar con los móviles y cámaras el nuevo y espectacular cielo, y de comentar lo asombroso del fenómeno. Pero otra sorpresa más faltaba por llegar, y esta vez no fue tan inofensiva. La onda expansiva producida por la explosión viajaba a unos 300 metros por segundo, por lo que tardó unos dos minutos y medio en llegar al suelo. El estampido asustó y sorprendió a los incrédulos observadores. Los vehículos fueron zarandeados y activaron sus alarmas. Los cristales de miles de ventanas volaron en pedazos e hirieron a cientos de personas. Techos ligeros y paredes ligeras fueron derribados.

Al comienzo, como siempre, las noticias fueron confusas. Pero pasadas 48 horas del portentoso fenómeno ya se puede hacer una valoración preliminar de este bólido.

Daños personales y económicos

Por suerte, al menos esta vez, no se ha registrado ningún muerto. Los medios se hacen eco de un millar de heridos, de los cuales más de un centenar han sido hospitalizados. Hay 2 o 3 heridos graves y otros 20 de mediana gravedad. No hay evidencia de que ninguno de los afectados haya sido herido directamente por algún fragmento de meteorito. Los heridos lo fueron indirectamente por la onda explosiva: cristales rotos o fragmentos de materiales de construcción.

Los desperfectos han sido numerosos en una amplia zona, pero de muy baja importancia. Se calcula que unos 100 000 propietarios de viviendas se han visto afectados. Y los daños se han valorado en unos 25 millones de euros. Sin duda una cantidad importante, pero muy lejos de la devastación producida por otras catástrofes naturales como terremotos, maremotos, huracanes, etc.

La bola de fuego que llegó del cielo

Según la Agencia Espacial de la Federación Rusa, el objeto entró en la atmósfera a las 03:25 TU, a una velocidad de unos 15 km/s (54 000 km/h) y con un ángulo bajo (de 20 grados o menos). A esta velocidad se recorre la distancia de Madrid a Barcelona en 40 segundos. La NASA calcula que el tamaño del objeto original era de 17 metros de diámetro, con un masa comprendida entre las 7 000 y 10 000 toneladas.

Desde que el bólido comenzó a incendiarse hasta la explosión y extinción final transcurrieron unos 30 segundos. La explosión se produjo a 30 km de altura. El resplandor de la explosión duró unos cinco segundos y llegó a ser tan brillante que superó el brillo del Sol. Se calcula que la energía liberada por esta explosión, medida por varios detectores sísmicos, es de 500 kilotones de TNT, 30 veces la bomba atómica lanzada sobre Hiroshima.

La entrada del bólido produjo una estela de vapor, ampliamente fotografiada desde Tierra, pero también desde órbita. El satélite Meteosat-10 obtuvo fotografias donde se distingue claramente la trayectoria del bólido sobre el óblast de Cheliábinsk, que se movía de este a oeste. La estela medía más de 300 kilómetros.

En busca del meteorito perdido

Los cazadores de meteoritos ya se han puesto a trabajar para recuperar cualquier fragmento del asteroide, que en el mercado pueden alcanzar cifras astronómicas. A pesar de las primeras noticias, todavía no hay confirmación de que se haya recuperado ningún fragmento. Se han reportado tres cráteres relacionados con el bólido, el más conocido, el de la superficie helada en el lago Cherbakul. Al inspeccionar el fondo no se ha podido recuperar ningún material.

Aunque todavía no se puede afirmar con total rotundidad, no hay evidencias de que fuera un siderito (compuesto de metal, principalmente hierro y níquel). Incluso, siendo algo más especulativo, tampoco parece que fuera una condrita (formado por piedras, silicatos, etc.). En estos casos, aunque buena parte del cuerpo celeste se hubiese quemado en la entrada, al menos un porcentaje pequeño debería haberse salvado de la quema y haber llegado al suelo. Los videos y fotos mostrando los fragmentos deberían estar circulando por Internet y los medios de comunicación, así como las ofertas de venta al peso de los trozos encontrados.

Por tanto, y siguiendo con la línea especulativa, el cuerpo original debía ser menos denso que el metal. De ser así, quizás el bólido fuera un pequeño cometa, formado principalmente por hielo, que apenas dejaría restos sólidos.

Pillados por sorpresa

¿Cómo es que no se detectó la existencia del objeto con antelación, desde los observatorios astronómicos? En primer lugar, se trata de un objeto relativamente pequeño, de tan sólo 17 metros de diámetro. Desde Tierra, sólo es posible descubrir estos objetos cuando se encuentran muy cerca de nuestro planeta. Pero ésta es sólo parte de la respuesta. La otra clave está en los numerosos vídeos: el bólido apareció por el este, cerca del sol. Los telescopios no pueden detectar asteroides y cometas situados cerca del fulgor solar, pues el brillo del cielo impide su detección.

Para solventar estos problemas hay propuestas para situar telescopios espaciales en la órbita de Venus.

¿Está relacionado con el paso del asteroide 2012 DA14?

La coincidencia de fechas del bólido de Cheliábinsk y el paso cercano del 2012 DA14 es demasiado grande para dejarlas pasar por alto. En las primeras horas, varios expertos no descartaron la relación entre ambos asteroides. La distancia entre uno y otro objeto era de medio millón de kilómetros. Es una distancia importante, pero hay asteroides que comparten órbitas similares: después de sufrir un impacto, se dividen en trozos más pequeños. Pero la clave está, una vez más, en los vídeos. En ellos se ve que la trayectoria del bólido de era de este a oeste. La órbita del 2012 DA14, en cambio, cruzaba el cielo de sur a norte. Por tanto, las órbitas de ambos cuerpos eran casi perpendiculares.

La NASA ha realizado un cálculo inicial de la órbita del bólido de Cheliábinsk. Aparentemente, provendría del Cinturón de Asteroides.

Un acontecimiento histórico

El de Cheliábinsk es el evento más importante desde que el 30 de junio de 1908 un cometa explotara en los cielos de Tunguska, en Siberia, devastando y derribando todos los árboles de una superficie equivalente a la isla de Gran Canaria. Se calcula que la energía liberada fue de entre 5 y 30 megatones, mucho mayor que la del evento de Cheliábinsk. Otras explosiones similares registradas en tiempos recientes son el evento de Sijoté-Alín (URSS, 12 feb 1947), que liberó 10 kilotones de TNT. Y más recientemente, el bólido sobre la costa de Indonisa el 8 de octubre de 2009, que liberó 50 kilotones.

Hasta el momento, la única persona conocida herida por impacto de meteorito era Ann Hodges. El 30 de noviembre de 1954 un meteorito metálico cayó en Sylacuga, Alabama (EEUU). Uno de los fragmentos del meteorito colisionó contra el techo de su casa, lo atravesó y terminó golpeando por rebote a Hodges, que se encontraba descansando en un sofá. Sufrió lesiones en un lateral, y le dejó secuelas psicológicas. Sin duda, el bólido de Cheliábinsk no tiene comparación alguna en la historia reciente: la onda expansiva ha causado más de mil hospitalizados.

Se estima que un evento como el de Cheliábinsk puede ocurrir una vez cada siglo.

La vigilancia espacial vuelve a las portadas

La combinación de los eventos, el bólido de Cheliábinsk y el paso del asteroide 2012 DA14, ha producido una reacción en cadena de declaraciones a nivel político. El primer ministro ruso, Dmitri Medvedev, afirmó que «todo el planeta es vunerable a los meteoros», y subrayó la importancia de protegerlo en el futuro de similares eventos. El viceministro ruso, Dmitri Rogozin, también afirmó que Rusia y otros países deben desarrollar un sistema de protección del planeta.

En el mismo sentido se ha pronunciado el presidente del Comité de Ciencia y Tecnología del Congreso estadounidense. Lamar Smith, representante del Partido Republicano, declaró: «Los eventos de hoy nos recuerdan la necesidad de invertir en ciencias del espacio. [...] El desarrollo tecnológico y la investigación que nos permita detectar objetos como el asteroide 2012 DA14 es crítico para nuestro futuro. Debemos continuar invirtiendo en sistemas que identifiquen los asteroides peligrosos y desarrollar planes de contingencia para, si fuera necesario, cambiar la trayectoria de un asteroide que se dirija hacia la Tierra».

Hasta hace pocas décadas, la percepción del riesgo que los asteroides suponen para la Tierra era bastante baja. Hubo que esperar al impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 contra Júpiter, en junio de 1994. A partir de ese momento, la NASA y otras agencias espaciales, comenzaron a invertir en programas de detección y seguimiento de asteroides. El objetivo de catalogar los asteroides cercanos a la Tierra que pueden producir eventos cataclísmicos, aquellos con más de 1 km de diámetro, está prácticamente cumplido. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer con las pequeñas rocas de decenas de metros como la de Cheliábinsk, que como se ha visto son capaces de producir daños a nivel regional.

A tenor de estas declaraciones, es de esperar que en los próximos meses y años se incrementen los programas de vigilancia espacial. Por desgracia, la situación en España a corto plazo, no augura buenas noticias. .

Referencias

Evento de Cheliábinsk, Wikipedia (en inglés).
Meteoro ruso no tiene relación con el paso del asteroide, NASA (en inglés).
Mensaje de Peter Brown a la Minor Planet Mailing List, Universidad de Ontario (en inglés).
¿Estamos indefensos ante los asteroides?

Asteroides con derecho a roce: Curiosidades sobre 2012 DA14

2013-02-15T02:39:41Z

]]> David contra Goliat

El descubrimiento del asteroide fue realizado en febrero de 2012 por astrónomos del Observatorio Astronómico de Mallorca, que opera los telescopios robóticos de La Sagra (Granada). Se trata de instrumental relativamente modesto, si lo comparamos con los grandes proyectos de vigilancia LINEAR y Catalina. Éstos últimos están financiados por la NASA y disponen de varios telescopios de 1 metro de diámetro. Son rápidos y cubren grandes áreas del cielo. Los tres telescopios de La Sagra tienen 45 centímetros de diámetro. Así que para descubrir asteroides que no hayan sido ya barridos por la NASA, hay que ser inteligente con la estrategia de observación. El OAM analizó sus protocolos y concluyeron que la principal limitación era el tiempo de descarga de las imágenes desde la cámara al ordenador. Si podían leerlas más rápido, realizarían observaciones con mayor rapidez, y así detectarían objetos de rápido movimiento -aquellos que están pasando cerca de la Tierra. La Sociedad Planetaria, fundada por Carl Sagan para promover la exploración espacial, concedió al OAM una beca con la que adquirieron una nueva cámara digital. Con ésta, adaptaron el software de detección de asteroides. Descubrieron así, automáticamente, el asteroide 2012 DA14, a 4 300 000 km de la Tierra.

El Observatorio Astronómico de Mallorca ha detectado más de 6 500 asteroides, 67 objetos cercanos a la Tierra y 7 cometas. La Sagra Sky Survey es el proyecto de seguimiento de asteroides cercanos más prolífico de Europa, y a nivel mundial se sitúa sólo tras los estadounidenses. Eso sí, la diferencia es abismal: EEUU acapara el 97% de los descubrimientos, siendo el 2% para La Sagra, y algo más del 1% para el resto del mundo.

¿Satélites en peligro?

El escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke se percató, a comienzos del siglo XX, de la existencia de una órbita alrededor de la Tierra con una característica única. A 36 000 km, un objeto tarda 24 horas en dar una vuelta a nuestro planeta, periodo que coincide con la rotación terrestre. Visto desde la superficie, el objeto parece estático. Esta es la altura a la que se sitúan los satélites geoestacionarios, principalmente de comunicaciones (para televisión vía satélite) y de vigilancia terrestre (observación meteorológica).

El asteroide 2012 DA14 tendrá su máxima aproximación a la Tierra a las 19:25 TU, a 27 700 km de altura. Puesto que esta distancia es menor que la de los satélites, ¿cuál es la posibilidad de colisión con el asteroide? Jonathan McDowell ha comparado la trayectoria del 2012 DA14 con la de los satélites con órbitas conocidas. Según sus conclusiones, ningún satélite activo se acercará a menos de 7 000 km del asteroide. El objeto artificial que más se acercará será un trozo de basura espacial, a 2 000 km. En la tabla de abajo se muestran las distancias mínimas de al asteroide de otros trozos de basura especial y satélites artificiales.

Hora (TU, 15 feb 2013)	Objeto	Distancia al asteroide (km)
19:26	1989-006AB (restos de cohete)	1950
19:32	1982-110E PAM-D (etapa de cohete)	2590
19:40	Superbird C	7710
19:52	NRO USA 48	7830
19:45	Cakrawarta 1	7880
19:35	New Skies NSS 6	7960

Las Leyes de Kepler no se cumplen

Puesto que el 2012 DA14 pasará muy cerca, las efemérides para observarlo dependarán en del lugar de observación. El asteroide no se verá exactamente en el mismo lugar del cielo desde Madrid que desde Gran Canaria. La forma más sencilla de obtener una carta celeste del paso del asteroide es utilizando la página web Heavens Above. Para ello, debes indicar la latitud y longitud de tu lugar de observación. Puedes buscar el nombre de tu ciudad o introducir las coordenadas geográficas. Con esa información, el sitio web genera correctamente una carta celeste personalizada.

La mayoría de programas de planetarios son incapaces de mostrar correctamente su órbita. El asteroide no cumplirá con las leyes de movimiento planetario descritas por Kepler. Estas leyes, que aprendemos en bachillerato, nos dicen que los planetas cumplen una serie de reglas sencillas. Por ejemplo, los planetas describen órbitas con forma de sección cónica: círculos, elipses, parábolas e hipérbolas. Los planetarios informáticos utilizan convenientemente las leyes de Kepler para calcular la posición de asteroides, cometas y planetas. Pero el 2012 DA14 violará las leyes de movimiento planetario. ¿Cómo es eso posible? Simple: la gravedad terrestre modificará significativamente la trayectoria del asteroide. Por tanto, para conocer la posición del asteroide hay que aplicar las leyes de Newton y no las de Kepler, cálculos que son más precisos, pero muchísimo más lentos.

Algunos programas han publicado actualizaciones para paliar esta deficiencia. Stellarium, uno de los más populares, publicó hace un par de días una versión de desarrollo, stellarium-0.12.1dev0, especial para este acercamiento (aunque algunos usuarios aún se quejan de la exactitud de las efemérides generadas). Si lo tuyo son los móviles, el planetario SkySafari ha actualizado las versiones de pago, Plus y Pro. El método más preciso para calcular la trayectoria del asteroide es utilizar la herramienta Horizons del Jet Propulsion Laboratory. Para ello, hay que indicar el objeto (2012 DA14); las coordenadas del lugar de observación, como en Heavens Above; y la fecha de observación (15 al 16 de febrero). Con esta información, los ordenadores de la NASA generarán una tabla personalizada. Interpretar los datos requiere ciertos conocimientos del cielo, así que este método es sólo aconsejable para los observadores experimentados.

Amistades peligrosas

Los astrónomos dividen a los asteroides cercanos a la Tierra en diferentes categorías. Dos de ellas son los asteroides Apolo y Atón. Los asteroides de tipo Apolo tienen una órbita más grande que la de la Tierra. Técnicamente, son aquellos cuyo semieje mayor tiene más de 1 Unidad Astronómica (UA, el radio de la órbita terrestre) y cuya distancia mínima al Sol también es mayor a 1 UA. A día de hoy se conocen 4800 asteroides Apolo. Los asteroides de tipo Atón, en cambio, tienen una órbita más pequeña que la de la Tierra. Su semieje mayor debe ser menor a 1 UA. La órbita de los asteroides Atón puede ser achatada (excéntrica), y por tanto pueden llegar a cruzar la de la Tierra. Se conocen unos 750 asteroides de tipo Atón.

Hasta el paso cercano por la Tierra, el asteroide 2012 DA14 era de tipo Apolo, con un periodo de 368 días (tres días más que nuestro planeta). Pero la gravedad terrestre modificará significativamente la órbita del asteroide. Tras el encuentro, el año de 2012 DA14 durará 317 días y pasará a la categoría Atón.

Encuentros cercanos

La distancia a la que se aproximará 2012 DA14 será de 27 700 kilómetros en la vertical de Indonesia. Pero hay otros asteroides que han pasado aún más cerca. Por ejemplo, el asteroide 2008 TC3 explotó en el cielo de Sudán, apenas un día después de ser descubierto. Sus restos fueron recuperados posteriormente en forma de pequeños meteoritos. En 2009, un asteroide no identificado, explotó en los cielos de Indonesia liberando 50 kilotones de energía, 2 veces la bomba de Hiroshima. Por fortuna, ninguno de ellos causaron daños. Otros asteroides han tenido más suerte, y aunque han pasado rozando la atmósfera terrestre, continuaron su viaje interplanetario. A continuación se muestra una tabla con algunos de estas aproximaciones.

Aproximación (km)	Tamaño (m)	Fecha	Objeto
5 500	1	4 feb 2011	2011 CQ1
6 500	6	31 mar 2004	2004 FU162
7 100	~1	9 oct 2008	2008 TS26
12 300	~10	27 jun 2011	2011 MD
14 000	7	6 nov 2009	2009 VA
38 800	3	17 nov 2010	2010 WA

Fuente: Wikipedia

Estos asteroides eran pequeños, de apenas unos metros de diámetro. El encuentro con el 2012 DA14 marca un récord en la categoría de 50 metros. El único acercamiento previsto con un tamaño similar es el del archiconocido asteroide Apophis en 2029. Existía el riesgo de que en ese sobrevuelo, la Tierra modificara su órbita y lo pusiera en ruta de colisión para el siguiente encuentro, en 2036. Hoy en día, la NASA descarta por esa posibilidad.

Aproximación (km)	Tamaño (m)	Fecha	Objeto
35 600	~270	13 abr 2029	(99942) Apophis
248 800	700-1 500	26 jun 2028	(153814) 2001 WN5

Fuente: Wikipedia

Como sabe hasta Bruce Willis, la razón por la cual se estudian los asteroides es que pueden hacer mucha pupa. Las rocas espaciales dignas del armagedón deben medir varios kilómetros de diámetro. Pero incluso un pequeño asteroide como el 2012 DA14 podría borrar del mapa una ciudad entera: de impactar con la Tierra, liberaría 3.6 megatones de TNT, 50 veces más potente que la bomba de Hiroshima. En 1910, un objeto celeste del tamaño de 2012 DA14 explotó en Tunguska (Siberia), a unos 5 o 10 kms de altura. Se liberaron 10 megatones de energía y 2000 kilómetros cuadrados de bosque quedaron arrasados.

¿Cuán frecuentes son estos encuentros? Se calcula que cada 40 años hay una aproximación de un asteroide de 50 metros de diámetro. Y cada 1200 años, de promedio, se acerca demasiado y termina impactando.

Amiguitos, como saben los viejos del lugar, los dinosaurios desaparecieron porque no tenían carrera espacial. La pregunta, pues, no es qué pueden hacer los asteroides con nosotros, sino qué podemos hacer nosotros con los asteroides. (De momento, algunos proponen capturarlos para realizar minería).

En directo

Diversas instituciones retransmitirán en directo imágenes obtenidas por telescopios, tanto en el Hemisferio Sur como en el Norte.

La NASA realizará retransmisiones especiales dedicadas al asteroide, algunas con imágenes en directo, y otras con entrevistas y comentarios de especialistas (en inglés).
sky-live.tv y live.gloria-project.eu (España).

Enlaces de interés

Así fue la noche en que se descubrió el asteroide que rozará la Tierra, lainformacion.com.
Astro-Challenge: Catching the Flyby of Asteroid 2012 DA14, Astro Guy (en inglés).
Asteroid 2012 DA14 to Zip Past Earth, Sky & Telescope (en inglés).
La visita de 2012 DA14, el asteroide conocido que más cerca pasará de la Tierra, Instituto de Astrofísica de Canarias.
Vídeos de simulación de la aproximación del 2012 DA14, NASA (en inglés).
Entrevista a Jaimen Nomen (OAM), Sociedad Planetaria (en inglés).

(*) La ocurrencia del título corresponde al ingenio de Luistxo Fernández, de quien lo hemos tomado prestado.

¿Qué se ha descubierto en tau Ceti?

2012-12-22T10:13:45Z

]]> Hubo una época, no muy lejana, en la que los astrónomos apenas conocían las condiciones necesarias para la formación de planetas alrededor de estrellas. El Sistema Solar era la única referencia conocida. Y esto suscitaba preguntas de difícil respuesta: ¿es la Tierra un caso único? ¿Existen planetas en otros soles? ¿Qué estrellas son más proclives a formarlos? ¿Son comunes los sistemas planetarios? Un intento de formalización de este desconocimiento es la conocida Ecuación de Drake, creada en 1960. En ella se establecen siete parámetros para estimar el número de civilizaciones inteligentes detectables en nuestra galaxia. El segundo parámetro es fp, la fracción de estrellas en la Vía Láctea que alberga planetas. Con el Sol como único referente, las estrellas de su mismo tipo han recibido una atención prioritaria. Y no hay muchas de tipo solar en nuestra vecindad galáctica. Una de ellas es alfa Centauri A, en el sistema estelar más cercano al Sol, a sólo 4,2 años luz. La siguiente estrella de tipo solar es tau (𝝉) Ceti, a 11,9 años luz.

Tau Ceti en la ciencia ficción

En estas décadas, la ficción ha ido rellenando el vacío dejado por la falta de datos científicos. La lista de autores que han escrito sobre tau Ceti es larga y prestigiosa: Robert Heinlein, Frank Herbert, Larry Niven, Ursula K. Le Guin, Dan Simmons, Robert Sawyer...

El mismísimo Isaac Asimov, en el universo del Imperio Galáctico, situó al planeta Aurora alrededor de tau Ceti. Aurora era el primer planeta extrasolar que colonizaron los humanos. Se convirtió en el centro de poder de la galaxia durante la Primera Oleada de Colonización. En su momento álgido, tuvo una población de 200 millones de personas y 10 mil millones de robots. Sin embargo, en la famosa saga de la Fundación, Golan Trevize, durante su búsqueda de la Tierra, visita una Aurora ya completamente deshabitada, donde es atacado por una especie de perros violentos descendientes de los que quedaron abandonados.

Otra de las grandes figuras de la ciencia ficción, Arthur C. Clarke, desveló el propósito del universo en las cercanías de 𝜏 Ceti. En la saga de Rama, los astrónomos descubren un objeto celeste que, por su velocidad, deducen que no pertenece al Sistema Solar. El objeto, de forma cilíndrica, resulta ser una nave espacial extraterrestre. Algunos humanos logran entrar en la nave y, tras diversas peripecias, terminan en una estación alienígena en las cercanías de 𝜏 Ceti, donde se les revelan los misterios del Universo.

Tau SETI

En el mismo año que Frank Drake creó la ecuación que lleva su nombre, se inició el primer programa científico de búsqueda de vida inteligente (SETI), el Proyecto Ozma. Para ello eligió dos estrellas cercanas de tipo solar, 𝜏 Ceti y épsilon (𝜺) Eridani. Desde abril hasta julio de 1960, escudriñaron estas estrellas durante seis horas al día. Utilizaron el radiotelescopio Howard Tatel en Green Bank, de 26 metros de diámetro. Durante las más de 150 horas de observación no detectaron ninguna señal de radio de origen artificial. En 2010, para conmemorar el 50º aniversario, el Instituto SETI repitió el experimento, con instrumentación muchísimo más avanzada... e igual resultado.

A pesar de los denodados esfuerzos de Drake, Carl Sagan, y otros pioneros de SETI, y en contra de las especulaciones literarias, a día de hoy no existe evidencia de que hayan civilizaciones inteligentes, ni en la vecindad solar, ni en el resto de galaxia. Pero los enormes avances científicos han ido rellenando el vacío dejado por este silencio cósmico. Se han descubierto más de 800 planetas extrasolares, y el trabajo de numerosos astrofísicos ha arrojado luz sobre la formación de sistemas solares.

El descubrimiento de Tau Ceti

Los primeros planetas extrasolares descubiertos eran planetas gigantes gaseosos, como Júpiter, e incluso mayores. La técnica utilizada para descubrirlos es la medida de la velocidad radial. Cual policías de tráfico con radares persiguiendo automóviles, los astrónomos analizan la luz para medir las velocidades de las estrellas. Acumulando muchas observaciones se buscan perturbaciones periódicas en dicha velocidad. Los planetas, en su órbita, producen pequeñas variaciones en la velocidad radial de las estrellas. Esta perturbación es más evidente cuanto más masivo sea el planeta y cuanto más cerca orbite de la estrella. Por tanto, los primeros planetas extrasolares eran masivos y con periodos muy cortos.

Desde que en 1995, Michel Mayor y Didier Queloz anunciaran el descubrimiento de un planeta entorno a 51 Pegasi la tecnología ha mejorado mucho. De una precisión de 70 metros por segundo se ha pasado a medir variaciones de velocidad de tan solo 51 centímetros por segundo. Justamente es el caso del planeta extrasolar descubierto en alfa Centauri B, utilizando el instrumento HARPS del Observatorio Austral Europeo (ESO). 𝛼 Centauri es el sistema de estrellas más próximo al Sistema Solar, ¡y tiene al menos un planeta extrasolar! Ningún otro planeta extrasolar ha hecho tanto como éste para avivar las esperanzas de los amantes de la exploración espacial.

Al calor del descubrimiento de 𝛼 Centauri B, que puso al límite la tecnología, llegó esta semana la noticia de 𝜏 Ceti. El 19 de diciembre, la Universidad de Hertfordshire anunció que «un equipo internacional de astrónomos liderado ha descubierto que tau Ceti, una de las estrellas más cercanas y similares al Sol, podría albergar cinco planetas, de los que uno estaría en la zona habitable de la estrella». El investigador principal del estudio, Mikko Tuomi, utilizó para ello observaciones existentes de 𝜏 Ceti realizadas con los instrumentos HARPS (Telescopio 3,6 metros, Chile), UCLES (Telescopio Anglo-Australiano, Australia) y HIRES (Telescopio Keck, Hawaii).

Los planetas anunciados orbitarían con periodos de 14, 45, 94, 168 y 642 días; y sus masas corresponderían con 2, 3, 4, 4 y 6 masas terrestres, respectivamente. El planeta más externo tendría una órbita un poco más grande que la de la Tierra alrededor del Sol, a 1,35 unidades astronómicas (UA). El planeta con periodo de 168 días y 4 masas terrestres es el que se encontraría en la zona de habitabilidad de tau Ceti, la región donde el agua podría estar en estado líquido. Por desgracia, las esperanzas de encontrar vida desarrollada en estos planetas es cuestionable. Dispone de una región exterior brillante, similar a nuestro Cinturón de Kuiper. Esta despensa de cometas haría la vida imposible a los planetas, con impactos continuados.

No es estrella para planetas rocosos (¡ni gigantes!)

De hecho, es cuestionable que los planetas de tau Ceti sean similares a la Tierra. Existe una diferencia importante entre el Sol y ésta. Durante la Gran Explosión, se crearon sólo dos tipos de átomos, los más simples: hidrógeno (75%) y helio (25%). Y esa es la composición básica de todas las estrellas. El resto de elementos más pesados, como el oxígeno y el carbono, se han ido creando en el interior de las estrellas y, en sus etapas finales, esparcidos al medio galáctico. En el inicio del Universo, no podían existir planetas como la Tierra, ni la vida tal y como la conocemos. Por eso somos polvo de estrellas.

Los astrónomos califican a los elementos más pesados que el helio como metales. Nuestro Sistema Solar tiene una gran metalicidad. No en vano, el 30% de la masa de la Tierra está compuesta por hierro. Pero la metalicidad de tau Ceti es comparativamente baja: posee un tercio del hierro disponible en el Sistema Solar. En los modelos de creación de sistemas planetarios, los metales juegan un papel importante. Permiten la aparición de planetas rocosos. Pero también de los gigantes gaseosos, como Júpiter. En el corazón de todo planeta gigante reside una pequeña tierra, que atrajo rápidamente los gases a su alrededor.

Los candidatos a planeta extrasolar del Telescopio Espacial Kepler muestran una correlación entre la metalicidad y la masa de sus estrellas. Cuanto mayor masa y metalicidad, mayor probabilidad de alojar planetas. Schlaufman et al (2011).

El Telescopio Espacial Kepler, que detecta eclipses de planetas extrasolares, tiene 2500 candidatos. La mayoría están por confirmar. Con los datos preliminares, Kevin Schlaufman y Gregory Laughlin (Universidad de California) han estudiado la relación entre la metalicidad de la estrella y los planetas que alojan: las estrellas más masivas tienen mayor probabilidad de alojar planetas; las estrellas con mayor metalicidad, también. Esto ha confirmado las teorías de formación de sistemas planetarios, donde el papel de los metales es crucial en las etapas iniciales.

Esta predice que en tau Ceti no deberían existir planetas gigantes, ni tampoco planetas rocosos como la Tierra. Pero además, la baja metalicidad de tau Ceti, arroja malas perspectivas de encontrar allí vida compleja.

¿Son planetas las señales de tau Ceti?

El equipo responsable de HARPS, de la Universidad de Ginebra, realizó un estudio preliminar de 𝜏 Ceti en 2011. Concluyó que los datos no mostraban ningún planeta extrasolar. ¿Cómo es posible que con los mismos datos se haya descubierto ahora no uno, sino cinco planetas? La clave está en el método de análisis. El equipo de Toumi ha aplicado métodos estadísticos para tratar de extraer señales allí donde se consideraba que sólo hay ruido. Para ello añadieron la señal de planetas falsos a los datos. Con ese nuevo conjunto de datos, crearon modelos del ruido con el fin de eliminarlo, y hacer más evidentes las señales artificiales. Por sorpresa, en ese proceso encontraron señales no artificiales, que han interpretado cautelarmente como planetas extrasolares.

Sin embargo, no toda la comunidad científica está de acuerdo con dicha interpretación. La Enciclopedia de los Planetas Extrasolares indica como "controvertido" el método de detección de 𝜏 Cet b, 𝜏 Cet c, 𝜏 Cet d, 𝜏 Cet e y 𝜏 Cet f. Greg Laughlin opina que «Está claro que la comunidad está llevando al límite los datos existentes de velocidad radial. Tomará mucho tiempo obtener una confirmación de estos planetas, dado que el incremento de la señal-ruido aumenta con la raíz cuadrada del número de medidas, y ya hay un montón de medidas».

En declaraciones a Infoastro, Francesco Pepe (HARPS, Universidad de Ginebra), opina que «Estamos algo preocupados por la significación estadística de la solución propuesta. Incluso si la señal fuera estadísticamente significativa, no tiene por qué deberse necesariamente a un planeta».

Los propios autores del estudio reconocen que no pueden descartar que las señales descubiertas tengan un origen estelar. Las estrellas, como el Sol, muestran ciclos de actividad. Nuestra estrella presenta máximos cada 11 años, visibles a través de las manchas solares. Esta actividad puede perturbar las medidas de velocidad radial y confundirse con planetas extrasolares. Pepe concluye: «Aunque apreciamos la calidad de la metodología estadística empleada por Tuomi et al. (de gran interés para futuros trabajos), pensamos que esta forma de proceder no añade ninguna información astrofísica significativa y no contribuye mucho a la comprensión de los planetas extrasolares en general, y del sistema tau Ceti en particular».

Retractos planetarios

La ciencia es, en ciertos campos, tan competitiva como cualquier deporte de élite. Y uno de los campos con mayor repercusión social es, sin duda, el de los planetas extrasolares. Encontrar un sistema solar gemelo al nuestro, un planeta vibrante como la Tierra, ya no es un cuento para adolescentes soñadores. Es un objetivo al alcance de la tecnología. Sus descubridores tienen una cita con la historia de la ciencia. Y en esa carrera, en ocasiones, se cometen errores.

Si echamos un vistazo a la Enciclopedia de Planetas Extrasolares, vemos que se listan 165 planetas extrasolares cuya existencia está por confirmar, es controvertida o bien se ha demostrado que no existen. Uno de los casos más sonados fue el de TMR-1C. En 1998, la NASA organizó una rueda de prensa con mucha fanfarria, donde anunció que el Telescopio Espacial Hubble había fotografiado por vez primera un primer planeta extrasolar. La fotografía mostraba un objeto brillante aparentemente conectado a una estrella por un filamento de materia. En lugar de confirmar la naturaleza del objeto, decidieron hacer el anuncio. Confiaban en que sólo había un 10% de probabilidad de que fuera una estrella de fondo, no conectada físicamente. Pero el espectro obtenido meses después zanjó la cuestión: el planeta resultó ser una proto-estrella, y la NASA tuvo que retractarse.

¿Sucederá lo mismo con los cinco planetas de tau Ceti? Sólo el tiempo, y nuevas observaciones, lo dirán. La ciencia, como la evolución, está llena de contratiempos y vías muertas. Pero avanza con paso decidido. Con suerte, en la próxima década la estadística que más nos interese sea la de composición química de las atmósferas planetarias. De las atmósferas de planetas rocosos. Y hablemos, no ya de regiones de habitabilidad, sino de condiciones de habitabilidad. Mientras tanto, seguiremos imaginando mundos, especies y civilizaciones galácticas gracias a la ciencia ficción.

Referencias

Signals embedded in the radial velocity noise. Periodic variations in the tau Ceti velocities. Tuomi et al. (en inglés).
Tau Ceti's Five Planet Candidates. Paul Gilster, Centauri Dreams (en inglés).
The HARPS search for Earth-like planets in the habitable zone: I -- Very low-mass planets around HD20794, HD85512 and HD192310. Pepe et al. (en inglés).
Tau Ceti's planets nearest around single, Sun-like star. Jason Palmer, BBC News (en inglés).
Possible habitable zone planet is a mere 12 light years away. John Timmer, Ars Technica (en inglés).
Heavy Metal Stars Produce Earth-like Planets. Nola Taylor, Astrobiology Magazine (en inglés).
Objetivo: Tau Ceti. Daniel Marín, Eureka.

Artículo publicado en Naukas.

Descubierto un planeta extrasolar en alfa Centauri

2012-10-16T23:07:48Z

]]>

El planeta extrasolar tiene una masa similar a la de la Tierra.

alfa Centauri es el sistema estelar más cercano al Sistema Solar, sólo 4,3 años luz.

Si vives en el Hemisferio Sur, esta noche puedes levantar la mirada hacia una de las estrellas más brillantes, alfa Centauri, apuntar con el dedo y decir: «ahí hay un planeta similar a la Tierra».

El sistema estelar de alfa Centauri

Es fácil encontrar este sistema en el cielo: alfa Centauri (α Cen) es la tercera estrella más brillante, sólo visible desde latitudes ecuatoriales o australes. Su nombre indica que es la estrella más brillante (alfa) de la constelación del Centauro (Cen). La constelación era conocida por los antiguos griegos y forma parte de las 48 que enumeró Ptolomeo en el Almagesto en el siglo II.

Alfa Centauri está a sólo 4,37 años luz y sería la estrella más cercana a la Tierra: aunque a simple vista α Cen es una estrella, como descubrió Nicolas Lacalle en 1752, a través de telescopio se observan dos componentes: α Cen A y B. Se trata, pues, de un sistema múltiple.

α Cen A y B son similares al Sol, aunque no exactamente iguales. α Cen A tiene un 10% de masa más que el Sol y es un 23% más grande. También es algo más luminosa. Además, α Cen A y el Sol comparten el mismo tipo espectral, G2V, así que ambas son de color amarillento. En cambio, α Cen B es menos masiva. Sólo posee el 90% de la masa del Sol, tiene un diámetro un 14% menor y es menos brillante, sobre el 50% de la luminosidad del Astro Rey.

El periodo de traslación de α Cen B alrededor de A es aproximadamente 80 años (similar al del cometa Halley alrededor del Sol). Y, de hecho, la distancia que separa a estas estrellas tiene la envergadura del Sistema Solar: la separación máxima entre la estrella primaria y la secundaria equivale a la distancia entre el Sol y Plutón (30 UA, 1 UA = distancia Tierra-Sol).

Hay otra estrella en las cercanías de α Cen A y B, mucho más pequeña y débil. Se trata de Próxima Centauri, descubierta en 1915 por Robert Innes desde Sudáfrica. Proxima Cen es una enana roja, mucho más pequeña y fría que el Sol. Apenas supera el 1% de diámetro y masa solares y tiene tan sólo el 0,1% de la luminosidad de nuestra estrella. Próxima Cen es, de hecho, la estrella individual más cercana al Sol, situada a 4,27 años luz. Su distancia a alfa Cen A y B es de 17.000 Unidades Astronómicas. A pesar de la lejanía, los astrónomos creen probable que Proxima Cen orbite alrededor de α Cen A y B, formando un sistema triple de estrellas.

Sospechoso habitual.

Con dos estrellas similares al Sol, y tan "cerca" del Sistema Solar, se ha especulado mucho sobre alfa Centauri. Como la buena ciencia-ficción bebe de la ciencia, hay un buen puñado de obras con α Cen de protagonista. Isaac Asimov, Arthur Clarke, Robert Silverberg, Stanislaw Lem, William Gibson, Larry Niven... todos han escrito relatos con alfa Centauri de protagonista. Más recientemente, la luna Pandora de la película Avatar orbita a un hipotético planeta gaseoso en α Cen.

Hasta hace pocos años, se desconocía la viabilidad de planetas orbitando a sistemas múltiples de estrellas, y se alejaba del único sistema de referencia que conocíamos, el propio Sistema Solar. A pesar de ello, SETI buscó señales de vida inteligente extraterrestre en este sistema, y los astrofísicos también llevaban años intentando detectar un planeta extrasolar en alfa Centauri. Hasta hoy.

Con ustedes, el planeta alfa Centauri B b.

La carrera por detectar un planeta en el sistema estelar más próximo al Sol finalizó ayer. El Observatorio Austral Europeo (ESO) anunció el descubrimiento de un planeta extrasolar que orbita la estrella α Cen B. Xavier Dumusque, líder del equipo de astrónomos que ha realizado el descubrimiento, explica que «Nuestras observaciones se prolongaron durante más de cuatro años, utilizando el instrumento HARPS, y han revelado una señal diminuta, pero real, que muestra un planeta orbitando α Cen B cada 3,2 días. ¡Es un descubrimiento extraordinario y ha llevado nuestra tecnología hasta sus límites!»

El nombre del planeta es α Cen B b. Tiene una masa un poco mayor que la de la Tierra y aún se desconoce su diámetro. Sin embargo, las similitudes con nuestro hogar terminan ahí: el planeta α Cen B b está muy cerca de su estrella, a 6.000.000 de km (comparados con los 150.000.000 que separan al Sol de la Tierra). Así, completa su órbita en 3,2 días (en lugar de nuestros 365 días). A esta distancia, la temperatura del planeta podría ser del orden de 1200 °C.

¿Malas noticias, pues, para los astrobiólogos? Stéphane Udry, miembro del equipo, opina que «Debe hacer demasiado calor para albergar vida tal y como la conocemos, pero es posible que forme parte de un sistema en el que haya más planetas. Otros resultados de HARPS y nuevos descubrimientos de Kepler, muestran claramente que la mayor parte de los planetas de baja masa se encuentran en este tipo de sistemas».

El equipo europeo se adelantó a otro equipo estadounidense liderado por Debra Fisher, que también buscaba planetas en α Cen.

Detectando planetas extrasolares

El descubrimiento se realizó con el instrumento HARPS del Observatorio Austral Europeo. Se utiliza para medir la velocidad radial de las estrellas. La velocidad "radial" es la que nos indica cuánto se aleja o se acerca de nuestra línea de visión. Midiendo esta velocidad radial con mucha precisión, se pueden detectar perturbaciones introducidas por otros cuerpos. Y cuanto mayor masa y más cerca orbite dicho cuerpo a la estrella, mayor será la señal y más fácil será detectarlo.

Este método es el mismo que utilizaron en 1995 Michel Mayor y Didier Queloz para detectar el primer planeta extrasolar orbitando a una estrella normal, 51 Pegasi b. En aquella época, la sensibilidad del instrumento era capaz de detectar variaciones de velocidad de 70 metros por segundo. De esta forma, se descubrieron decenas de planetas gigantes y muy cercanos a sus estrellas: gigantes gaseosos del estilo de Júpiter, muy calientes. Con el paso de los años, el desarrollo tecnológico ha traído un considerable aumento de sensibilidad, y la posibilidad de detectar planetas de masa terrestre. Los anteriores intentos de búsqueda de planetas en las tres estrellas de α Cen habían descartado planetas más masivos que Neptuno. Para detectar a α Cen B b, HARPS ha medido variaciones de velocidad de tan solo 51 centímetros por segundo.

Hay otros métodos de detección de planetas extrasolares. En casi 4 años de funcionamiento, el Telescopio Espacial Kepler (NASA) ha encontrado, hasta ahora, 2.300 candidatos a planetas extrasolares. Para ello, busca cambios periódicos de brillo en 145.000 estrellas: si el planeta pasa por delante de nuestra línea de visión, la estrella parece descender de brillo temporalmente. Este método es llamado de tránsito. De los candidatos a planetas del telescopio Kepler, más de 200 tienen una masa similar a la de la Tierra. Según extrapolaciones realizadas por el equipo científico de Kepler, se estima que el 5% de todas las estrellas poseen planetas de tamaño terrestre y nada menos que el 17% de todas las estrellas poseen múltiples planetas.

Según el equipo de Xavier Dumusque, existe una probabilidad del 10% de que α Cen Bb orbite en nuestra línea de visión y, por tanto, se puedan detectar sus tránsitos. Esto daría información muy valiosa, como el diámetro del planeta.

Un hito astronómico

El descubrimiento es un hito en la astronomía moderna. No es la primera vez que se detecta un planeta extrasolar, ni de masa similar a la terrestre, ni orbitando a estrellas múltiples. La clave está en la cercanía: alfa Centauri es el sistema estelar más cercano al Sol. Esta corta distancia (a escala de la galaxia) implica que, quizás con mejores instrumentos, podamos obtener imágenes directas de este planeta extrasolar u otros que estén por descubrir. Pero no es eso lo que acelera el corazón de los aficionados a la astronomía: tener un conocimiento certero de que justo al lado del Sol hay un planeta con una estrella hace revivir sueños ya olvidados de viajes interestelares.

La sonda Voyager 1 es el ingenio humano que más lejos ha llegado. Lanzada en 1977, está ya a 122 UA del Sol. Recuerda que 1 UA es la distancia que separa a la Tierra del Astro Rey; Neptuno, el planeta más lejano, está a 30 UA. Por tanto, la Voyager 1 ha tardado 35 años en recorrer 122 UA. A ese ritmo, una sonda tardaría miles de años en llegar a α Cen. Y para recorrer tal distancia en el transcurso de una vida, necesitamos velocidades lumínicas, algo que en esto momentos sólo podemos soñar. Si alguien necesitaba alguna justificación para plantear algún sistema de propulsión radical, la existencia de α Cen B b es la excusa perfecta. No lo es, sin embargo, para misiones tripuladas, dado que el planeta es un entorno hostil para la vida terrícola (y una misión tripulada sea exponencialmente más compleja).

En pocas décadas, los planetas extrasolares han dejado de pertenecer al mundo de la especulación científica, cuando no de la completa ficción. Ahora conocemos mucho mejor qué estrellas orbitan, qué masas poseen, qué órbitas predominan. Pero queda muchísimo por estudiar, porque la muestra es aún ínfima. En los próximas décadas, el estudio de las atmósferas planetarias podrá ofrecer información de la composición química. Y, en algún momento, la explicación más probable para la composición de esas atmósferas será la actividad biológica.

Porque, en el fondo, seguimos tratando de hallar respuestas a algunas de las preguntas más irresistibles de la ciencia, y de la humanidad: ¿ha surgido la vida en otros lugares?

Referencias

Encontrado un planeta en el sistema estelar más cercano a la Tierra (ESO).
Un planeta del tamaño de la Tierra alrededor de Alfa Centauri B
The Alien Next Door, Science News (en inglés).

Canibalismo cósmico

2010-05-10T15:21:25Z

]]> Introducción.

A través de incontables generaciones, hemos construído pirámides, torres y catedrales para mirar al cielo en busca de respuestas. Así que en muchos sentidos somos una generación privilegiada. Por vez primera en la historia, por fín estamos obteniendo respuestas precisas a las preguntas más trascendentes. Y para ello, alzamos nuestros ingenios más allá de las nubes.

Durante casi toda una generación, el Telescopio Espacial Hubble ha sido nuestro embajador en el Espacio. Nos ha traído noticias de las galaxias más distantes, de mundos extraños que orbitan otros soles, de estrellas agonizantes. En sus 20 años, el Telescopio Hubble nos ha ayudado a entender mejor quiénes somos, a dónde vamos, cómo se creó la Tierra, el Sistema Solar y el Universo.

El artículo que puedes leer bajo estas líneas está basado en el vídeo publicado en Cosmogramas y que puedes ver arriba. Si quieres conocer más detalles sobre la historia del Hubble, Mandeville, los agujeros negros y las galaxias, continúa leyendo.

En una galaxia muy lejana.

Según la teoría de la Gran Explosión, el Universo comenzó hace 13.700 millones de años. A través de las dataciones de las rocas más antiguas, se calcula que el planeta Tierra tiene 4.500 millones de años. Y según los fósiles encontrados en rocas también muy antiguas, la vida apareció muy poco después. Pero los primeros seres complejos aparecieron tan solo hace 300 millones de años. La especie humana tiene 2 millones de años. Durante 13.698 millones de años, el Universo ha existido sin que necesitara nuestra presencia.

Somos exploradores natos. Se tienen indicios de que hace 1,7 millones de años, los Homo Ergaster salieron de África para expandirse por Asia. De hecho, hasta hace unos 30.000 años, los Homo Sapiens compartíamos este planeta con otras especies humanas, como los neandertales. Los grandes imperios de la antigüedad (¿podemos llamar «antigüedad» a los últimos 3.000 años?), como el egipcio, el de Alejandro Magno o el Romano, tenían un pie metido en Asia. Los viajes desde China a Europa no eran frecuentes, pero tampoco inusuales. Sin embargo, durante la Edad Media Europa occidental quedó aislada de Asia y las historias de aquellos lugares se convirtieron en leyenda.

Así que durante la época medieval, y antes de la aparición de los grandes imperios marítimos como el español y el portugués, los europeos estaban fascinados por los relatos de los exploradores que habían viajado por la Ruta de la Seda hasta China. El más conocido es Marco Polo. Marco Polo nació en Venecia en 1254 y murió en 1324. Marco Polo viajó hasta Catai (China), y vivió allí durante 17 años. A su regreso, Venecia y Génova estaban en guerra. Fue apresado durante un tiempo por los genoveses y durante su estancia en la cárcel relató la crónica de su viaje. El libro, titulado Los viajes de Marco Polo o El Libro de las Maravillas, fue todo un éxito de ventas en su época.

El Libro de las Maravillas del Mundo.

Un relato similar al de Marco Polo se escribió décadas más tarde. Se trataba del Libro de las maravillas del mundo de Juan de Mandeville. Se desconoce la fecha de nacimiento de Mandeville, pero se dice que murió en 1372. En 1322, partió a Egipto y en el libro relata sus andanzas por Constantinopla, Palestina, Rusia, Lituania, India, Armenia y Catai. En todas estas andanzas por el lejano Oriente, el anglo-normando describió criaturas fantásticas: cíclopes, esciápodos, blemias, pigmeos... En el pasaje sobre la isla de Nacamerán, contaba que los habitantes tenían cabeza de perro. Según Mandeville, «Todos los hombres y mugeres de aquella tierra tienen las cabeças como perros, y los llaman canefales y son razonables y de muy buen entendimiento».

En el "Libro de las maravillas del mundo", se relata que los habitantes de Nacamerán con cabeza de perro eran antropógafos, pues se comían a sus enemigos en las batallas. Pero no sólo en la Tierra hay caníbales, también los hay en el Espacio. El Telescopio Hubble ha podido observar el objeto caníbal por excelencia, el agujero negro.

Los agujeros negros.

Los agujeros negros son devoradores de materia y energía. De un agujero negro nada puede escapar, ni siquiera la luz, y la luz define la velocidad máxima a la que se puede viajar en el Universo. Hasta la invención del telescopio, se dudaba si la luz viajaba a velocidad infinita.

Galileo realizó diversos experimentos con lámparas situadas a grandes distancias, para tratar de medir la velocidad de la luz, pero no pudo zanjar la cuestión. Su legado, sin embargo, fue crucial para dirimir la cuestión. Como sabemos, en 1609, Galileo realizó muchos descubrimientos tras construir un telescopio. Entre esos descubrimientos se hallan los satélites de Júpiter. Vivir de la ciencia era tan difícil antes como lo es ahora, así que para financiar sus investigaciones científicas, Galileo ideó un método para usar los telescopios como relojes de precisión, utilizando los eclipses de los satélites de Júpiter. En 1675, Olaf Roemer descubrió que los satélites no eran relojes perfectos: no cumplían bien las predicciones de su posición. Existían algunos minutos de diferencia. Tras investigar el asunto, descubrió que esa diferencia dependía de la distancia de la Tierra a Júpiter. ¿Por qué? Sencillo: porque la luz no viajaba a una velocidad infinita, y si Júpiter estaba más lejos de la Tierra, los eclipses sucedían más tarde de lo previsto. Hoy, mediante métodos más sofisticados, sabemos que la luz viaja a 300.000 km/s.

Por la misma época que Roemer calculaba la velocidad de la luz, Isaac Newton desarrollaba la Teoría de la Gravedad. Gracias a la gravedad, se calculó la velocidad de escape de la Tierra: los cohetes han de lanzarse al menos a 44.000 kilómetros por hora. En cuerpos menos masivos, la velocidad de escape es menor. Por ejemplo, para salir de la Luna, las cápsulas deben alcanzar sólo 7.000 kilómetros por hora.

En 1784, el inglés John Michell utilizó la Ley de la Gravitación y el conocimiento de que la luz viajaba a velocidad finita para proponer la existencia de las estrellas oscuras. Calculó que la velocidad de escape de una estrella 500 veces más grande que el Sol sería mayor que la velocidad de la luz (1.000 millones de kilómetros por hora).

Aunque fueran invisibles, Michell propuso que las estrellas oscuras podrían detectarse si alrededor orbitaba otra estrella normal. Las ideas de Michell tuvieron que esperar 300 años para ser corroboradas. Sin embargo, el concepto moderno de estrella oscura es la de agujero negro y no se basa en la teoría de la gravitación de Newton, sino en la Relatividad de Einstein. En la Relatividad, el espacio y el tiempo son elásticos. Un agujero negro sería un objeto muy masivo que crea una singularidad en el espacio-tiempo.

Los agujeros negros se dividen principalmente en dos tipos: los que tienen masas comparables a las de una estrella y los que tienen masas de cientos de estrellas.

Los agujeros negros de masa estelar se crean a partir de estrellas que colapsan. El núcleo de las estrellas está sometido a una presión tremenda, y por tanto su densidad es muy alta. Gracias a esa presión, los átomos se fusionan y generan energía. La energía que genera el núcleo se equilibra con el peso de la estrella. Cuando este equilibrio se rompe, la estrella llega a su fin. Si la estrella tiene varias veces la masa del Sol, en ese final, el núcleo estará a tanta presión y creará tal densidad que termina creando el agujero negro.

Gracias al Hubble también se ha probado que en el centro de las galaxias existe otra clase de agujeros negros más monstruosos. Se trata de los agujeros negros supermasivos. Se encuentran en el centro de las galaxias, quizás en todas y poseen la masa no de varias veces la del Sol, sino del orden de millones o miles de millones de masas solares. En general, los agujeros negros se han detectado de forma indirecta, y en especial observando en rayos X. La materia que gira a su alrededor, al caer al agujero negro, se calienta tanto que emite en rayos X. Pero en el caso de la Vía Láctea, los astrónomos han sido capaces de observar la trayectoria de las estrellas que orbitan alrededor del agujero negro del centro galáctico. A partir de la velocidad y trayectoria de las estrellas, nada menos que 5.000 km/s, se puedo calcular directamente que el objeto del centro galáctico tiene una masa de 2,6 millones la del Sol y su diámetro tiene menos de 10 años luz.

Los astrofísicos están intrigados porque no poseen muchas evidencias de agujeros negros de masa intermedia. O bien son supermasivos o bien son de masa estelar. ¿A qué se debe este hecho? Es un misterio.

Afortunadamente, el centro de la galaxia está a 26 mil años luz y tampoco conocemos ningún agujero negro cerca de la Tierra. Pero los enigmas que encierran los agujeros negros, como fronteras de las leyes de la Física, continuarán fascinando a los científicos y al público por igual.

Canibalismo galáctico.

El Telescopio Espacial Hubble también ha sido testigo de un canibalismo a una escala titánica. El canibalismo galáctico se produce cuando una galaxia se "come" a otra. En estos procesos de fusión, las galaxias cambian de aspecto y aumentan su masa.

Así que el proceso de canibalismo galáctico observado por el Telescopio Hubble explica la evolución de las galaxias, que ha sido uno de los grandes misterios de la astronomía. El científico que da nombre al Telescopio Espacial, Edwin Hubble fue uno de los primeros que estudió a fondo las galaxias. Realizó un diagrama para clasificarlas por sus formas, llamado Diapasón de Hubble. En esa secuencia se divide a las galaxias en tres formas principales: elípticas, lenticulares y espirales. Hubble creía que las galaxias elípticas evolucionaban a espirales y lenticulares, pero el proceso exacto por el cual una cambiaba a otra era un misterio.

El Hubble ha podido observar miles de galaxias, situadas a distancias y tiempos enormes. Desde galaxias situadas a 13.000 millones de años luz, las del Campo Profundo, a las más cercanas como la de Andrómeda. Por tanto, es ahora cuando se ha podido comparar cómo eran las galaxias jóvenes (las más lejanas) y cómo son las galaxias viejas (las cercanas). La conclusión es que las galaxias lejanas son más pequeñas e irregulares. Además, el Hubble ha observado una gran cantidad de galaxias en proceso de colisión, fusión y canibalismo.

Por ejemplo, astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias han detectado una corriente de estrellas que envuelve la Vía Láctea. Estas estrellas pertenecen a una galaxia que fue devorada por nuestra galaxia: En el universo, el pez grande también se come al pequeño.

Por tanto, ahora tenemos evidencias de que las galaxias van creciendo y cambiando de forma al comerse unas a otras.

Y el espectáculo no ha finalizado. Los astrofísicos debaten si la Galaxia de Andrómeda, situada a tan solo 3 millones de años luz, se fusionará con la Vía Láctea. De ser así, sería un proceso lento, que duraría miles de millones de años. Quizás para entonces nuestro Sol ya haya desaparecido, o bien haya sido expelido a gran velocidad al vacío intergaláctico. Pero no nos preocupemos todavía, aún queda mucho tiempo para planificar la mudanza a un barrio más tranquilo.

¿Y si..?

El viaje del Libro de las Maravillas del Mundo de John Mandeville duró 34 años. El relato fue uno de los grandes éxitos de la Edad Media, del que existen al menos 300 copias manuscritas y traducciones a multitud de idiomas. Lo increíble del caso es que no hay referencias al autor como personaje histórico. El autor original probablemente fue un clérigo anglo-normando que reutilizó los cuentos de otros viajeros para "cocinar" su propio libro.

A pesar de ello, Mandeville inspiró verdaderos descubrimientos. Tanto Marco Polo como Mandeville conocían que en el Océano Índico, a una latitud baja, la Estrella Polar ya no se veía sobre el horizonte. Mandeville afirmaba que en su lugar se usaba la estrella "Antártica". Pero en el Polo Sur celeste no poseen una estrella brillante como en el norte. Mandeville relató que un marinero había circunnavegado el globo viajando desde Europa hacia al Este, hasta volver a su tierra de origen: Cristobal Colón se inspiró en "El Libro de las Maravillas del Mundo" para viajar hacia América.

Territorios inexplorados.

Siete siglos después de Mandeville, seguimos teniendo ansias de aventuras y continuamos fascinados por los lugares desconocidos. Los lugares y las herramientas han cambiado, pero no nuestra determinación a explorar las fronteras. La Tierra se nos ha quedado pequeña.

En estos 20 años, el Telescopio Espacial Hubble ha completado 110 mil vueltas alrededor de nuestro planeta. En este tiempo, ha realizado casi 1 millón de observaciones, capturado más de 500 mil imágenes, y observado 30 mil objetos celestes. Los científicos han publicado más de 8700 artículos de investigación. El Hubble se ha convertido en uno de los instrumentos científicos más prolíficos de la historia. Gracias al Telescopio Espacial se han reescrito secciones completas del conocimiento astronómico. También se han podido escribir otras nuevas que permanecían en la oscuridad.

Pero más allá de lo científico, durante estas dos décadas, las imágenes del Hubble han acaparado las portadas de los periódicos y de los informativos. Sus imágenes se han hecho icónicas para toda una generación de jóvenes que han nacido con un telescopio en órbita. El Hubble se ha hecho parte destacada de la cultura popular. El público ha tenido tiempo de identificarse con él, al mismo tiempo que reconocer su importancia científica. Es un hecho insólito en el mundo de la ciencia, quizás con la excepción del LHC del CERN. Cuando el Hubble se encontró en peligro al cancelarse la última misión de reperación, gentes de todos los países y de todos los niveles culturales se unieron para gritar a una sola voz: "salven al Hubble."http://www.infoastro.com/200401/30hubble.html

Desde la Luna hasta las galaxias más distantes. Si duda alguna, lo que nos ha contado ha sido tan fascinante como los historias de Mandeville.

Referencias.

Las 10 noticias astronómicas de 2009

2009-12-30T12:19:32Z

]]> 1. Enero: Año Internacional de la Astronomía.

En 1609, Galileo Galilei construyó su primer telescopio y comenzó a realizar observaciones del cielo. Sus investigaciones cambiaron para siempre cómo vemos el Universo y cómo nos vemos a nosotros mismos. Para conmemorar los 400 años de ese hecho histórico, el 19 de diciembre de 2007, la ONU proclamó 2009 Año Internacional de la Astronomía. Durante este año, planetarios, observatorios, museos de ciencia, asociaciones astronómicas, científicos, astrónomos aficionados y divulgadores científicos han realizado un sinfín de actividades por todo el globlo para popularizar la astronomía.

La inauguración del AIA se realizó en París entre los días 15 y 16 de enero, reuniendo a ponentes de primera clase. Entre las actividades del AIA09 más destacadas están las 100 horas de astronomía, que del 2 al 5 de abril unió a curiosos, aficionados y profesionales de la astronomía de más de 100 países en actividades divulgativas. En España, se registraron más de 300 actividades. Uno de los proyectos más interesantes de las 100 horas fue La vuelta al mundo en 80 telescopios, una retransmisión en directo a través de Internet que conectó a los observatorios más importantes del mundo. En el ámbito educativo, el AIA realizó una iniciativa cooperativa para calcular el radio de la Tierra. En España, el año se clausuró con una ceremonia realizada en Granada con la participación de grupos musicales.

2. Febrero: Dos satélites artificiales colisionan en órbita.

La basura espacial es un problema creciente que puede llegar a amenazar el futuro de la exploración espacial. Las agencias espaciales dedican recursos para catalogar y seguir la órbita de pequeños trozos de satélites, lanzadores e incluso tornillos y guantes que se han perdido durante misiones tripuladas. El 10 de febrero de 2009 dos satélites colisionaron a 790 km de altura, sobre Siberia, a una velocidad relativa de 11 km/s. Se trataba de la primera colisión registrada de dos satélites artificiales intactos. El Iridium 33 y Kosmos 2251 crearon una nube de detritus de más de 500 pedazos. El principal problema de esta nube de basura espacial es que al ser de órbita alta, la fricción atmosférica es poca, y tardarán mucho tiempo en re-entrar. Aunque la NASA ha descartado que sea un problema directo para la Estación Espacial Internacional (que orbita a una altura menor, a 400 km), hay otros satélites que podrían verse afectados.

3. Abril: Descubierto un planeta extrasolar con dos veces la masa de la Tierra.

La búsqueda de planetas similares a la Tierra sigue siendo uno de los campos más competitivos de la astronomía, tanto por el interés científico como por el público. En febrero, se anunció el descubrimiento de COROT-Exo-7b, un planeta extrasolar con tan solo 2 veces el diámetro de la Tierra y con una masa de entre 5 y 7 veces la de nuestro planeta. Pero unas semanas después, otro equipo de astrónomos europeo anunció el descubrimiento del planeta extrasolar con menor masa descubierto hasta ahora. Se trata de Gliese 581 e y posee solamente dos veces la masa de la Tierra. Posee un periodo de traslación de 3 días (la Tierra tarda un año en dar una vuelta alrededor del Sol). Esto significa que Gliese 581 e está muy cerca de la estrella. El planeta extrasolar orbita entorno a una enana roja situada a 20 años luz del Sistema Solar. Llamada Gliese 581, aloja a uno de los pocos sistemas planetarios conocidos, ya que con anterioridad se habían descubierto otros tres planetas extrasolares.

En noviembre se anunció la detección de vapor de agua, metano y dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta extrasolar similar a Júpiter, el HD 209458 b, lo que supone la segunda detección de moléculas en un planeta extrasolar. Este tipo de investigaciones son clave, porque probablemente la detección de un planeta extrasolar con ambiente apto para la vida se realice a través del estudio de sus atmósferas (actualmente, la fotografía directa es técnicamente inviable con nuestra tecnología).

En diciembre, un equipo estadounidense anunció la detección de un planeta de 5 veces la masa de la Tierra girando en torno a la estrella 61 Virginis. Esta estrella es de tipo similar al Sol y está situada tan solo a 28 años luz (en la vecindad solar, ya que nuestra galaxia tiene un diámetro de 100 mil años luz). La importancia de este descubrimiento es que los otros planetas de pocas masas terrestres orbitan a estrellas diferentes al Sol.

4. Mayo: La reparación del Telescopio Espacial Hubble.

Sin lugar a dudas, una de las noticias espaciales del año ha sido la misión de reparación del Telescopio Espacial Hubble. Recordemos que tras el accidente del Columbia en 2003, se desaconsejó la reparación del Hubble por cuestiones de seguridad (en caso de problemas con la protección térmica del shuttle, no podrían recurrir a la ayuda de la Estación Espacial Internacional, al tener órbitas muy diferentes). Además, la NASA decidió retirar de servicio la flota de transbordadores en 2010 para invertir los fondos en el programa Constelación. Así, en 2005, la NASA retira los fondos para la reparación del Hubble, prevista inicialmente para 2006. La reacción de la comunidad científica no se hizo esperar. Pero los responsables de la NASA y el Congreso estadounidense se encontró con una oposición inesperada: ciudadanos de todo el mundo que no estaban dispuestos a que dejaran morir al instrumento científico más popular de la Historia. Así, en 2006, y con un nuevo administrador general, la NASA anuncia que finalmente reparará el Telescopio Espacial.

La 4ª Misión de Servicio se fijó para octubre de 2008, pero un fallo en un ordenador clave del Hubble obligó a retrasar el lanzamiento del transbordador para preparar su reparación. Finalmente, el 11 de mayo de 2009, el Atlantis partió de Cabo Cañaveral para reparar el Telescopio Espacial por última vez. Durante cinco caminatas espaciales, los astronautas instalan con éxito la Wide Field Camera 3 (Cámara de Gran Campo, WFC3) y el Cosmic Origins Spectrograph (Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos, COS); se repararon la Advanced Camera for Surveys (Cámara Avanzada para Catálogos, ACS) y el Space Telescope Imaging Spectrograph (Espetrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial, STIS). También repararon los giróscopos, indispensables para el apuntado del telescopio. El 19 de mayo de 2009, los astronautas se despidieron del Telescopio Espacial Hubble.

En septiembre de 2009, el Telescopio reanudó sus actividades científicas y publicó las primeras imágenes tras la reparación. Se espera que el Hubble continúe en buenas condiciones hasta al menos 2014.

5. Julio: Fotografiados los lugares de alunizaje del programa Apolo.

Tras la emisión de un controvertido documental en la cadena estadounidense Fox en el año 2001, se dio pistoletazo de salida a la popularización de lo que se conoce hoy en día como la conspiración lunar y que a través de Internet se ha hecho popular. En 2009 se cumplieron 40 años de la conquista lunar, evento que se celebró con diversos eventos y programas especiales en los medios de comunicación. Para conmemorar la hazaña del Apolo 11, y de paso despejar dudas, la NASA publicó las primeras fotografías de los lugares de aterrizaje del programa Apolo.

Las imágenes de los lugares de alunizaje de los todos los Apolo que llegaron a la superficie lunar: el 11, 12, 14, 15, 16 y 17. Las fotos se obtuvieron entre 11 y 15 de julio de 2009 por la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (Orbitador de Reconocimiento Lunar, LRO) en órbita lunar desde el 23 de junio de 2009. En las imágenes se identifican claramente los módulos lunares, instrumentos científicos e incluso los caminos que dejaron los astronautas de estas misiones.

6. Julio: Impacto sobre Júpiter descubierto por aficionado.

Actualmente, los impactos planetarios son parte del imaginario colectivo, en parte por la teoría de Luis y Walter Álvarez sobre la desaparición de los dinosaurios, y especialmente tras el estreno de las películas Deep Impact y Armageddon. Sin embargo, hace un par de décadas, y a pesar de que la superficie lunar está completamente craterizada, los geólogos eran muy reticentes a aceptar que los impactos de asteroides y cometas jugaran un papel importante. Uno de los geólogos planetarios convencido de esa importancia era Eugene Shoemaker. En 1993, Eugene, su mujer Carolyn y el astrónomo David Levy descubren su noveno cometa. Este nuevo cometa es muy peculiar, porque en las imágenes aparece como un collar de perlas: su núcleo se ha desintegrado en varios trozos. ¿La razón? Júpiter había capturado al planeta en la década de los 70 y las fuerzas de marea lo rompieron. Lo más interesante: el cometa que acaban de descubrir va a obligar a que los geólogos planetarios reconsideren su escepticismo sobre los impactos, porque el cometa Shoemaker-Levy 9 impactaría en Júpiter pocos meses después, en julio de 1994.

Para observar el evento se crea una campaña internacional con el único precedente del paso del cometa Halley en 1982: sondas espaciales, telescopios espaciales, observatorios y telescopios de aficionado se unen para intentar registrar los impactos. ¿Se detectarán? El Shomaker-Levy 9 deja boquiabierta a la comunidad astronómica, dejando tras de si marcas claramente visibles con telescopios de aficionado. Se calcula que el evento más importante, el impacto del fragmento G, liberó 6 millones de megatones y dejó una mancha oscura de 12 mil kilómetros de diámetro, el tamaño de la Tierra.

Era la primera vez en la Historia que se registraba un impacto en un planeta. Los geólogos planetarios también aprendieron muchas lecciones y se hicieron algunas preguntas clave: ¿Podría ocurrir en la Tierra? ¿Con periodicidad ocurren? El evento impulsó varios programas de catalogación de asteroides potencialmente peligrosos para la Tierra... y alguna que otra película.

Justo 15 años después de este impacto, el 19 de julio de 2009, el astrónomo aficionado Anthony Wesley obtuvo imágenes donde descubre una mancha oscura en Júpiter. Debido a la importancia del fenómeno, incluso el Telescopio Espacial Hubble hace un paréntesis en las operaciones de comprobación y calibración tras su reparación para observar los impactos. La mancha tiene características similares a las del Shomaker-Levy 9: el impacto ocurre en latitudes altas, cercanas al polo; produce una mancha negra visible con telescopios de aficionado; se detecta también en el infrarrojo, muestra del calor generado tras el impacto. Sin embargo, esta vez no hubo preaviso y se desconoce el origen del cuerpo que colisionó. Probablemente se trató de un objeto celeste de unos pocos cientos de metros de diámetro.

Los astrónomos y geólogos planetarios tenían un solo evento histórico, pero ahora disponen de dos impactos en dos décadas. ¿Son más comunes de lo que pensamos? La nueva mancha dejó de ser visible en poco menos de un mes. Esto podría explicar por qué han pasado desapercibidos anteriormente.

7. Septiembre: Comité Augustine: La NASA no puede cumplir con sus objetivos.

La Agencia Espacial estadounidense atraviesa una crisis continua desde el fin del programa Apolo. Durante la carrera espacial EEUU llegó a destinar un 4% de sus presupuestos públicos. Pero tras la conquista de la Luna, la Agencia ha visto recortada su financiación y la ambición de sus programas tripulados. Los transbordadores han sido un fracaso económico, y con una tasa de accidentes tan alta (dos accidentes mortales en menos de 200 vuelos) su reemplazo es urgente y necesario. Para resolver este problema, en 2004 la Administración Bush presenta la Nueva Visión de la Exploración Espacial. Los planes incluyen la retirada de los transbordadores una vez finalizada la Estación Espacial en 2010; el diseño y construcción de un nuevo cohete y de un nuevo vehículo no reutilizable que deberían entrar en servicio en 2014. Todo con el objetivo de regresar a la Luna en 2020 y obtener la experiencia para plantear un futuro viaje tripulado a Marte.

Para hacer realidad la Nueva Visión, la NASA pone en marcha el Proyecto Constelación, para desarrollar la nueva generación de naves espaciales: los cohetes lanzadores Ares I, IV y V; la cápsula Orión; y un nuevo módulo lunar. El ambicioso programa se topa con problemas técnicos y de financiación. Así, tras la histórica victoria de Barack Obama, la nueva administración solicita en mayo de 2009 elige a un afroamericano, Charles Bolden como nuevo administrador general de la NASA y solicita un nuevo informe para reevaluar la exploración espacial. En septiembre, la llamada Comisión Augustine publica las conclusiones preliminares.

La Comisión estima que los transbordadores deberán estar en servicio hasta 2011 para cumplir con el calendario de compromisos adquiridos, y quizás deba retrasarse su retirada hasta que esté listo un reemplazo (de lo contrario, EEUU no tendrá capacidad para enviar tripulaciones a órbita y dependerá de las naves rusas).
La Estación Espacial Internacional todavía depende de los transbordadores, y desaconsejan abandonarla antes de 2020.
Sugieren abandonar el desarrollo del cohete de menor potencia, Ares I, apostando por lanzadores privados, y destinar los recursos al desarrollo del potente Ares V.
El problema es que se esperaba liberar los fondos destinados al mantenimiento de la Estación Espacial y los transbordadores para el Programa Constelación. La Comisión entiende que con el presupuesto actual, el plan de volver a la Luna no es asequible.

El comité propuso una alternativa más realista, denominada «camino flexible»: en lugar de volver a la Luna y luego ir a Marte, proponen marcarse objetivos menos ambiciosos, como ir a los puntos de Lagrange o visitar un asteroide.

La pelota está ahora sobre el tejado de la administración Obama, que deberá tomar una decisión, contando con el apoyo del Congreso, que es quien aprueba los presupuestos. De momento, el 28 de octubre de 2009 se lanzó el Ares I-X, el primer cohete de prueba de esta serie.

8. Noviembre: La sonda LCROSS impacta en la Luna y confirma la existencia de hielo de agua.

El agua en Marte y la Luna son noticias recurrentes desde hace más de una década. Encontrarla en abundancia daría muchos argumentos a las agencias espaciales para enviar más misiones, incluso tripuladas. En 1998, los resultados preliminares del instrumento Neutron Spectrometer (Espectrómetro de Neutrones, NS) de la sonda Lunar Prospector sugirieron que existía agua en los polos lunares, pero se desconocía en qué cantidad. Se cree que en la Luna y Mercurio existen cráteres donde hay noche perpetua y el agua de impactos cometarios podría conservarse. Para tratar de confirmarlo, en septiembre de 1998 la NASA realizó un impacto controlado de la Lunar Prospector en el polo lunar. El plan era detectar el agua con telescopios terrestres en el material eyectado tras el impacto. Sin embargo, no lo consiguieron.

La primera sorpresa llegó en septiembre de 2009, cuando la sonda india Chandrayaan-1 detectó agua en latitudes altas de la Luna con el instrumento el instrumento M3, construido por la NASA. Sin embargo, las cantidades existentes serían minúsculas. Semanas después, en octubre de 2009 y once años después del impacto del Lunar Prospector, la NASA volvió a intentarlo. Esta vez, con la sonda Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (Satélite de Observación de Cráteres y Sondeo Lunar, LCROSS). El análisis de la nube de material lunar eyectada por el impacto de la etapa Centaur confirmó la existencia de agua en el polo lunar. Se trataría de 100 kg de agua en forma de hielo. Los geólogos planetarios comparan la cantidad de agua en el cráter Cerberus con la disponible en el Desierto de Atacama en la Tierra: no es para tirar cohetes (nunca mejor dicho) pero aún así es un descubrimiento significativo.

9. Noviembre: El CERN reinicia el LHC.

El proyecto científico más complejo de la historia, el LHC, comenzó por fin a funcionar en noviembre de 2009, tras el primer parón sufrido en 2008 y el segundo, a comienzos de año. A pocas semanas de estar en marcha, ya ha producido colisiones de párticulas a energías récord. El Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones, LHC) es el acelerador de partículas más potente, construido en Suiza y operado por el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). El objetivo del LHC es colisionar pares de partículas a grandes energías para intentar detectar nuevas partículas subatómicas y avanzar en la comprensión de la Física. Los físicos están poniendo a prueba el Modelo Estándar de Partículas, una teoría que explica las partículas y fuerzas conocidas, salvo la fuerza de gravedad. Los físicos buscan pruebas de la existencia del Bosón de Higgs. El Modelo Estándar predice su existencia y explicaría por qué hay partículas que no tienen masa (como los fotones) y otras sí, pero hasta ahora no ha sido observada. Encontrar al Bosón sería un espaldarazo al Modelo.

Pero los físicos esperan que los descubrimientos más interesantes del LHC sean precisamente aquellos que no esperamos: los astrofísicos estarían muy complacidos si el acelerador les diera pistas sobre la naturaleza de la materia oscura. En relación a ésta, en diciembre de 2009 un equipo estadounidense anunció la posible detección de partículas asociadas a la materia oscura. En una mina situada Minnesota a 700 metros de profundidad se ha instalado una serie de detectores de partículas masivas de interacción débil, asociadas a la materia oscura. Estas partículas, llamadas WIMPs, tendrían una masa significativa pero serían muy difíciles de detectar en laboratorio porque no interactuarían con la materia ordinaria. El equipo posee algunos eventos que todavía no son estadísticamente significativos, y no descartan que sea ruido. Las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias, y en el pasado, muchos anuncios descubrimientos sorprendentes en ruedas de prensa han quedado en fiascos (como el caso de la fusión fría o el meteorito de Marte).

10. Diciembre: Nuevo Campo Profundo del Telescopio Espacial Hubble.

En 2004, el Telescopio Espacial Hubble publicó la imagen más profunda obtenida hasta ese momento, el Campo Ultraprofundo del Hubble. Se trataba de una imagen de una minúscula región del cielo obtenida en el rango visible de la luz. Con 11 días de exposición continua, el Hubble detectó unas 10 mil galaxias, las más lejanas observadas por los humanos. La fotografía es una combinación de un total de 800 exposiciones obtenidas con la Cámara Avanzada para Catálogos (ACS) y la Cámara del Infrarrojo Cercano y Espectrómetro Multi-objeto (NICMOS) durante el 24 de septiembre de 2003 y el 16 de enero de 2004.

Tras la reparación del Telescopio Espacial, los astrónomos dirigieron de nuevo su vista al Campo Ultraprofundo, para observarlo con los nuevos instrumentos. La Cámara de Gran Campo 3 (WFC3) observa en el rango infrarrojo cercano, en lugar de en el visible, permitiendo observar galaxias aún más distantes. Tras cuatro días de observación continua en agosto de 2009, la nueva imagen del Campo Ultraprofundo del Hubble desvelada en diciembre muestra, nuevamente, las galaxias más lejanas jamás observadas. Según estiman los astrónomos, las más distantes tendrían solo 600 millones de años tras la Gran Explosión.

Otras noticias del 2009

Descubierto un planeta con solo dos veces la masa de la Tierra

2009-04-22T03:00:00Z

]]>

El planeta extrasolar Gliese 581 d tiene 1,9 veces la masa de la Tierra.

La estrella Gliese 581 es un sistema planetario con cuatro planetas conocidos.

El Sistema Solar es muy diferente del de Gliese 581.

El planeta extrasolar menos masivo

Hace dos meses anunciábamos el descubrimiento del planeta extrasolar más pequeño conocido hasta la fecha. Se trataba de COROT-Exo-7b y tenía dos veces el diámetro de la Tierra, pero una masa de entre 5 y 7 veces la de nuestro planeta. Ahora, un equipo de astrónomos europeo acaba de anunciar el descubrimiento del planeta extrasolar con menor masa descubierto hasta ahora. Se trata de Gliese 581 e y posee solamente dos veces la masa de la Tierra.

Este nuevo planeta extrasolar orbita a la estrella Gliese 581, una enana roja situada a 20 años luz de distancia del Sistema Solar. Esta estrella aloja a uno de los pocos sistemas planetarios conocidos, ya que con anterioridad se habían descubierto otros tres planetas extrasolares. Este nuevo planeta descubierto tiene un periodo de tan solo 3 días (la Tierra tarda un año en dar una vuelta alrededor del Sol). Esto significa que Gliese 581 e está muy cerca de la estrella.

El planeta COROT-Exo-7b, fue descubierto mediante el método de tránsitos planetarios, esto es, mediante la detección de eclipses producidos por planetas en estrellas distantes. De los datos obtenidos durante eclipse es posible determinar el diámetro del planeta. Sin embargo, Gliese 581 d ha sido descubierto mediante el efecto Doppler utilizando los telescopios del Observatorio Austral Europeo (ESO) en Chile. Este método está basado en la detección de cambios periódicos en la velocidad radial de la estrella. Si la estrella parece alejarse y acercarse de forma periódica, significa que tiene un objeto en órbita que perturba su movimiento. Cuanta mayor sea el cambio de velocidad, mayor es la masa. Por tanto, los dos métodos ofrecen datos diferentes del planeta extrasolar. En el caso de Gliese 581 d conocemos su masa de forma directa, 1,9 veces la de la Tierra, pero no su diámetro.

Gliese 581 vs Sistema Solar

El Sistema Solar se divide claramente en dos zonas: el interior y el exterior. En el interior orbitan los planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y en el exterior, los gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno). La Tierra y Venus tienen diámetros y masas similares. Júpiter es el más masivo de todos los planetas, y de hecho, posee el 90% del total de la masa planetaria del Sistema Solar. Los periodos de traslación alrededor del Sol son bastante largos, y van desde los 87 días de Mercurio, a los 60 mil días de Neptuno. Todos los planetas gaseosos orbitan a gran distancia del Sol y poseen masas superiores a las 15 veces la de la Tierra.

Por su parte, Gliese 581 es una enana roja, una estrella mucho más pequeña que el Sol. Posee un tercio del diámetro del Sol y tiene un 0,2% la luminosidad solar. Al ser más pequeña y fría fusiona el hidrógeno a un ritmo más lento y su vida será más larga que la del Sol. Los planetas conocidos de Gliese 581 orbitan más cerca que Mercurio del Sol (el planeta más interior del Sistema Solar), con periodos que van desde los 5 a los 67 días. No solo sus órbitas son diferentes, ningún planeta del Sistema Solar tiene masa similar a éstos. Los planetas de Gliese 581 tienen 1,9, 5, 16 y 7 masas terrestres respectivamente.

Descubrir planetas extrasolares

El descubrimiento de Gliese 581 d ha sido fruto de la colaboración de un grupo de astrónomos europeos liderado por Michael Mayor. En 1995, Mayor y Didier Queloz, descubrieron indirectamente el primer planeta extrasolar orbitando a 51 Pegasi, precisamente usando el efecto Doppler. El planeta de 51 Pegasi tiene la mitad de masa que Júpiter y orbita a una distancia 7 millones de kms, 8 más cerca que Mercurio del Sol. Desde entonces se han descubierto más de 330 planetas extrasolares.

Gemelos de la Tierra

Existe una carrera en la comunidad astronómica para descubrir los primeros planetas extrasolares de tipo terrestre. Gliese 581 d y COROT-Exo-7b se acercan bastante, pero por una razón u otra no lo suficiente. Gliese 581 d orbita a una estrella muy diferente del Sol y ninguno de ellos orbita la zona habitable de sus estrellas, donde el agua podría existir en estado líquido.

Varias son los proyectos para intentar cazar planetas como el nuestro. De ellos destacamos tres. El ESO posee el instrumento HARPS instalado en el telescopio de 3,6 metros en Chile, que estudia la velocidad radial de las estrellas. El proyecto COROT es un pequeño telescopio espacial puesto en órbita el 27 dic 2006 en un cohete Ariane. Se trata de una misión liderada por Francia, pero cuenta con colaboración de Brasil y varios países europeos, entre ellos España. El pasado mes de marzo también se lanzó al espacio el satélite Kepler. Construido por la NASA, tiene la misión de detectar planetas terrestres en otras estrellas, también mediante el método de tránsitos.

Han pasado tan solo quince años del descubrimiento del primer planeta extrasolar, y ya los contamos por cientos. Sin embargo, desconocemos todavía qué porcentaje de estrellas poseen planetas, en qué tipo de estrellas y condiciones se crean sistemas planetarios, o qué características son más comunes en los planetas. También queda por analizar la composición atmosférica, en busca de pistas acerca de la viabilidad de la vida más allá de la Tierra. En definitiva, queda mucho por hacer para poner en contexto el Sistema Solar, la Tierra y a la propia Humanidad.

Más información

Descubierto el planeta extrasolar menos masivo, ESO (en inglés).
Nuevo planeta similar a la Tierra, Javier Armentia, El Mundo.

100 horas de astronomía

2009-03-31T14:30:00Z

]]>

Del 2 al 5 de abril de 2009 se celebrarán por todo el mundo actividades astronómicas.

A destacar La vuelta al mundo en 80 telescopios, una retransmisión en directo desde observatorios de todo el mundo.

100 horas de astronomía

Esta semana se celebra a nivel mundial uno de los proyectos más importantes del Año Internacional de la Astronomía 2009, las 100 horas de Astronomía. Uno de los objetivos principales de este evento mundial es que el mayor número posible de personas descubra el cielo a través de un telescopio, tal y como hizo Galileo hace 400 años.

Las 100 horas de Astronomía tendrá lugar desde el jueves 2 de abril al domingo 5 de abril de 2009. Esto incluye dos días lectivos, ideal para estudiantes y profesores y un fin de semana, más adecuado para toda la familia. Además la Luna estará en cuarto creciente, ideal para su observación al comienzo de la noche durante todo el fin de semana. Puedes mirar en el enlace a la página AIA-IYA2009 del nodo español las actividades que se están organizando por España y por todo el mundo.

Vuelta al mundo en 80 telescopios

Dentro de las actividades programas para las 100 horas de Astronomía destaca una muy interesante, La vuelta al mundo en 80 telescopios. Consistirá en una retransmisión en directo, durante 24 horas seguidas, desde los telescopios más avanzados del mundo. Las conexiones se iniciarán a las 09:00 Tiempo Universal (con el cambio al horario de verano, eso son las 11 de la mañana en la España peninsular) del próximo viernes 3 de abril, con el telescopio Gemini en Hawai (EE.UU.) y finalizarán a las 10 de la mañana del día siguiente, con una conexión con el observatorio Palomar, también en EE.UU. Si quieres saber la lista completa de los observatorios y de las conexiones, aquí la tienes. Justo hoy el Observatorio Europeo Austral (ESO) ha sacado una nota de prensa sobre dicha actividad.

España realiza una enorme contribución al proyecto la vuelta al mundo en 80 telescopios, ya que participa realizando 11 conexiones, incluyendo retransmisiones desde telescopios ópticos en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), el Observatorio del Teide (Tenerife), y el Observatorio de Calar Alto (Almería), hasta el Radiotelescopio de 30 metros de IRAM (Granada), así como conexiones a los satélites XMM-Newton (rayos X) e INTEGRAL (rayos gamma) desde el Centro Europeo de Astronomía Espacial (Madrid).

Más información

Año Internacional de la Astronomía 2009, nodo español.
100 horas de Astronomía, Instituto de Astrofísica de Canarias.
100 hours of Astronomy (en inglés).
Las 100 horas de astronomía, Miguel Ángel Pérez Torres (diario El País).

El curioso caso del meteorito Almahata Sitta

2009-03-27T17:52:49Z

]]>

El 6 de octubre de 2008 se descubrió el asteroide 2008 TC3.

El asteroide explotó a 37 km de altura, en el norte de Sudán horas después.

El 5 de diciembre de 2008, una expedición recuperó fragmentos del asteroide.

En películas como Deep Impact y Armageddon se relatan historias de la Humanidad enfrentándose al impacto de cometas o asteroides. Los fósiles de dinosaurios dan testimonio de que no es sólo ficción, es una cuestión de tiempo. En octubre de 2008 fue la primera vez que se descubrió un asteroide y que finalmente impactó con la Tierra. Este asteroide ha sido esta semana portada de la revista científica Nature. ¿La razón? También por vez primera, el asteroide pasó del telescopio al laboratorio: tras intensa búsqueda en el desierto sudanés se lograron recuperar varios fragmentos, que han sido analizados.

Esta es la apasionante historia del asteroide 2008 TC3.

El descubrimiento

A las 06:38 Tiempo Universal (TU) del 6 de octubre de 2008, Richard Kowalski (Universidad de Arizona) descubrió un asteroide durante el transcurso del proyecto de catalogación de asteroides Catalina Sky Survey. En las horas siguientes, otros tres observadores reportaron más observaciones del asteroide y los cálculos de la trayectoria produjeron un resultado totalmente inesperado: por primera vez se predecía el impacto de un asteroide con la Tierra, y además, en menos de 24 horas.

Tanto el grupo NEODyS, como la Oficina de Objetos Cercanos a la Tierra (JPL-NASA) calcularon que la probabilidad de impacto estaba entre el 99,8% y el 100%. Se predijo correctamente que la entrada atmosférica sería sobre el norte de Sudán el 7 de octubre de 2008 a las 02:46 TU. Los astrónomos también predijeron que el objeto se desintegraría en su mayor parte durante la entrada atmosférica y que por tanto, no llegaría a la superficie ningún fragmento de gran tamaño. Por fortuna, el objeto era muy débil, lo que indicaba que sus dimensiones no eran preocupantes (de apenas unos cinco metros de diámetro).

El seguimiento

Astrónomos profesionales y aficionados de todo el mundo, especializados en el seguimiento de asteroides, realizaron un gran trabajo observando al asteroide y remitiendo su posición. De entre ellos destacó el grupo español Cometas_Obs, que realizó cerca del 30% de las observaciones mundiales. Alan Fitzsimmons (del Observatorio Armagh) obtuvo un espectro del asteroide mediante el Telescopio William Herschel de 4,3 m en el Roque de los Muchachos (La Palma, Canarias).

En imágenes obtenidas por los aficionados se registró un cambio periódico de brillo en el asteroide (véase el gráfico). Este cambio periódico está relacionado con la rotación. A partir de la curva de luz (gráfica de brillo) del asteroide, ha sido posible estimar que el 2008 TC3 rotaba sobre si mismo una vez cada 93 segundos.

El asteroide fue observable hasta las 01:45 TU, cuando entró en el cono de sombra de la Tierra. Dado que la región donde entró el asteroide en la atmósfera terrestre era el desierto sudanés, no existían muchas esperanzas de registrarlo visualmente.

El impacto atmosférico

Se calcula que el asteroide explosionó a 37 kilómetros de altura (los aviones de líneas comerciales vuelan a unos 10 km de altura), cuando viajaba a una velocidad de 12,8 km/s. Por fortuna se han recogido varios informes de visualización directa o indirecta.

La volatización del asteroide en su entrada atmosférica produjo trazas de vapor en el cielo. Varias personas en Sudán registraron estas trazas con teléfonos móviles en la madrugada del 7 de octubre.
Un piloto de la compañía aérea KLM pudo ver, a 1400 km al suroeste del lugar del impacto, una explosión en la dirección que coincide con el evento.
Una estación infrasónica en Kenia, a miles kilómetros del lugar del impacto atmosférico, registró un evento 2 horas y 24 minutos después de las 02:45 TU (lo cual estaría dentro de lo lógico teniendo en cuenta la velocidad de propagación del sonido). Con los datos infrasónicos, Peter Brown (Universidad de Ontario) calculó que la energía liberada en el impacto atmosférico fue de de entre 1,1 y 2,1 kilotones.
A las 02:45:47 TU el satélite meteorológico Meteosat 8 capturó la explosión en imágenes obtenidas tanto en infrarrojos como en el óptico.

Con todas estas observaciones, ¿se había acabado el trabajo con el asteroide? Los expertos se preguntaban si había llegado fragmentos del asteroide a la superficie terrestre y si sería viable recuperarlos.

Indiana Jones y el Reino de los Meteoritos

Peter Jenniskens (Instituto SETI) y Mauwia Shaddad (Universidad de Jartum) organizaron una expedición de búsqueda en pleno Desierto de Nubia, en Sudán. Se trata de la región más oriental del desierto del Sáhara, muy árida, donde prácticamente no llueve y no hay ningún oasis. En Nubia se levanta el megalito arqueoastronómico más antiguo del mundo, Playa Nabta.

Debido a que el asteroide había explotado a 37 km de altura. Jenniskens suponía que los fragmentos estarían dispersos sobre un área muy grande. Conociendo la trayectoria de entrada del meteorito, el 5 de diciembre de 2008, Jenniskens, Shaddad y otras 45 personas bajaron en la Estación 6 del tren regional y comenzaron a recorrer la trayectoria del asteroide. Sorprendentemente, tan solo dos horas después de haber comenzado la búsqueda uno de los estudiantes de Shaddad encontró una roca oscura que parecía un meteorito: fue el primer fragmento recuperado del asteroide 2008 TC3.

En las siguientes semanas, y tras recorrer 29 kilómetros, la expedición recuperó algo menos de 5 kilogramos en unos 280 fragmentos de meteorito. Los meteoritos suelen recibir el nombre del lugar donde se han encontrado y este caso no es una excepción. Los fragmentos recibirán el nombre de Almahata Sitta (Estación 6 en árabe).

CSI: Meteoritos

Como en una película de detectives, los científicos tienen todas las piezas del puzzle: imágenes del sospechoso, varios testigos y hasta su ADN. Ahora deben encajarlas. El puzzle del 2008 TC3 son las observaciones telescópicas, las observaciones de la explosión en Tierra y los meteoritos. Esta ha sido la primera vez que los astrónomos han podido comparar las observaciones telescópicas con las muestras en el laboratorio. En concreto, el espectro del asteroide obtenido por el Telescopio William Herschel, que revela la composición química del objeto celeste, coincide perfectamente con la composición de los meteoritos de Almahata Sitta. De haber estado recubierto de polvo, el espectro del asteroide hubiera sido algo diferente.

Los principales tipos de asteroides son tres: tipo C (muy oscuros, compuestos de roca), tipo S (muy brillantes, compuestos por hierro y níquel mezclados) y tipo M (también brillantes, compuestos de hierro y níquel puro). El 2008 TC3 es del tipo F, un subtipo poco frecuente de los asteroides oscuros y rocosos (tipo C).

Cuando se recuperan y analizan en Tierra, los meteoritos también se clasifican. Existen tres tipos principales de meteoritos: rocosos, férricos y rocosos férricos. Almahata Sitta es un tipo de roca especial llamada ureilito. Los ureilitos son extremadamente porosos y frágiles, razón por la que el asteroide explotó a gran altitud. Se cree que todos los asteroides de este tipo tienen un origen común (un asteroide mayor que se rompió en trozos menores por la colisión con otro asteroide). El análisis de Almahata Sitta sugiere que la roca se formó en una roca espacial volcánicamente activa.

Un caso para la historia de la astronomía

El curioso caso del asteroide 2008 TC3 y su meteorito Almahata Sitta ha sido sorprendente e inesperado por diferentes aspectos, y los astrónomos lo vivieron con mucha emoción. Hace 10 años hubiera sido más difícil y hace 20, totalmente imposible. Hoy en día hay telescopios dedicados al descubrimiento y seguimiento de asteroides cercanos a la Tierra, puestos en marcha en la década pasada. Los astrónomos aficionados disponen ya de cámaras digitales, telescopios computerizados, y trabajan codo con codo con los profesionales. Grupos de matemáticos y astrofísicos han desarrollado procedimientos para recoger y procesar observaciones para su inmediato análisis y alerta. Todo este trabajo en equipo y en tiempo real solo es posible gracias a Internet.

La investigación de asteroides es, además, necesaria. Conociendo mejor la composición y tipos de asteroides se puede calcular mejor los parámetros de los posibles impactos. En este caso, sabemos que los asteroides compuestos por rocas porosas se fragmentan más fácilmente en la atmósfera que los asteroides compuestos por hierro y níquel. Los datos recolectados del 2008 TC3 tienen sin duda de gran valor científico y marcan un pequeño hito en la historia de la astronomía. Es de esperar que próximamente se repitan casos similares con otros asteroides pequeños. Deseamos que siempre sean en tono tan jubiloso como este.

Referencias

Se recuperan restos de un asteroide observado en el espacio, Amir Alexander (Sociedad Planetaria, en inglés).
Toda la historia del asteroide que impactó con la Tierra 2008 TC3, Emily Lakdawalla (Sociedad Planetaria, en inglés).
Vídeo-entrevista con los investigadores del 2008 TC3, JPL-NASA (en inglés).

Telescopios robóticos y GRBs

2009-03-05T17:45:07Z

]]> El misterio de los GRBs

El acrónimo GRB significa Gamma-Ray Burst, en español se traduce como explosión de rayos gamma, y describe un tipo peculiar de fenómenos transitorios en el cielo. En concreto, los GRBs son breves pero intensos destellos de luz que emiten la mayor parte de su energía en muy altas frecuencias (longitudes de onda de rayos gamma), constituyendo los fenómenos más energéticos del Universo tras el propio Big Bang. De hecho, desde casi el principio se sospechaba que el origen de estos fenómenos transitorios era cosmológico (esto es, sucedían muy lejos de la Tierra), precisamente por la enorme energía liberada en tan corto tiempo. Muchos GRBs emiten más energía en unos pocos segundos que toda la que emite el Sol durante su vida de 10.000 millones de años.

La idea que se tiene en la actualidad es que se trata del colapso de estrellas muy masivas (puede que incluso del tipo Wolf-Rayet) en una gigantesca explosión de supernova, que a veces se designa hipernova para distinguirla de las explosiones más modestas de estrellas masivas cercanas. Al ser los progenitores de los GRBs estrellas muy masivas y muy distantes, su estudio permite conocer también las propiedades de la región de formación estelar o galaxia en la que se hallan, que a veces es casi imposible de observar dada su lejanía. Algunos GRBs se han detectado a ¡unos 13.000 millones de años-luz de la Tierra! ¡Eso es prácticamente el tamaño del Universo!

La mayor parte de la radiación se emite en ondas de rayos gamma y es la forma en la que se detectan los GRBs. Pero también se puede observar en colores más convencionales, como en óptico, infrarrojo o radio. En realidad, estas observaciones multifrecuencia son fundamentales a la hora de calcular la distancia al objeto que produjo la explosión, y de determinar sus propiedades físicas y químicas.

Sin embargo, aunque los destellos de los GRBs en otras longitudes de onda puedan ser también relativamente brillantes (algunas veces llegan a magnitud 6 o 12 en el óptico), sólo tienen ese brillo tan elevado durante unos pocos minutos después de que se detecte la explosión de rayos gamma con un satélite artificial en el espacio (como el Swift). De esta manera, es muy importante observar el lugar del cielo desde donde se detecta la explosión de rayos gamma en cuestión de pocos minutos u horas, y buscar la contrapartida del GRB en otras frecuencias.

Robots para cazar GRBs

Ésta es la motivación con la que un grupo de astrofísicos españoles, liderados por Alberto Castro Tirado (Instituto de Astrofísica de Andalucía), comenzó en 1994 un proyecto de telescopios robóticos para ayudar en esta caza y captura de las contrapartidas ópticas de los GRBs. Nació así la red BOOTES (Burst Observer and Optical Transient Exploring System) que quiere decir algo así como sistema de exploración-observador de brotes de fuentes ópticas transitorias. Por cierto, que Boötes es el nombre latino de la constelación del Boyero, una de las constelaciones ya citadas por Ptolomeo en el siglo II.

La idea de la red BOOTES es observar en frecuencias ópticas y del infrarrojo cercano el campo en el que se detecta un GRB, casi en tiempo real. La señal de la explosión de rayos gamma es identificada por un satélite artificial y, en pocos segundos tras el aviso a tierra, el telescopio robótico se acciona automáticamente y apunta hacia las coordenadas celestes donde se ha detectado el GRB, pudiendo así buscar la contrapartida óptica. En caso de tener una detección positiva, el telescopio robótico realizará observaciones profundas que permitan conocer las propiedades del GRB y/o de la galaxia en la que se encuentra.

El primer telescopio robótico, BOOTES-1, tuvo su primera luz en 1998. Se construyó en Huelva gracias al apoyo de Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y la colaboración de Ondrejov Astronomical Institute (República Checa) y constaba de un telescopio Schmidt-Cassegrain de 30 cm. En 2002 se inauguró BOOTES-2 en Málaga, a unos 250 km del primero. Originalmente similar a BOOTES-1, el telescopio de BOOTES-2 es desde 2008 del tipo Ritchey-Chrétien, con un tamaño de 60cm. Para poder observar no sólo en colores ópticos sino también en infrarrojo cercano, en 2008 tuvo su primera luz el telescopio BOOTES-IR, colocado en el Observatorio Astronómico de Sierra Nevada (Granada).

Un telescopio español en Nueva Zelanda

No obstante, aún se tenía un problema importante: no se podía observar todo el cielo, puesto que buena parte del hemisferio sur celeste no es accesible desde el sur de Europa. De esta manera, se iniciaron contactos con astrónomos en Nueva Zelanda para construir otro telescopio robótico justo en las antípodas de España. Así ha sido, y finalmente el pasado viernes 27 de febrero de 2009 se inauguró BOOTES-3 en el Observatorio Astronómico de Vintage Lane, en Blenheim (Marlborough, isla norte de Nueva Zelanda). Esta nueva instalación astronómica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas ha sido posible gracias al apoyo de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía y la colaboración del Instituto de Astrofísica de Andalucía, las universidades de Auckland, Massey y Canterbury y el Observatorio de Stardome de Auckland. El presupuesto ha sido unos 250.000 euros.

Además de estudiar GRBs, los telescopios robóticos de la red BOOTES realizan otras observaciones astronómicas de interés científico, sobre todo relacionadas con sucesos transitorios, como puede ser estudiar estrellas variables, objetos del Sistema Solar como asteroides, objetos cercanos (NEOs) o incluso bólidos, enanas marrones y objetos compactos en sistemas binarios. Aunque el segundo campo de investigación al que se dedica la red BOOTES es al estudio de exoplanetas. También se tiene previsto que haga actividades de divulgación astronómica, puesto que se puede controlar desde España.

Ángel Rafael López Sánchez es doctor en astrofísica. Actualmente trabaja en el Australia Telescope National Facility (CSIRO/ATNF) como radioastrónomo multifrecuencia.

La colisión de dos satélites en órbita pone en alerta a la comunidad espacial

2009-02-28T15:10:16Z

]]>

El 10 de febrero de 2009 dos satélites artificiales colisionaron en orbita.

Es la primera vez que ocurre un evento de estas características.

La basura espacial es un creciente problema que pone en riesgo satélites y misiones tripuladas.

Este tipo de accidentes podrían evitarse si los países compartieran información.

El pasado día 10 de febrero, dos satélites artificiales chocaron en órbita, creando una nube de basura espacial que podría poner en peligro otros satélites y misiones tripuladas, como la de la reparación del Telescopio Espacial Hubble. Se trata del primer accidente espacial entre dos satélites. La colisión ocurrió a 776 km de altura sobre Siberia.

Según datos del US Strategic Command, a día de hoy se han catalogado más de 400 fragmentos diferentes. Los trozos del satélite Kosmos se han dispersado más que los del Iridium, que van desde los 250 km a los 1700 km; mientras que los del Iridium van de los 520 a los 1100 km. Por tanto, los fragmentos ya han descendido al nivel que orbita la Estación Espacial (350 km).

La colisión

El choque entre los satélites Iridium 33 y Kosmos 2251 es, además de una gran carambola orbital, un asunto muy grave. Al haber tenido lugar en una órbita alta (790 km), esto implica que los fragmentos no reentrarán en la atmósfera terrestre inmediatamente, sino que podrían permanecer años en el espacio amenazando a miles de satélites en órbita baja, la Estación Espacial Internacional incluida. Además, puesto que se trataba de satélites con órbitas polares, las trayectorias de los pedazos pueden interceptar potencialmente un mayor número de órbitas de otros satélites.

El Iridium estaba en activo y tenía una masa de 690 kg, mientras que el Kosmos 2251 (Strelá 2M), fuera de servicio, pesaba 900 kg. La velocidad relativa de la colisión fue de 11 km/s.

¿Quién cometió el error?

Puesto que el choque se produjo entre un satélite activo (Iridium 33) y uno muerto (el Kosmos), en un principio todo apuntaba a que los controladores de la red Iridium habían cometido una grave falta al no reaccionar apropiadamente. La respuesta de la empresa, previsible en estos tiempos de crisis, consistió en echar balones fuera y repartir culpas: primero, como no, a los rusos -que ya sabemos que son los malos oficiales del mundo mundial-, y después, puesto que la primera excusa no era muy creíble, le endosaron el muerto al software empleado para la detección de colisiones, denominado SOCRATES. Según Iridium, SOCRATES ofrecía numerosas alertas para ese mismo día y el acercamiento entre el Iridium y el Kosmos ni siquiera era una de las más importantes.

Ante esta perspectiva, ¿quién es el culpable? El problema de fondo es doble. Por un lado, no existe una base de datos de todos los objetos en órbita en tiempo real, así que ciertamente todas las predicciones de colisiones tienen un margen de error considerable, SOCRATES incluido. El segundo punto a tener en cuenta es que los militares norteamericanos, que son los que disponen de los mejores datos de objetos orbitales a través del Space Surveillance System (SSN), no hacen públicos todos sus datos. ¿Por qué? Pues para evitar así que los enemigos de los EE UU puedan conocer las limitaciones del sistema y las órbitas exactas de los satélites espías norteamericanos. Los datos del SOCRATES y otros sistemas similares no están por tanto debidamente actualizados, lo que impide que puedan ser usados para evitar colisiones en el futuro.

¿Pudo prevenirse?

Esto nos lleva a preguntarnos si los militares estadounidenses podrían haber previsto el choque al contar con información de primera mano. La respuesta no está clara, pero todo parece indicar que es afirmativa. Sin embargo, puesto que no existe ningún organismo oficial internacional de control de objetos orbitales, el STRATCOM no tiene ninguna obligación de avisar sobre ninguna colisión, más allá de la buena voluntad de sus jefes. Los militares norteamericanos realizan simulaciones de colisión con varios objetivos prioritarios (ISS, satélites de defensa, etc.) usando sus datos, pero es imposible que calculen de forma rutinaria estas probabilidades para los más de mil satélites activos en la órbita baja sin que exista un acuerdo internacional.

Como en algunos accidentes de aviación, este choque podría haberse evitado, pero parece complicado identificar a un culpable. Está claro que no podemos culpar directamente a Iridium, pero no por ello su conducta resulta menos reprochable. Lo honesto por su parte hubiese sido reconocer que no podían, ni podrán en el futuro, prever un accidente similar sin colaboración con el STRATCOM o con otros gobiernos, y no dedicarse a repartir acusaciones a diestro y siniestro.

Reparto de responsabilidades

Resulta gracioso que tantos analistas, además de Iridium, se hayan lanzado a criticar a Rusia por haber abandonado el satélite Kosmos en órbita baja cuando esto es una práctica que desgraciadamente es común a todas las potencias espaciales. También llama la atención que en un principio se haya comentado que Rusia no registró debidamente el satélite según el acuerdo de 1976, lo cual es cierto. Pero no fue el Strelá 2M el satélite que los rusos olvidaron registrar, sino...¡el Iridium!, ya que éste fue lanzado por Rusia en 1997. Curioso que estos mismos analistas, tan críticos cuando se trata de Rusia, no pestañeen siquiera ante la actitud del Pentágono respecto al satélite militar DSP-23, una verdadera amenaza para otros aparatos en la órbita geoestacionaria. Y en cuanto al respeto de tratados, los EE UU no tienen mucha legitimidad para acusar a Rusia del incumplimiento de un acuerdo menor cuando ellos se retiraron unilateralmente -eufemismo para violación- del tratado ABM de 1972, un hecho de gravísimas consecuencias para la estabilidad internacional.

En fin, que lo fácil, como siempre, es señalar a otro como el culpable, pero más difícil es encontrar soluciones.

Es muy probable que este incidente abra el debate sobre la necesidad de crear un control internacional de objetos en órbita, lo cual puede que requiera la instalación de más radares en diversas zonas del mundo que permitan trazar las órbitas de los satélites con una alta resolución temporal y espacial. Además sería necesario computar continuamente la probabilidad de colisión entre objetos, lo que requiere mucha potencia de cálculo. El problema es que los radares empleados para controlar satélites son los mismos que se usan para vigilar el lanzamiento de misiles balísticos. Con los EEUU empeñados desde hace años en desplegar un escudo antimisiles destinado a reducir la eficacia de las fuerzas estratégicas chinas y rusas, está claro que la instalación de más radares será un asunto polémico.

A corto plazo, lo ideal sería que el STRATCOM hiciese públicos todos sus datos de los objetos orbitales en tiempo real, salvo quizás aquellos pertenecientes a satélites militares, de forma parecida a cómo se comparte la señal del sistema GPS. Más a largo plazo se podría crear una base de datos internacional siempre y cuando otros países se sumasen a ella, algo muy complicado de llevar a cabo, pero esencial para intentar evitar futuras colisiones.

Más información

Colisión en el espacio: ¿responsables?, Javier Casado.
Un choque espacial, Javier Armentia.
Basura espacial, Wikipedia.
Síndrome de Kessler, Wikipedia.

Daniel Marín es astrofísico y divulgador científico.

La enana marrón más antigua

2009-02-17T19:53:54Z

]]>

El halo de la Vía Láctea contiene las estrellas más antiguas de la galaxia

Para determinar la edad de una estrella, hay que determinar con precisión su distancia

Esta investigación ha descubierto la enana marrón más antigua conocida hasta ahora

Los habitantes de la Vía Láctea

La estructura de las galaxias espirales, como la nuestra, consta de varios elementos constituyentes. La parte más destacada corresponde a un disco plano en cuyo seno las estrellas y el gas dibujan elegantes brazos espirales. En el centro del disco se halla el bulbo, una acumulación de estrellas densa y con forma redondeada. Y todo lo anterior está envuelto por un halo esférico muy difícil de detectar, porque cuenta con una densidad de estrellas muy escasa. El Sol es un miembro normal del disco de nuestra Galaxia. Desde nuestro planeta vemos este disco de perfil, proyectado sobre el cielo en la figura luminosa de la Vía Láctea, un tenue anillo de luz que abraza toda la esfera celeste. La Vía Láctea se aprecia mejor en las noches sin Luna del invierno o el verano, si se observa desde un lugar oscuro.

El halo de nuestra Galaxia contiene las estrellas más antiguas de todo el sistema estelar. Estas estrellas se caracterizan por tener bastantes menos metales (en la jerga astronómica los metales son todos los elementos químicos más pesados que el hidrógeno o el helio) que el Sol o, también, que la mayoría de las estrellas que pueblan el disco galáctico.

Las estrellas del halo galáctico representan la segunda generación de astros que se formó en el Universo, de modo que fueron testigos de una época muy anterior a la formación de nuestro Sistema Solar, hace más de diez mil millones de años. La metalicidad de la galaxia ha aumentado con el paso del tiempo debido a que las estrellas que mueren enriquecen el disco galáctico con los elementos pesados que fusionan en su interior.

Habitamos el disco galáctico, pero las estrellas del halo lo atraviesan (con frecuencia a gran velocidad) y se detecta un cierto número de ellas en el entorno cercano al Sol. La mayoría de las estrellas del halo conocidas hasta ahora pertenecían a las agrupaciones estelares denominadas cúmulos globulares. Pero hace poco tiempo que se han efectuado reconocimientos generales del cielo que han mejorado el censo de estrellas viejas del halo situadas fuera de esos cúmulos. Se han detectado así estrellas del halo cuyas masas van desde diez veces hasta unas pocas décimas de la masa solar, lo que demuestra que la formación estelar de hace diez mil millones de años producía astros con un patrón que no difiere en lo esencial de la formación estelar que se verifica actualmente en la Galaxia.

En busca de las enanas marrones del halo

Pero, ¿qué decir acerca de las estrellas menos masivas, las más frías, las que se encuentran cerca del límite de masa para ser consideradas ya no estrellas, sino enanas marrones? Y, ¿producía el Universo enanas marrones (o estrellas fallidas) hace diez mil millones de años, cuando el Cosmos contaba con apenas un quinto de su edad actual?

Cuesta mucho detectar estrellas extremadamente ligeras y enanas marrones, porque son muy débiles en luz visible y solo se captan cuando se observan con luz infrarroja. Hoy día se conocen cientos de enanas marrones jóvenes, pertenecientes al disco galáctico. Todas ellas se han detectado y confirmado durante la última década. Pero hasta este momento solo se disponía de un puñado de candidatas a enana marrón pertenecientes a la población del halo y, por tanto, más antiguas. ¿Cómo esclarecer si estas candidatas son o no, en realidad, objetos subestelares del halo?

Midiendo las distancias

Elena Schilbach y Sigfried Roeser, del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg, y Ralf-Dieter Scholz, del Instituto de Astrofísica de Potsdam, han observado estas candidatas con la cámara infrarroja Omega 2000 acoplada al telescopio de 3.5 m del Observatorio de Calar Alto, en España. El objetivo de estas observaciones consistía en medir de manera directa las distancias desde estas estrellas hasta el Sol, porque la determinación precisa de distancias resulta crucial para evaluar la verdadera producción de energía de los astros.

Para efectuar las medidas de distancia se ha procedido a observar periódicamente estas candidatas a lo largo de varios años. El método aplicado se denomina determinación de la paralaje trigonométrica. La Tierra se mueve alrededor del Sol. Este desplazamiento induce una pequeña alteración de nuestro punto de vista cuando observamos el cielo desde nuestro planeta. Por este motivo, todas las estrellas parecen trazar un recorrido elíptico en el cielo, una vez al año, si se comparan con las remotísimas galaxias que se observan como telón del fondo en el universo.

La idea parece sencilla, pero en realidad supone todo un reto. Cuanto más lejos se encuentre una estrella menor será la elipse de su movimiento aparente. Incluso las estrellas más cercanas trazan elipses cuyos ejes mayores miden menos de un segundo de arco, es decir 1/1800 veces el diámetro de la Luna llena. Y para determinar la naturaleza de estas candidatas más allá de toda duda Elena Schilbach y sus colaboradores han tenido que obtener medidas con una precisión mil veces mejor, equivalente al tamaño aparente de una persona colocada en la Luna y vista desde la Tierra.

Resultados de la investigación

Con la colaboración del personal de Calar Alto, se ha procedido a observar unas veinte veces cada candidata a lo largo de tres años y medio, y el complejo proceso subsiguiente de tratamiento de los datos ha arrojado resultados muy claros. Según los autores de esta investigación, «por primera vez se han obtenido paralajes trigonométricas y luminosidades absolutas para estrellas que son a la vez pobres en metales y de masas pequeñas». De las diez estrellas observadas, seis han resultado tener un contenido de metales realmente muy escaso, puesto que contienen apenas 1/30 de la abundancia de metales en el Sol. Las otras cuatro estrellas tienen aproximadamente una tercera parte de la proporción de metales que contiene el Sol. La cantidad absoluta de energía emitida por estos astros, así como sus colores, resultan compatibles con las predicciones teóricas para objetos pobres en metales.

Además, uno de los cuerpos de entre los de metalicidad más baja, el objeto del halo 2MASS 1626+3925, ha resultado ser tan débil que solo puede tratarse de una enana marrón, la enana marrón más antigua conocida hasta ahora en la Galaxia. Este objeto tiene una paralaje de 0,02985 segundos de arco, lo que equivale a una distancia de 109 años-luz.

La investigación ha aplicado técnicas novedosas. En palabras de Schilbach, «nunca antes se habían medido paralajes trigonométricas en el infrarrojo usando como referencia galaxias de fondo». Sin duda este trabajo proseguirá y en el futuro cercano producirá resultados nuevos y emocionantes.

Más información

Nota de prensa del Instituto de Astrofísica de Potsdam (en alemán)
Nota de prensa del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg (en inglés)
Imagen en alta resolución. La enana marrón más antigua que se conoce en la Galaxia (marcada con una flecha) captada en una imagen infrarroja tomada con la cámara Omega 2000 acoplada al telescopio de 3,5 m de Calar Alto. (4,66 MB)

2009 Observatorio de Calar Alto. Nota reproducida con permiso.

Astrónomos y periodistas

2009-02-08T16:52:31Z

]]> Guy Consolmagno publicó este artículo sobre astronomía y periodismo en los Diarios Cósmicos, los blogs del Año Internacional de la Astronomía. Lo traducimos y reproducimos aquí con su permiso.

Hace un mes, Lee sugirió que escribiese una entrada sobre las entrevistas con la prensa. El asunto salió a relucir porque recientemente utilicé uno de los minutos de mi fama («en el futuro, todo el mundo será famoso durante 15 minutos») en una pieza de la BBC World Service sobre mi observatorio. Es un tema complicado pero fascinante que extiende miles de hilos en docena de direcciones.

La divulgación de la astronomía

El talento necesario para hacer ciencia son más bien ortogonales a los talentos necesarios para explicar ciencia. Los mejores científicos no son necesariamente los mejores entrevistados o popularizadores (¡o blogueros!). En algunas ocasiones, por supuesto, son... como Richard Feynman.

Pero es importante que alguien salga en las entrevistas. La astronomía cuesta dinero; el dinero viene del público, de una forma o de otra; la gente que en última instancia paga nuestros salarios, y nos dan herramientas bonitas con las que jugar, se merece que conozcan qué hacemos con sus recursos.

Aunque se suele decir que el Programa Espacial nos dio el Teflón (lo que no es cierto) o que la astronomía mejora el Producto Interior Bruto al fomentar las vocaciones tecnológicas en los jóvenes (algo de verdad hay), estas no son las razones por las que se paga a los astrónomos para hacer astronomía.

Nuestra cultura apoya nuestro trabajo porque, al final, estamos aquí para alimentar un hambre común de Conocimiento. En sentido literal, somos parte de la industria del entretenimiento. Las maravillosas fotografías de la Nebulosa Cabeza de Caballo satisfacen algo en el alma humana. Pero los contenidos de la Fotografía Astronómica del Día es como la canción pegadiza de los más vendidos que hace que te compres el CD; la esperanza es que, en algún momento, también escuches la otra canción más sutil y definitivamente más bella, que está más abajo en la lista... que en astronomía vendría a ser, digamos, los detalles de la física de plasma que explica los colores de la nebulosa. Creo que la física es incluso más bella que la imagen, pero requiere mucho trabajo llegar a ese punto.

Y la física no se puede explicar en 30 segundos.

La frustración

Así que llegamos a las frustraciones de las entrevistas periodísticas. Tú, el científico, tienes una historia genial que contar. Pero explicarla puede que te haga parecer como el tipo que no saber contar un chiste, que se enreda en los detalles y nunca llega al final divertido.

Y además tienes poco control sobre lo que al final se cuenta. Estás a merced del entrevistador, quien si alguna vez realizó un curso de introducción a la ciencia en la universidad, probablemente no sacó buena nota. (Hablo como alguien que ha intentado enseñar astronomía a estudiantes de periodismo).

Desde el punto de vista de los periodistas, por supuesto, la vida no es más fácil. Esta maldita noticia de ciencia que el redactor jefe le pidió que cubriera es una de las cinco noticias totalmente diferentes sobre las que hoy tiene que aparentar ser expertos. (Y probablemente sean de un tema que odien, porque nunca lo entendieron cuando estaban en la universidad).

Peor aún, el redactor no quiere que la noticia sea buena; el redactor la quiere ya. Las noticias son el relleno entre los anuncios publicitarios, y el periódico de hoy será la alfombra de la jaula del pájaro de mañana. (También hablo como alguien cuyo primer trabajo fue ser periodista, trabajando los veranos como becario en un periódico antes de aprender que era más fácil hacer astronomía que entrevistar a extraños).

Así que el camino de menor resistencia es repetir los mismos clichés; si un titular se ha usado tan a menudo que está trillado, entonces no va a ofender a nadie y se puede usar con seguridad. Y escucharlo una y otra vez transmite una sensación de confort a la audiencia. ¿A quién le importa si no es cierta o lógicamente auto-consistente?

Una oportunidad

Lo que todo esto implica, por supuesto, es que hay una oportunidad tanto para el astrónomo como para el periodista. Si el astrónomo tiene un nuevo titular, la vida para ambos será mucho más sencilla. El periodista tiene una historia; el astrónomo una oportunidad para desmentir una media-verdad establecida. (¡Y crear su propio nuevo cliché!)

Pero esto significa que la responsabilidad es nuestra, de los astrónomos. Escribir una versión popular de nuestra ciencia da tanto trabajo, y tan importante, como escribir un artículo científico. Necesita nuevas habilidades. Si no eres bueno, admítelo: y pide ayuda. Y ayuda a quien tenga que hacerlo cuando te pida ayuda.

En mi observatorio soy el tipo simpático. Lo sé, y ese es uno de mis trabajos aquí. (En estos momentos también soy el único que habla inglés nativo en nuestras oficinas de Roma, lo que es un papelón cuando la mitad de las entrevistas que tenemos son en inglés). Por eso me han designado bloguero.

Ver los árboles y el bosque

Pero por eso también me he comprometido, por ejemplo, en la redacción de media docena de artículos sobre Cosmología -incluyendo la entrada en la próxima edición de la Encilopedia Católica- aunque mi campo en la astronomía, los meteoritos, es lo más alejado de la Gran Explosión en el tiempo y en el espacio que cualquier otra cuestión en la astronomía.

Quizás por eso es por lo que no son una mala opción para escribir este tipo de artículos. Estoy lo suficientemente alejado para ver los árboles del bosque, para ver la historia desde la perspectiva de un extraño que -como yo- encuentra interesante; pero al mismo tiempo, estoy suficientemente cerca para preguntar a los verdaderos expertos y poder comprender qué entendí mal, y cómo ponerlo bien.

Es fácil quejarse -como hago frecuentemente- que los periodistas nos preguntan una y otra vez las mismas cosas. (¡Lo cual es como quejarse de que cada año, los estudiantes de primer año siguen cometiendo los mismos errores!). De hecho, es una oportunidad. Cada vez que me entrevistan, estoy seguro de conocer lo que me van a preguntar, y sabiendo con la experiencia qué tipo de respuestas funcionan mejor.

Como un actor de vaudeville que hace la misma función durante años, sé cómo dar ritmo a la historia, qué detalles se deben ignorar y cuáles son las líneas que hacen reir.

Más información

El nivel de la divulgación científica, Cuaderno de bitácora.
Asociación Española de Comunicación Científica.

Guy Consolmango es investigador y científico planetario del Observatorio Vaticano, especializado en meteoritos. Del 2006 al 2007 fue director de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana.

Descubierto el planeta extrasolar más pequeño

2009-02-04T00:00:00Z

]]> Un planeta peculiar

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto el planeta extrasolar más pequeño conocido hasta la fecha. Tiene casi dos veces el diámetro de la Tierra y gira cada 20 horas entorno a su estrella. El planeta, de nombre de COROT-Exo-7b, ha sido descubierto por el satélite francés COROT. Hasta ahora, los planetas extrasolares más pequeños observados tenían entre 5 y 7 masas terrestres, y los más grandes eran como Júpiter o mayores, de tipo gaseoso. Esta es la primera vez que se detecta, sin género de dudas, un planeta de tipo terrestre.

El descubrimiento fue confirmado por otros observatorios, entre los que se encuentran el de Paranal del ESO en Chile, los del Instituto de Astrofísica de Canarias, y los de Hawaii. El equipo de investigadores está liderado por el francés Alain Léger, pero ha contado con la participación del español Roi Alonso (Observatorio de Marsella) y Hans Deeg (Instituto de Astrofísica de Canarias).

La estrella a la que orbita este planeta extrasolar está situada a 460 años luz del Sistema Solar. CoRoT-Exo-7b produce un descenso del 0,04% del brillo de su estrella, lo que corresponde un diámetro de 1,75 veces el de la Tierra. Pero este planeta, aún siendo de tamaño similar al de nuestro planeta, es bastante diferente. En primer lugar, como revela su periodo de traslación, el planeta está situado muy cerca de la estrella, por lo que su temperatura superficial es de unos 1200°C. La vida tal y como la conocemos aquí es imposible. Además, gracias a las observaciones realizadas mediante el telescopio de 3,6 metros del ESO en Chile, se ha podido estimar la masa de este planeta, que se sitúa entre las 3 y 6 masas terrestres.

Con las estimaciones de masa y diámetro se puede calcular la densidad. Y aquí es donde está la sorpresa: podría ser bastante menor que la de la Tierra. ¿Es CoRoT-Exo-7b un nuevo tipo de planeta, los planetas oceánicos, mitad agua y mitad roca? Alain Léger: «Es una cuestión que fascina a la comunidad en los últimos años: ¿existen los planetas-océano? Estos objetos se compondrían principalmente de hielo desde su formación y al ir acercándose a la estrella, el hielo se derrite y vuelve líquida la superficie». Sin embargo, el error de estimación de la densidad no descarta que sea rocoso y, por tanto, con una superficie de lava. Harán falta de más observaciones que permitan caracterizar mejor la naturaleza del planeta.

Descubrir planetas extrasolares

En 1995, Michael Mayor y Didier Queloz, dos astrónomos pertenecientes al Observatorio de Génova, descubrieron indirectamente el primer planeta extrasolar orbitando a 51 Pegasi mediante el efecto Doppler. Esta estrella es de tipo solar y puede ser vista simple vista. El planeta tiene la mitad de masa que Júpiter y orbita a una distancia 7 millones de kms, 8 más cerca que Mercurio del Sol. Desde entonces se han descubierto 330 planetas extrasolares.

Salvo un par de notables excepciones, la mayor parte de planetas extrasolares han sido detectados por métodos indirectos. La luz de las estrellas es tan brillante que, con la tecnología actual, impiden la observación directa de los planetas. La técnica que más éxito ha tenido para descubrirlos ha sido es la medida de la velocidad radial de las estrellas. Los astrónomos, emulando a la policía de carretera con sus radares, son capaces de medir la velocidad a la que se acercan o alejan las estrellas. Si hay planetas masivos orbitando a la estrella, esta velocidad sufre variaciones periódicas y los instrumentos son capaces de detectar su presencia. Por esta razón, la mayor parte de planetas extrasolares descubiertos son masivos, iguales o mayores que Júpiter.

La otra técnica de descubrimiento de planetas extrasolares que está dando buenos resultados es la de tránsitos. Este método se basa en medir el brillo de una estrella, que es exactamente para lo que se diseñó COROT. La variación del brillo de una estrella ofrece información sobre su actividad, bien sean manchas solares, bien las pulsaciones internas (heliosismología). Pero las variaciones de brillo también pueden estar causadas por pequeños eclipses que ocurren cuando el planeta pasa por delante de la estrella. En el caso de los planetas de tamaño terrestre, la luz de la estrella varía solo en una parte por 10 mil.

No en todas las estrellas con planetas se producen tránsitos, porque es necesario que la posición de la órbita del planeta, vista desde la Tierra, sea la adecuada. La atmósfera terrestre complica mucho la medición precisa del brillo de las estrellas, así que se necesitan telescopios en el Espacio. La técnica de los tránsitos obliga a los astrónomos a observar muchas estrellas a la vez, para aumentar la probabilidad de detectar los eclipses. Los tránsitos más fáciles de detectar son aquellos producidos por planetas voluminosos y de corto periodo. Los planetas pequeños producen variaciones de brillo pequeñas. Si los planetas tienen largos periodos de traslación producirán eclipses de difícil confirmación.

Satélites a la caza de planetas terrestre

COROT es un pequeño telescopio espacial puesto en órbita el 27 dic 2006 en un cohete Ariane. Se trata de una misión liderada por Francia, pero cuenta con colaboración de Brasil y varios países europeos, entre ellos España. El objetivo de COROT es observar los modos de vibración de las estrellas (astrosismología) y detectar planetas extrasolares mediante la técnica de tránsitos. Los ingenieros y científicos de la misión no esperaban que la sensibilidad de COROT fuera tan grande y esto le ha permitido descubrir una buena cantidad de planetas extrasolares. Esta extrema sensibilidad del satélite ha puesto a tiro la posibilidad de descubrir tránsitos de planetas de tamaño similar a la de la Tierra, algo para lo cual se estaban diseñando otras misiones espaciales de gran presupuesto y complejidad tecnológica.

Precisamente, el próximo mes de marzo se lanzará el satélite Kepler. Construido por la NASA, tiene la misión de detectar planetas terrestres en otras estrellas. En general, intentará determinar qué porcentaje de planetas se encuentran en las zonas de habitabilidad de sus estrellas, y estimar sus tamaños y órbitas.

Sin embargo, habrá que utilizar otros telescopios para poder conocer la composición química de los planetas extrasolares, y desarrollar técnicas de observación más precisas para poder obtener imágenes directas de planetas de tamaño terrestre. Estudiar la composición química y conocer la temperatura de los planetas extrasolares nos situará un paso más cerca de detectar vida fuera de la Tierra que es, sin duda, uno de los sueños actuales de los científicos.

Más información

El satélite CoRoT descubre una SuperTierra, Instituto de Astrofísica de Canarias.
El planeta extrasolar más pequeño jamás descubierto, CNRS (en francés).
]]> Las actividades del Año Internacional de la Astronomía continúan su marcha por todo el mundo. Y el Telescopio Espacial Hubble no se iba a quedar atrás. En el proyecto Próximo descubrimiento del Hubble - Tú decides permitirá que los internautas seleccionen qué objeto celeste observará el telescopio espacial. La imagen ganadora se publicará entre el 2 y el 5 de abril coincidiendo con el maratón del AIA "100 horas de astronomía". Las votaciones se deben realizar antes del 1 de marzo.

Los objetos

1. NGC 6634: Región de formación estelar. NGC 6634 es una región donde están naciendo estrellas. Son gigantes nubes de gas y polvo interestelar. Las nubes se colapsan, se condensan y forman miles de estrellas. Estas nuevas estrellas emiten radiación y hacen brillar al gas de la nube. La nebulosa está situada a 5500 años luz de distancia y en el cielo puede encontrarse en la constelación del Escorpión.

2. NGC 6072: Nebulosa planetaria. NGC 6072 es una nebulosa planetaria. Las nebulosas planetarias no tienen que ver con los planetas, y solo deben su nombre a razones históricas. En realidad son las capas exteriores de estrellas de tipo solar en las últimas fases de su vida, lanzadas al espacio. En el centro de la nebulosa planetaria se encuentra el núcleo de su estrella progenitora. La nebulosa puede encontrarse también en la constelación del Escorpión.

NGC 40: Nebulosa planetaria. NGC 40 es otra nebulosa planetaria conocida coloquialmente como la Nebulosa de la Pajarita. Fue descubierta en 1788 por William Herschel. Se encuentra en la constelación de Cefeo a unos 3500 años luz del Sistema Solar.

4. NGC 5172: Galaxia espiral. Esta galaxia espiral posee más de 100 mil millones de estrellas y grandes nubes de polvo y gas. La galaxia tiene forma de disco con brazos espirales, como un molinillo de viento. En los brazos espirales. En los brazos espirales las nubes de gas y polvo colapsan y crean nuevas estrellas.

5. NGC 4289: Galaxia de canto. Otra galaxia espiral, esta vez vista de canto. Los brazos espirales no son visibles, solo el delgado disco de la galaxia, donde se pueden ver las nubes de polvo oscuras. La galaxia se encuentra en el cielo en la constelación de Virgo.

6. Arp 274: Galaxias en interacción. Arp 274 está compuesto por al menos un par de galaxias, aunque podrían ser tres. Debido a su atracción gravitatoria mutua, están comenzando a interaccionar. Las galaxias aún conservan su estructura espiral, pero son visibles algunas distorsiones producidas por la gravedad. Se cree que las galaxias aumentan de tamaño mediante fusiones. Durante estas fusiones las nubes de gas de las galaxias colisionan y se crea un gran número de estrellas. El objeto fue descubierto en 1793 por William Herschel y se encuentra en la constelación de Virgo.

La decisión de los expertos

Javier Armentia, director del Planetario de Pamplona.

«He votado por el objeto número 1, NGC 6634, la región de formación estelar (en el momento de hacerlo estaba en segundo lugar, detrás de la colisión de galaxias Arp 274; personalmente creo que ganará, lo cual ha sido también una razón para votar a otra. Así somos algunos humanos). En cualquier caso, cualquiera de los objetos es interesante, y en todos los ámbitos el Telescopio Espacial Hubble ha marcado un antes y un después. Pero me he decidido por una región de formación estelar por tres razones. En primer lugar, lo personal: trabajé hace más de 20 años en evolución estelar, precisamente en temas relacionados con las últimas fases de formación estelar.

» En aquella época, el trabajo iba avanzando mucho, especialmente gracias a los datos que provenían de rangos como el infrarrojo y el ultravioleta. La otra razón tiene que ver con el papel del Hubble en toda esta parte de la astrofísica, y es que sus imágenes y las observaciones detalladas de las regiones de formación estelar han sido una verdadera bomba. Ha permitido disponer de datos con los que realizar modelos complejos de la física estelar y protoestelar, relacionando campos antes separados, que tienen que ver con eyecciones de materia, formación de discos protoplanetarios... Y eso me lleva a la tercera razón, también personal. Ayer, en el acto de inauguración del Año Internacional de la Astronomía en España, en Madrid, en la sede del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, coincidí con uno de los astrofísicos más activos en la investigación y en la divulgación, Benjamín Montesinos. Fue profesor mío y luego colaborador, y siempre amigo. Y él trabaja precisamente en esas fases finales de la formación de estrellas que se da en regiones como la que se propone observar. Cuando él habla de esos objetos que forman discos, de cómo a partir de los datos con gran detalle de los telescopios se puede afinar tanto cada modelo teórico, reconoces que la investigación astrofísica sigue teniendo ese atractivo del descubrimiento de un territorio nuevo y sorprendente».

Ángel R. López Sánchez, astrofísico del Australia Telescope National Facility.

«He votado por el objeto número 6, Arp 274. Las galaxias no suelen encontrarse aisladas sino en pequeños grupos o parejas de galaxias. En estos lugares, las interacciones entre galaxias independientes no es rara, aunque estas interacciones no suelen ocurrir entre galaxias grandes. Sin embargo, esto no es lo que ocurre en la peculiar pareja de galaxias espirales que constituye Arp 274. La estructura espiral de las galaxias desaparece poco tiempo después de que comienze la interacción, borrada por las potentes fuerzas de marea. A la vez, la compresión del gas dispara una alta actividad de formación estelar. La peculiaridad de Arp 274 es que la interacción está comenzando ahora: aún se aprecian bien los brazos espirales, aunque aparecen claras distorsiones en sus partes más externas. El proceso final de fusión de dos galaxias espirales termina siendo una galaxia elíptica masiva, pero hay muchos detalles de las interacciones de galaxias que aún no se comprenden bien. Los problemas incluso son más grandes al comparar los modelos y las simulaciones numéricas con las observaciones. En realidad, para unir todas las piezas del puzzle son necesarias observaciones en muchas frecuencias (ultravioleta, óptico, infrarrojo y radio), pero el conocimiento de la componente estelar de las galaxias y las regiones donde nacen las estrellas se consigue básicamente con observaciones profundas en el rango óptico, donde el Telescopio Espacial Hubble tiene su mayor potencial.

Entrando en detalle, las observaciones profundas en filtros anchos del visible (U, B, V, R, I) permitirían conocer las poblaciones de estrellas (jóvenes/viejas) en cada galaxia. Además, resolverían detalles en las partes exteriores, e incluso objetos candidatos a ser galaxias enanas de marea, material sintetizado en las galaxias padre y expulsado al medio intergalácticos por las intensas fuerzas gravitatorias. Estas imágenes también permitirían comprobar si, como algunos astrónomos piensan, se trata de un sistema de tres galaxias en interacción y no sólo dos. Imágenes en el filtro estrecho de Hα permitirían distinguir las zonas donde las estrellas están naciendo, estimar a qué ritmo aparecen, y cuál es la edad del brote más reciente de formación estelar. Observaciones en filtros anchos del infrarrojo cercano (J, H, K) combinadas con observaciones en visible permitirían estimar muy bien la extinción (oscurecimiento) de la luz por el polvo asociado a las regiones de formación estelar.

En resumen, unas observaciones profundas de Arp 274 obtenidas por el Telescopio Espacial Hubble darían mucha información sobre el primer fotograma de un proceso que convierte galaxias tipo espiral ricas en gas, y donde nacen continuamente nuevas estrellas, en galaxias elípticas sin gas y sin formación estelar. Según los modelos cosmológicos de materia oscura fría, este proceso ha tenido una importancia vital para la evolución de las galaxias desde el comienzo del universo. Tal es así que no hay que olvidar que nuestra propia Vía Láctea interaccionará con la Galaxia de Andrómeda en unos 6000-8000 millones de años, originando un objeto similar a lo que vemos hoy día en Arp 274».

Daniel Marín, astrofísico y divulgador científico:
«En un principio me decidí por Arp 274, ya que me fascinan los procesos de interacción entre galaxias. Sin embargo, al final he votado por la nebulosa planetaria NGC 40. Las nebulosas planetarias se forman cuando las estrellas de masa media (entre 1 y 8 veces la masa solar) llegan al final de su vida expulsando sus capas exteriores. En el centro queda una enana blanca (con una masa entre 0,5 y 1 masas solares) que, debido a su alta temperatura, ioniza las capas exteriores, ofreciendo una gama de colores que caracteriza a este tipo de objetos y los hace especialmente atractivos para los astrónomos aficionados

» La estrella empieza a expulsar las capas exteriores cuando entra en la fase de gigante roja (técnicamente denominada rama AGB en el diagrama H-R). Esta muda estelar comienza cuando se desprenden las capas de forma esférica a velocidades de 10-20 km/s. A medida que la estrella abandona su condición de gigante roja para evolucionar a enana blanca, los vientos estelares aumentan su intensidad, alcanzado 1000 km/s. Además se rompe la simetría de emisión de vientos y se forman chorros (jets) de emisión a partir de los polos de la estrella. El vendaval de partículas de alta energía colisiona con las capas expulsadas anteriormente, que se desplazan a menor velocidad, produciendo una onda de choque. Esta onda de choque da forma a la estructura visible de la nebulosa planetaria.

» NGC 40 alberga en su interior una estrella central de tipo Wolf-Rayet que emite estos característicos vientos estelares de más de 1000 km/s. Esta nebulosa ha sido observada por el Telescopio Espacial Chandra, entre otros instrumentos, revelando que la emisión en rayos X proviene de una burbuja de forma casi esférica ocasionada por la interacción de los dos tipos de vientos. Esta estructura es completamente distinta a la observada en otras nebulosas planetarias en otros estados de formación, marcadas por la presencia de chorros de material que conforman distintas nebulosas asimétricas o en forma de rosquilla.

» La interacción entre los distintos vientos estelares es única para cada objeto y además los modelos actuales parecen indicar una correlación directa entre la emisión de rayos X y la estructura de la nebulosa. Por eso, las observaciones del Hubble de NGC 40 en el espectro visible y ultravioleta permitirán complementar los datos del Chandra y proporcionar datos reveladores sobre la interacción entre estos vientos estelares, claves para comprender la formación de nebulosas planetarias y, en última instancia, entender mejor los procesos de evolución estelar».

Tú decides

Ahora, puedes hacer tu selección votando por uno de los objetos en Tú decides (en inglés).