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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Vie 3 Ene 2020 - 10:56

Hola.

El día 25 de diciembre, tres mensajes atrás, anoté un video del primer desplazamiento del Rover 2020.
Ahora, nos llega la noticia de que han iniciado las pruebas del pequeño helicóptero llamado "Mars Helicopter" que llevará a bordo para realizar el primer vuelo sobre otro planeta, y es extremadamente ligero, ya que pesa solo 1,8 kg.

Las pruebas se realizan en una cámara de vacío que simula las condiciones de la atmósfera de Marte, esto es, apenas un 0,7 de la densidad terrestre y compuesta mayoritariamente de dióxido de carbono, con una gravedad el 38% de la Tierra.
El resultado es que el sonido de sus 2 aspas contrarrotantes de 1,21 m. de largo y solamente 35 gramos cada una es bastante grave.
Si 2 astronautas se pudieran quitar sus escafandras en Marte y hablaran entre ellos, escucharían sus palabras con frecuencias mucho más graves y apagadas.

Este helicòptero tal cual no podría volar en la Tierra con sus 2 aspas girando a 2.800 rpm...que son 5 veces mayores a las de un helicòptero, proporcionalmente con mucha mayor superficie de sustentación, y se romperían en breve por la fricción de la atmósfera.
En la Tierra tenemos una ténue atmósfera así, pero a 30 km. de altura.

Lleva un pequeño panel solar para recargar su baterìa de ion-litio de 36Wh que proporciona 500W y 4,3 Voltios.
El 30% de la baterìa debe quedarse como reserva, el 25% para volar y el restante 45% para poder calentar el helicòptero durante la noche, pues se alcanzan temperaturas de -100 grados C. y -15 grados C. es el límite para que funcionen todas las partes del helicóptero.

Se realizará un único vuelo al día sobre las 11:00 horas, y se levantará del suelo a una velocidad vertical de hasta 2 m/segundo, volando a una altura de entre 3 y 10 m.
Su velocidad horizontal será de hasta 0,5 m/seg. pudiendo recorrer un máximo de 300 metros seguidos, durante el mes inicial previsto de uso.

Puede girar o cabecear en ángulos de 15 grados y las 4 patas están separadas unos 70 cm. entre sí para prevenir posibles accidentes al aterrizar.
El Rover 2020 se alejará un poco antes del despegue del helicóptero y recibirá sus imágenes y datos para transmitirlos después a la Tierra.

Un saludo.

JOSE ANTONIO MARTINEZ

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Sáb 4 Ene 2020 - 22:25

Hola.

Hace pocas fechas se hizo una entrevista en el periódico de mayor tirada en Aragón a Javier Cenarro, Director del Observatorio de Javalambre, en Teruel.
Transcribo los pasajes màs interesantes.

J-PAS es la denominación del proyecto de cartografiado del firmamento desde Javalambre, y han acabado con el primer grado cuadrado de los 8.500 grados que se pretenden observar.
Este grado cuadrado es equivalente al área de 4 lunas llenas, y en ese grado se han catalogado 60.000 objetos, el 90% de ellos son galaxias y el resto estrellas: han comprobado así la calidad y la viabilidad del proyecto J-PAS.

Al final del proceso, habrá un catálogo de 500 millones de objetos, de los cuales se recogeràn más de 1.000 paràmetros. Se tendrá finalmente más de 4 petabytes de datos, así que o tenemos unas herramientas flexibles e inteligentes de gestión, o el investigador no podrá meter mano a esa información por su gran volumen.

Este trabajo realizado hasta ahora se denomina "Mini J-PAS", y se ha hecho con una càmara temporal que ya se ha retirado, y a partir de ahora están preparando el telescopio para montar la càmara definitiva JP Cam, que será mucho más eficiente y que generará datos a un ritmo que se multiplicará por 100, pero esos datos no se harán públicos hasta dentro de 3 años.

La meta final es saber què es la Energía Oscura, la mayor incógnita cosmológica, esencial para explicar el funcionamiento del Universo, pero tambièn hay otros proyectos con ese gran reto, como el Euclides de la Agencia Espacial Europea que lo quiere averiguar.
Javier Cenarro està convencido de que J-PAS aportará datos únicos para desentrañar este ya largo enigma, pues el Observatorio de Javalambre conseguirá medir la geometría del Universo con un mapa de 3D, lo que ayudará a la comprensión global del Cosmos.

El grueso del cartografiado del Universo se terminará en 8 años, pero antes de llegar a ese plazo se publicarán resultados con los datos que se vayan obteniendo: cuantos más datos se obtengan, menos margen de error habrá.

Javier Cenarro augura que la observación del J-PAS descubrirá objetos celestes totalmente desconocidos hasta hoy, que no encajan en lo ya conocido.
Puede haber galaxias poco frecuentes, pero está convencido de que con el J-PAS se identificarán nuevos tipos de objetos celestes: es cuestión de pura estadística.
Disponer de millones de datos puede caracterizar objetos que no encajan en ningún modelo conocido.
Ya ocurrió anteriormente con los quásares o los púlsares.

Al observar hasta 500 millones de objetos, pueden aparecer algunos que sean desconocidos por su escasa frecuencia y que nadie ha visto todavía. Con este proyecto descubriremos nuevos tipos de galaxias, de estrellas o de objetos cósmicos...pero la verdad es que no sabemos qué vamos a encontrar, termina explicando Javier Cenarro.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Sáb 4 Ene 2020 - 22:58

Hola.

Y otra noticia que anoto hoy es que el pasado día 3 de enero se cumplió 1 año de la llegada de la sonda china Chang'e-4 a la cara oculta de la Luna, en el cráter Von Karman de la cuenca Aitken, cerca del polo sur.

Llevaba a bordo el vehículo explorador del terreno Yutu-2 que ha rodado 358 metros en un territorio difícil y desconocido, cuando se esperaba que solamente tendría una vida útil de unos 3 meses.
Se ha convertido en el vehículo más longevo en exploración lunar de la historia.

Ha estudiado materiales de las profundidades de la Luna que estaban en los bordes de ese cráter, eyectados desde el manto lunar por el impacto de algún gran meteorito, que podrían ayudar a conocer la composición de dicho manto lunar, pues contienen olivino y piroxeno, y tambièn sobre la formación y evolución de la Luna y la Tierra.

De momento, toda la misión funciona muy bien, incluido el satélite repetidor de comunicaciones que orbita el halo alrededor del segundo punto lagrangiano del sistema Luna-Tierra, a casi 500.000 km. de distancia de la Tierra, para que lleguen correctamente los datos hasta nosotros.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Dom 5 Ene 2020 - 10:29

Hola.

La novena estrella más brillante en el cielo, Betelgeuse en la constelación de Orión a 600 años luz de la Tierra, ha perdido misteriosamente el 50% de su brillo desde el pasado mes de octubre, hasta llegar a la mitad de su magnitud habitual.

Betelgeuse es una supergigante roja de 12 masas solares, y ubicada en el Sistema Solar llegaría su tamaño hasta casi el planeta Júpiter, que ha agotado ya el combustible de su núcleo y aumentado enormemente su tamaño.
Está destinada a explotar como una supernova de Tipo ll...pero no se sabe cuándo sucederá este evento.

En todo caso, en la Tierra estaremos a salvo de su letal radiación, algo que no ocurriría si estuviera a 50 o menos años luz de nosotros.
Como supernova Tipo ll su brillo podría ser más de 100 veces más intenso que el del planeta Venus por la noche, lo que implicaría que la podríamos ver claramente de día con los ojos desnudos.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Dom 5 Ene 2020 - 15:24

Hola.

Vuelvo a hablar de Javalambre, pues se ha convertido en el primer observatorio multifiltro del mundo.
Los 12 filtros instalados en uno de sus telescopios permiten cartografiar el cielo en 12 colores.
Se abre así la ventana a avanzar en un conocimiento astrofísico de frontera, ya que objetos hasta ahora excepcionales se ponen al alcance de los investigadores.
Desde el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón se ha diseñado y construido la instrumentación que ya utiliza desde 2.015 el cartografiado J-Plus.
Tambièn en Teruel se almacenan y procesan los datos, puestos a disposición de la comunidad científica internacional.

La humanidad ha cartografiado el cielo desde sus comienzos. A la necesidad de datar las estaciones o de localizar las embarcaciones a lo largo del globo, se unió la curiosidad y el ansia de conocer el Cosmos, las leyes que lo rigen y nuestro lugar en él.

Un cartografiado astronómico consiste en el estudio sistemàtico de un àrea del cielo con el objetivo de catalogar, describir y analizar los objetos celestes allí presentes.
El primer cartografiado documentado es el "Hè megalè syntaxis", de Ptolomeo, conocido como "El Almagesto" por su traducción al árabe durante la Edad Media. En èl se catalogan las posiciones y el brillo de las 1.022 estrellas que podemos reconocer a simple vista en el cielo europeo.

La utilización del telescopio por Galileo en 1.609 supuso una primera revolución, seguida por el uso de placas fotogràficas en el siglo XX, que permitían almacenar la informaciòn, y culminada en la revolución digital del siglo XXI: las càmaras digitales, el uso masivo de ordenadores, el acceso web a los datos y el establecimiento de observatorios espaciales ha dado lugar a decenas de cartografiados del cielo, y han permitido un gran avance en el conocimiento astrofísico de la Vía Láctea y el Universo.

En esta era de los grandes cartografiados, el Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) de Teruel ocupa un nicho único. El OAJ cuenta con 2 telescopios panorámicos capaces de observar una gran área de cielo en cada apuntado.
Son máquinas optimizadas para realizar cartografiados.
Las cámaras desarrolladas para almacenar los fotones recogidos son únicas:
- T80Cam, montada en el telescopio Jast, de 80 cm. de diámetro, tiene un campo de visión de 2 grados cuadrados, equivalente a 8 lunas llenas.
- JPCam, montada en el telescopio JST de 2,50 metros de diàmetro, observa 4,7 grados cuadrados por apuntado, equivalente a unas 20 lunas llenas.

El OAJ tambièn destaca por su método de observación para describir las estrellas y las galaxias.
Es el primer observatorio multifiltro del mundo.
Un filtro se usa para aislar la luz de un cierto color, obteniéndose imágenes del Cosmos en el azul, el verde o el rojo. Al combinar imágenes de varias colores, obtenemos información del espectro de los objetos astronómicos y, a partir de ese espectro, podemos derivar propiedades físicas.
Los observatorios profesionales observan habitualmente con conjuntos de 5 filtros, mientras que el OAJ utiliza decenas de filtros: así se obtiene más información por objeto.

Continuarà.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Mar 7 Ene 2020 - 14:44

Hola.

Los 2 primeros cartografiados del OAJ son J-Pas (del que ya comentè el primer grado cuadrado el pasado 4 de enero), que observará con el telescopio JST y 56 filtros, y J-Plus desde el Jast y con 12 filtros.
Mientras que el comienzo de J-Pas ha cumplido los plazos iniciales, el cartografiado J-Plus ya ha publicado su primera remesa de datos, esto es, 1.022 grados cuadrados (1/30 del área total del cielo observable desde el OAJ y la octava parte del área estimada al final del proyecto), y un total de 11 artículos científicos en la revista "Astronomy & Astrophysics".

Aunque J-Plus es un cartografiado màs modesto que J-Pas, su carácter único permite realizar estudios que hasta ahora no habían sido posibles, o mejorar algunos ya existentes.
Los trabajos científicos de primer nivel que se están llevando a cabo con J-Plus buscan aprovechar la gran área observada y la información de los filtros que han sido diseñados especifícamente para este proyecto.
Ambas cualidades combinadas dejan a nuestro alcance la búsqueda de estrellas excepcionales en la Vía Láctea, el análisis de la formación estelar en el Universo cercano, y la detección de Agujeros Negros Supermasivos en el Universo lejano.

Los telescopios son máquinas del tiempo que nos permiten estudiar el pasado debido a la velocidad finita de la luz: cuanto más lejos miremos, más tiempo ha tardado la luz en llegar hasta nosotros, y más cerca estamos del inicio del Universo.
Pero, ¿cómo podemos conocer la distancia a las galaxias?...

Debido a la expansión del Universo, cuanto mayor es la distancia que nos separa de una galaxia, más rápido se aleja de nosotros. Esto afecta su luz, que se hace más roja, al igual que el sonido de una ambulancia que se aleja nos parece más grave.
Comparando la luz observada con la esperada en reposo somos capaces de estimar la velocidad de las galaxias y, por tanto, su distancia, creando mapas tridimensionales del Universo.
Este fenómeno tambièn explica que con el cartografiado J-Plus solo podamos estudiar la tasa de formación estelar del Universo cercano: al desplazarse al rojo, la línea de emisión H-alfa abandona el filtro J0660 y no podemos medirla.

Por este mismo principio, los filtros estrechos más azules de J-Plus (J0378, J0395, J0410 y J0430) son sensibles a la emisión de la línea ultravioleta de hidrógeno Lyalpha de aquellos objetos que emitieron su luz hace 10.500 millones de años, cuando el Universo tenìa un 20% de su edad actual.
Mirar más lejos significa tambièn observar objetos más débiles, por lo que detectar galaxias tan lejanas requiere imágenes muy profundas.

J-Plus no tiene capacidad para detectar los objetos màs comunes a estas distancias cosmológicas, pero gracias a su gran área es capaz de detectar los más brillantes y raros, una población muy poco estudiada hasta la fecha.
Estos objetos no son galaxias, sino cuásares: Agujeros Negros Supermasivos situados en el centro de las galaxias que están acretando gas y emitiendo una cantidad ingente de energìa, la suficiente como para ser detectados por J-Plus.

El estudio de la abundancia y las propiedades de estos escasos cuásares ultraluminosos está liderado por el estudiante de doctorado del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA) Daniele Spinoso, y se publicará próximamente.

Continuará.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Sáb 11 Ene 2020 - 14:40

Hola.

Prosigo con la tercera y última parte.

Todas las estrellas que vemos en el cielo nocturno pertenecen a la Vía Láctea.
Como otras galaxias, nuestra galaxia ha pasado por diversos procesos de formación estelar en los cuales nubes de gas, principalmente hidrógeno, han logrado condensarse para formar nuevas estrellas de diversas masas.
Tras una vida transformando hidrógeno en helio para contrarrestar la compresión de la gravedad, las estrellas mueren en forma de supernova o nebulosa planetaria, contaminando el gas de la galaxia con nuevos metales, que a su vez formarán nuevas estrellas, que producirán nuevos metales, y así sucesivamente (tengamos en cuenta que en astrofísica se denomina metales a todos los elementos màs pesados que el helio).

Mirando hacia atrás en este ciclo de enriquecimiento químico, llegamos a la conclusión de que las primeras estrellas no deberìan tener ningún metal en su composición, ya que el Universo primigenio solo contenía un 90% de hidrógeno, un 10% de helio y trazas de litio.
Por tanto, el estudio de las estrellas de baja metalicidad nos proporciona claves sobre el origen de la Vía Láctea y del Universo. Sin embargo, son muy escasas: solo se conocen unas 30 estrellas con un contenido en metales 10.000 veces inferior al del Sol.
Con el cartografiado J-Plus se abre una nueva ventana para su descubrimiento y estudio.

Los filtros azules de J-Plus son sensibles a la metalicidad de las estrellas, y la gran área cubierta es excepcional para buscar estos objetos tan raros. Las estrellas candidatas a tener un menor contenido en metales según el cartografiado J-Plus se observarán después con espectroscopía de alta resolución para confirmar su naturaleza y estimar su metalicidad con gran precisión.

Si bien estas búsquedas ya se han realizado con otros cartografiados fotométricos, J-Plus da un paso más y permite afinar la puntería y aumentar la tasa de éxito, ahorrando tiempo de telescopio y acelerando la búsqueda de las primeras estrellas de la Vía Láctea.

Al igual que la nuestra, el resto de galaxias del Universo han pasado por episodios de formación estelar, donde el gas se condensa y forma nuevas generaciones de estrellas.
Durante estos episodios nacen estrellas de muy diversas masas, desde masivas con decenas de veces la masa del Sol hasta estrellas de baja masa.
Cuanto más masiva es una estrella, mayor es su temperatura y menor su tiempo de vida.
Son breves, pero intensas.

Por eso, las estrellas masivas azules, capaces de emitir grandes cantidades de energía en el ultravioleta e ionizar el hidrógeno que las rodea, viven tan solo unas decenas de millones de años antes de explotar como supernovas.
Ese hidrógeno ionizado, al regresar a su estado fundamental de mínima energía, lanza una señal: emite luz en unos colores predeterminados por la física atómica. Son las llamadas líneas de emisión. Estudiándolas, somos capaces de inferir cuántas estrellas nuevas se están formando en una galaxia, es decir, de estimar la tasa de formación estelar.

El filtro J0660 de J-Plus está centrado en la línea de emisión màs intensa en el rango óptico, la de H-alfa (una de las líneas de emisión del hidrógeno), y nos permite estimar cuántas estrellas se están formando en nuestro vecindario cósmico.
Debido a que estamos estudiando el Universo cercano, el volumen analizado depende enormemente del área cartografiada y, por tanto, la gran área cubierta por J-Plus es indispensable para obtener unos resultados fiables.

Pero J-Plus presenta otra ventaja fundamental: debido a que obtenemos imágenes, podemos no solo estudiar las galaxias como un todo, si no tambièn cómo forman estrellas en sus diferentes regiones, tanto centrales como exteriores. Este estudio, el màs preciso hasta la fecha y liderado por los estudiantes de doctorado del CEFCA Gonzalo Vilella y Rafael Logroño, revela que una galaxia típica del Universo local transforma cada año 2 masas solares de gas en estrellas.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Sáb 11 Ene 2020 - 22:28

Hola.

Una vez ya terminado el tema anterior del cartografiado J-Plus de Javalambre, cambiamos al nuevo espectrógrafo NEID: NNEXPLORE Exoplanet Investigations with Doppler spectroscopy.

Ubicado en el telescopio WIYN de 3,5 metros de diámetro en el Observatorio Kitt Peak, sus primeras pruebas realizadas con la estrella 51 Pegasi (en 1.995 fue la primera estrella descubierta con un exoplaneta que la orbitaba), ha sido capaz de calcular con una precisión 3 veces mayor las densidades de exoplanetas distantes, observando la atracción gravitatoria o bamboleo que ejercen sobre sus estrellas-madre.

Esta valiosa y precisa nueva información ayudará a revelar la composición de un planeta, si es rocoso o gaseoso, y cuánto tiempo tarda en orbitar completamente a su estrella: aspecto fundamental para estimar su potencial habitabilidad.

Júpiter, por ejemplo, con su masa hace que el Sol se mueva hacia delante y atràs a una velocidad de 13 m/segundo y la Tierra solo 0,1 m/segundo.
La velocidad siempre es proporcional a la masa de un planeta en órbita, así como a la masa de la estrella y a la distancia entre ambos objetos.

El nuevo espectrógrafo NEID tiene el potencial con su extrema precisión de detectar y estudiar planetas rocosos que orbiten estrellas más pequeñas que el Sol, y es un excelente complemento al resto de telescopios terrestres y espaciales que buscan planetas más allá del Sistema Solar.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Dom 12 Ene 2020 - 7:36

Hola.

Un equipo de investigadores ha encontrado por fin dónde se estrelló en la Tierra el mayor meteorito de los últimos 800.000 años, una roca de 2 km. de diámetro: en la meseta de Bolaven, al sur de Laos.

Creó un cráter de 15 km. de diámetro y cubrió de escombros (entre ellos gotas de vidrio formadas por las rocas derretidas, llamadas tectitas) el 10% del planeta en una zona que va desde Indochina hasta la Antártida Oriental.

No se había descubierto antes el lugar del impacto en la Tierra, porque el cráter está tapado por un inmenso campo de lava de 5.000 km2 y a partir de ahora los científicos piensan hacer perforaciones en él para aumentar los datos sobre las características del meteorito.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Dom 12 Ene 2020 - 12:41

Hola.

Un equipo de astrónomos (dirigido por Yoshiki Toba de la Universidad de Kioto) ha estudiado a fondo por primera vez la galaxia WISE 1013+6112 con la cámara de alta resolución del infrarrojo cercano HAWCA+ situada en el telescopio aerotransportado SOFIA de 2,5 m. de diámetro.
Stratosphere Observatory For Infrared Astronomy es un Boeing 747SP modificado por la NASA que vuela a 13.000 m. de altura desde mayo del año 2.010.

Esta galaxia es extremadamente luminosa, y pertenece al grupo llamado ELIRG que abarca las galaxias que superan la luminosidad de 100 Billones de soles.
La cámara HAWCA+ ha resuelto que la galaxia tiene un desplazamiento al rojo de 3.7 y tiene una luminosidad de 162 Billones de soles, una masa de polvo estimada de 220 millones de masas solares, una temperatura de 89 grados Kelvin y una tasa de formación estelar de 2.810 masas solares/año, es decir, muy activa.
La galaxia WISE 1013+6112 es una de las galaxias conocidas más luminosas al infrarrojo a fecha de hoy.

Los científicos suponen que la extrema luminosidad de las galaxias ELIRG es producida por la creación de estrellas, la gran actividad del núcleo galáctico (AGN), o bien ambas cosas, con lo que futuros estudios profundos de más galaxias ELIRG podrían dar más luz sobre el todavía no explicado proceso de creación y evolución de las galaxias que poblan el Universo.
Y también podrían proporcionar más datos nuevos sobre la interconexión de estas galaxias y sus correspondientes Agujeros Negros Supermasivos que habitan su zona central.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Lun 13 Ene 2020 - 11:26

Hola.

El satélite TESS de 300 kg. lanzado en abril del año 2.018 acaba de descubrir la primera exotierra, a la que han llamado TOI 700d y que está a 101 años luz de nosotros en la constelación de Dorado: su misión es esa, descubrir mundos que orbitan cerca de sus estrellas, para ser estudiados posteriormente con otros telescopios terrestres y espaciales.

Orbita a la estrella enana roja TOI 700 que tiene un 40% de la temperatura y masa del Sol, y parece ser una estrella tranquila porque en 11 meses de observaciones no ha lanzado potentes llamaradas solares hacia sus 3 planetas que la orbitan.

Este sistema planetario consta de 3 mundos:
- TOI 700b: de tamaño igual a la Tierra, rocoso, muy cercano a su estrella pues solo tarda 10 días en completar una vuelta a su alrededor.
- TOI 700c: igual a 2,6 tierras de tamaño, seguramente gaseoso y 1 año equivale a 16 días nuestros.
- TOI 700d: ya referido antes, es una exotierra un 20% mayor de tamaño a la Tierra, tarda 37 días en orbitar a su estrella y recibe un 86% de la radiación que recibimos nosotros del Sol.

Los científicos creen que estos 3 exoplanetas están acoplados marealmente a su estrella, como la Luna con la Tierra, mostràndole siempre la misma cara, y habrá que esperar a que esté operativo el futuro telescopio espacial James Webb para que pueda caracterizar las 3 atmósferas.

Con esta exotierra TOI 700d ya tenemos descubiertos hasta 20 planetas potencialmente habitables fuera del Sistema Solar.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Lun 13 Ene 2020 - 22:03

Hola.

El pasado sábado 11 de enero ha entrado en pleno funcionamiento el radiotelescopio chino FAST: Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope.
Comenzó su construcción en el año 2.011 y la primera luz fue el 25.09.2016.

FAST consta de un único plato de 500 metros de diàmetro excavado en una depresión natural kárstica redonda y profunda, situada en la provincia de Guizhou, suroeste de China.
Tiene 4.450 paneles triangulares que suman un área de recepción total de 196.000 m2 y es parecido en su diseño al más conocido radiotelescopio de Arecibo con plato de 305 m. de diàmetro.

Se espera que con FAST a disposición ya de la comunidad científica internacional, se produzcan grandes descubrimientos sobre el nacimiento y evolución del Universo en los próximos 2-3 años.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Mar 14 Ene 2020 - 12:44

Hola.

Desde el año 2.015 los experimentos LIGO (EE.UU.) y Virgo (Italia) han venido detectando las Ondas Gravitacionales (OG) procedentes de lo que parecen ser colisiones de Agujeros Negros (AN) en distantes galaxias.
Sin embargo, varios estudios recientes han argumentado que dichas señales podrían provenir de objetos muy distintos de los AN.
Las posibles diferencias aparecerían en forma de ciertos "ecos" en la parte final de las OG detectadas.

De hecho, la primera pregunta que deberíamos plantearnos es: ¿se trata realmente de Agujeros Negros?...

Desde hace tiempo, diversos trabajos teóricos han sugerido que los astros que habitualmente consideramos AN podrían ser objetos mucho màs exóticos. Estos raros objetos generarìan un campo gravitatorio externo muy similar al de los AN, pero, al ser examinados más de cerca, nos revelarían notables diferencias.

¿Pueden las observaciones de los experimentos LIGO y Virgo distinguir entre las distintas posibilidades?...

En los últimos 3 años, varios investigadores han argumentado que la respuesta a dicha pregunta podría ser afirmativa.
Aunque los datos experimentales no son aún concluyentes, todo indica que la cuestión podría zanjarse definitivamente durante los próximos años.
Y es que, por primera vez en la historia, nos hallamos en condiciones de responder experimentalmente a una cuestión clave que hasta ahora se hallaba restringida a la pura especulación teòrica.
En caso de que se demostrase que las OG observadas por LIGO y Virgo no proceden de AN, sino de astros de otro tipo, el descubrimiento supondrìa sin duda una revolución de primer orden en nuestra comprensión de la gravedad y de las leyes físicas.

Para poder afrontar la pregunta sobre la verdadera naturaleza de los objetos observados por LIGO y Virgo, lo primero que hemos de hacer es calcular en qué se diferenciarían las OG producidas por AN genuinos y aquellas generadas por astros exóticos de otra clase.
La característica principal de un AN es la existencia de un horizonte de sucesos: la superficie que no permite que ninguna señal escape al exterior.
Asì pues, la cuestión de si existen o no los AN resulta equivalente a la pregunta de si existen o no los horizontes de sucesos.

Ya en el año 2.016, pocos meses después de que se anunciara la primera detección de una OG, un trabajo firmado por Vitor Cardoso, del Instituto Superior Técnico de Lisboa, y otros investigadores señaló que los resultados de LIGO podrían usarse para poner a prueba la existencia de horizontes de sucesos.
La idea básica consiste en buscar ciertos "ecos" en la señal detectada: un patrón característico que aparecerìa en la parte final de la onda.

Continuará.

Un saludo.

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Mensaje  garantamaulas el Miér 15 Ene 2020 - 11:45

Hola, José Antonio.
Tengo una pregunta para ti o para quien lo sepa. ¿Existe alguna galaxia que pueda verse a simple vista entre las lucecillas del cielo? Yo creo que no, pero a ver qué dices o igualmente quien lo sepa. Andrómeda, ¿la más cercana a 800.000 años-luz, por ejemplo? ¿Y las nubes de Magallanes a medio camino?

garantamaulas

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Miér 15 Ene 2020 - 12:02

Hola.

El sábado 11 de enero a las 15:40 en la tercera parte sobre Javalambre comienzo: "Todas las estrellas que vemos en el cielo nocturno pertenecen a la Vía Láctea".

Se entiende con los ojos desnudos.

Un saludo.

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Mensaje  garantamaulas el Miér 15 Ene 2020 - 12:10

Dabas el dato de que Júpiter hace que el Sol se mueva adelante y atrás con una velocidad de 13 m/s que son 47,8 km/h y la Tierra 10 cm/s. Aunque sea muy poco en comparación con los 100.000 km/h a que se mueve la Tierra en su órbita, me sorprende muchísimo, siquiera que tengan "cojones", perdón, masa para hacerlo. Generalmente no somos conscientes de la escala del Sistema Solar. Si el Sol tuviera poco más de 1 m de diámetro, la Tierra sería un guijarrillo de 1 mm moviéndose despacito a 12 metros y medio. En cuanto te separaras un poco apenas se vería más que una chispita, más que el objeto.
Pero aún más me sorprende la precisión de los telescopios para poder medir estas ínfimas variaciones a años-luz de distancia. Tremendo.

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Mensaje  garantamaulas el Miér 15 Ene 2020 - 12:23

Está claro que decías que todas las estrellas que se veían pertenecían a la Vía Láctea, por otro lado, lógicamente. Pero no me quedaba claro si con estrellas aludías también a otros objetos como las galaxias. Tampoco se ven las lunas de Júpiter.
Un saludo y gracias por estos estupendos artículos.

JOSE ANTONIO MARTINEZ escribió:Hola.

El sábado 11 de enero a las 15:40 en la tercera parte sobre Javalambre comienzo: "Todas las estrellas que vemos en el cielo nocturno pertenecen a la Vía Láctea".

Se entiende con los ojos desnudos.

Un saludo.

garantamaulas

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Mensaje  Francisco Sanchez el Miér 15 Ene 2020 - 13:21

Hola. en un cielo oscuro, se puede ver a simple vista la galaxia de Andromeda. En una ciudad dificil. Inserto un mapa de la contaminacion lum'inica, ahi se pueden localizar los mejores cielos.
[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]
Se ve una nubecilla, tan grande como la Luna. Para resolver los brazos espirales ya hace falta un buen telescopio.
Las 4 grandes lunas de Jupiter se pueden ver con unos prismaticos.
Saludos
Francisco Sanchez
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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Miér 15 Ene 2020 - 14:19

Hola.

El compañero Francisco Sánchez es un auténtico privilegiado al vivir a los pies de los Mallos de Agüero (ver su foto), y como conozco esa zona hasta la Jacetanía por pasar hace muchos años repetidas vacaciones en semanas del verano, puedo afirmar que si te alejas un poco de las luces de cualquier pueblo...el espectáculo del cielo nocturno no tiene nada que ver con el de Zaragoza (parece que resides en otro planeta), donde apenas se ven algunas estrellas cuando está despejado.

Javier Cenarro, Director del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), pienso que con esa frase se dirigía en el artículo a la inmensa población que tenemos, desgraciadamente, los ojos "vendados" en las ciudades.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Miér 15 Ene 2020 - 21:50

Hola.

Prosigo con la segunda parte del tema que comencé ayer a las 13:44 horas.

Las Ondas Gravitacionales registradas por LIGO y Virgo proceden de las colisiones entre astros decenas de veces màs masivos que el Sol. Tras chocar, los 2 objetos se fusionan en uno.
La última parte de la señal detectada corresponde a las vibraciones del nuevo astro que se ha formado tras la colisión.
Si este es un Agujero Negro (AN), la señal debería extinguirse por completo poco después. En cierto sentido, podemos decir que el horizonte de sucesos "se traga" el resto de vibraciones.

Sin embargo, si el supuesto horizonte exhibiese algún tipo de estructura, al cabo de cierto tiempo recibiríamos un primer "eco" de la señal inicial. Tales ecos se repetirían a intervalos más o menos regulares, y su intensidad iría disminuyendo poco a poco.
Así pues, la presencia de ecos en las señales detectadas por LIGO y Virgo supondría una prueba casi definitiva de que los astros que pensábamos que eran AN corresponden, en realidad, a otra clase de objetos compactos sin horizonte de sucesos.

La pregunta sobre la existencia de horizontes de sucesos es totalmente legítima desde el punto de vista científico, pues, como vemos, resulta posible ponerla a prueba mediante el experimento.
Pero, ¿hay realmente motivos para pensar que los horizontes (y por tanto, los AN) tal vez no existan?...

Los AN aparecen de forma natural como soluciones de la teoría de la relatividad general. En cambio, otro tipo de objetos compactos son màs bien especulaciones teóricas.
¿Por qué darles crédito en detrimento de los AN?...

La respuesta es que la teoría de la relatividad general resulta incompatible con la mecánica cuàntica.
En concreto, la existencia de horizontes de sucesos plantea serios problemas debido a lo que se conoce como "paradoja de la información", un enigma que se remonta a las investigaciones de Stephen Hawking en los años 70 y que viene ocupando a los físicos teóricos desde entonces.

En términos muy simplificados, el origen de la paradoja es el siguiente.
Un postulado elemental de la mecánica cuàntica afirma que la información de un sistema físico siempre se conserva. Sin embargo, la presencia de un horizonte de sucesos parece violar dicho principio, ya que la información asociada a un objeto que cayese en el interior de un AN se perdería para siempre.

Lo anterior ha llevado a algunos investigadores a conjeturar que los efectos cuánticos de la gravedad podrían impedir la formación de los horizontes de sucesos. Como consecuencia, el astro resultante de un proceso de colapso gravitatorio no sería un AN, sino un objeto sin horizonte de sucesos que, como tal, evitaría la pérdida de información.

Entre las posibles alternativas a los AN se han propuesto 4 objetos radicales y muy especulativos. No obstante, el hecho de que podamos poner a prueba estas 4 alternativas por medio del experimento las hace dignas de consideración.
Dado que nadie sabe qué tipo de objeto sin horizonte de sucesos podría sustituir a un AN, las investigaciones al respecto han considerado distintos modelos sencillos de estos 4 astros hipotéticos:
- "Bolas de pelusa" o fuzzballs.
- Estrellas de bosones.
- Estrellas de gravedad o gravastars.
- Agujeros de gusano.

Continuará.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Sáb 18 Ene 2020 - 15:24

Hola.

- "Bolas de pelusa": se trata de un tipo de objeto predicho por la teoría de cuerdas. Su campo gravitatorio externo sería muy similar al de un Agujero Negro, pero al acercarnos a lo que sería el horizonte de sucesos, se abriría una quinta dimensión. En ese espacio habitarían las cuerdas, razón por la que en inglés reciben el nombre de fuzballs, que puede traducirse como "bolas de pelusa" o simplemente "pelusos".

- Estrellas de bosones: estos hipotéticos astros serían parientes cercanos de las estrellas de neutrones. Si estas últimas se sustentan gracias a la presión ejercida por los neutrones de su interior, en el caso de una estrella de bosones sería la presión de otro tipo de partículas (de carácter bosónico, como el bosón de Higgs) lo que impediría el colapso gravitatorio del objeto.

- Estrellas de gravedad: este tipo de astros tendrían una región exterior y una interior en las que la gravedad se comportaría de una manera muy diferente. En la zona externa la gravedad exhibiría las propiedades habituales. En la interna, sin embargo, la propia gravedad generaría una presión negativa (un comportamiento similar al de la Energía Oscura) que evitaría la formación de un horizonte de sucesos.

- Agujeros de gusano: en lugar de un horizonte de sucesos, estos objetos presentarían un "tùnel" que conectaría 2 partes alejadas del universo, o incluso 2 universos distintos. Aunque son muy populares en la ciencia ficción, su existencia sigue siendo especulativa. Según varias consideraciones teóricas, para que pudieran formarse los agujeros de gusano, haría falta un tipo de materia con propiedades exóticas cuya propia existencia resulta controvertida.

Todos estos 4 objetos alternativos producirían ecos gravitacionales o colas de la señal.
El problema radica en que, aunque tales ecos estén presentes en las señales detectadas por LIGO y Virgo, estas señales vienen siempre acompañadas por una gran cantidad de ruido de fondo, lo que enmascara el patrón que buscan los científicos.

Para identificarlo, tienen que determinar primero qué forma tendrá dicho patrón. Así pues, el primer paso consiste en caracterizar el tipo de ecos gravitatorios que generarìan los 4 diferentes anteriores objetos exóticos sin horizonte de sucesos.

El trabajo original de Cardoso y su equipo proponía varios modelos sencillos de objetos con simetría esférica. Desde entonces, se ha producido un gran avance en la caracterización de los ecos generados por astros de este tipo.
En el año 2.017 un estudio de Zachary Mark (del Instituto de Tecnología de California) y otros autores presentó un método genérico para calcular los ecos emitidos por cualquier objeto con simetrìa esférica.
No obstante, esta suposición adolece de un inconveniente: la simetría esférica implica que el objeto en cuestión no puede rotar sobre sí mismo, ya que toda rotación tiene lugar en torno a un eje determinado, lo que rompe dicha simetría.

Sin embargo, sabemos que cuando 2 astros chocan y se fusionan, la colisión ocurre tras una fase en la que ambos astros orbitan muy rápidamente en espiral en torno al centro de masas común. Como consecuencia, el objeto resultante se halla siempre en rápida rotación.

Para superar tales dificultades, en un trabajo publicado en 2.018 por Pedro Bueno (físico teórico del Instituto Balseiro, en el Centro Atómico Bariloche) y Pablo A. Cano (del Instituto de Física Teórica de Madrid), junto con Frederick Goelen, Thomas Hertog y Bert Vercnocke (de la Universidad Católica de Lovaina) consideraron el efecto que tendría la rotación en la forma de los ecos. Para ello se centraron en el caso de los agujeros de gusano.

En lugar de un horizonte de sucesos, estos objetos tendrían lo que los físicos llaman una "garganta": una especie de túnel que conecta 2 regiones distantes del Universo.
Aunque hipotéticos, los agujeros de gusano presentan una ventaja: no es necesario hacer ninguna suposición sobre su estructura interna, ya que lo que deberìa ser su "interior" es en realidad una zona exterior similar a la que conecta con la garganta.
En concreto, el trabajo de estos 5 científicos considerò una clase de agujeros de gusano en rotación que, para un observador externo, serían muy parecidos a un Agujero Negro.

Continuará.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ el Dom 19 Ene 2020 - 12:10

Hola.

Continúo con la última parte.

Para caracterizar los ecos generados por estos agujeros de gusano, Pablo Bueno y Pablo A. Cano calcularon sus modos cuasinormales, el equivalente a las "notas principales" que produce un sistema disipativo (uno que pierde energía con el tiempo).
Cada uno de esos modos viene caracterizado por una frecuencia (el "tono" de la nota) y por el tiempo característico que esta nota tarda en extinguirse.

Como analogía, consideremos que le damos un martillazo a una campana: esta comenzará a vibrar y emitirá un sonido que, poco a poco, se irá desvaneciendo. Si conocemos todos los modos cuasinormales de la campana, podremos deducir el sonido que emitirá al golpearla.
De igual modo, si sabemos cuàles son los modos cuasinormales de un agujero de gusano (o de cualquier otro objeto compacto), podremos determinar la forma de las Ondas Gravitacionales que generará.

El trabajo de los dos Pablos halló que las frecuencias cuasinormales de los agujeros de gusano son muy distintas a las de un Agujero Negro (AN). Sin embargo, los modos que más se excitan en los ecos son aquellos màs cercanos al modo fundamental (el más relevante) del AN. Esto último constituye una predicción concreta que podría ponerse a prueba experimentalmente y usarse como guía para caracterizar las señales.

De hecho, esta propiedad nos permite establecer un algoritmo sencillo para modelizar la forma que tendrían los ecos gravitacionales. Aunque el análisis de los Pablos se centra en el caso de los agujeros de gusano, "la construcción puede extenderse a cualquier tipo de objeto exótico suficientemente compacto", dicen ambos.

Al mismo tiempo, su estudio considera por primera vez los efectos de la rotación en la señal. Estos son fundamentalmente dos: el "desdoblamiento" de las frecuencias características y la aparición de modos inestables.
El primer fenómeno es similar al efecto Zeeman de la física atómica (la separación de las líneas espectrales de un átomo en presencia de un campo magnético).
Quiere decir que, en ausencia de rotación, hay modos de vibración distintos que, por coincidencia, tienen la misma frecuencia. Sin embargo, cuando el objeto rota, esa coincidencia desaparece y las frecuencias se separan, lo que produciría efectos observables.
Por su parte, la aparición de modos inestables implica que hay modos de vibración cuya magnitud crece con el tiempo en lugar de desvanecerse. No obstante, según el cálculo de los Pablos, tales modos serían inobservables en la pràctica.

Una limitación de este estudio es que no proporciona la forma exacta de la Onda Gravitacional (OG), sino la de otro tipo de onda conocida como "perturbación escalar", correspondiente al comportamiento de una partícula de prueba en el espacio-tiempo que están considerando.
Ello se debe a que calcular la forma precisa de las OG generadas por objetos en rotación que no son AN constituye un problema de enorme complejidad que aún no está resuelto, por lo que este ha sido el enfoque adoptado hasta ahora por la mayoría de los investigadores.

La idea es que las propiedades cualitativas de la señal que están analizando los Pablos deberían quedar plasmadas en dicha aproximación. "Con todo, esta dificultad debería ser abordada si queremos deducir exactamente el patrón que veremos en los detectores", comentan.

Otra posibilidad consiste en ser agnóstico sobre el objeto que genera los ecos y tratar de describirlos de forma sistemática, como hicieron el año 2.018 Qingwen Wang y Niayesh Afshordi, del Instituto Perimeter de Física Teòrica en Waterloo.
Aunque este método es màs sencillo y práctico, también nos proporciona menos información, pues significa que, aunque detectemos los ecos, no sabremos con precisión a qué tipo de objeto corresponden.

Es importante señalar que la mayoría de alternativas propuestas a los AN, incluidos los agujeros de gusano, presentan algún tipo de dificultad.
Entre ellas, la ausencia de modelos dinámicos que nos digan cómo se forman, la necesidad de incluir materia con propiedades exòticas para explicar su existencia, o problemas de estabilidad de la solución.
Todo ello hace que la impresión mayoritaria entre la comunidad científica sea que la existencia de ecos resulta muy improbable.

A pesar de que los AN tambièn representan desafíos teóricos importantes, sobre todo en situaciones en las que la mecánica cuántica desempeña un papel relevante, la mayorìa de los expertos esperan que las señales detectadas por los observatorios Virgo y LIGO sean plenamente compatibles con ellos.
Sin embargo, la posibilidad de poner a prueba esta hipótesis hace imperativo considerar modelos alternativos.

Sorprendentemente, algunos autores, como Afshordi y su equipo, aseguran que los ecos ya han sido detectados.
Afirman que un tratamiento estadístico apropiado de las señales registradas por Virgo y LIGO revela que dichos ecos aparecen en todos los eventos observados hasta ahora.
Otros investigadores (incluidos algunos de LIGO) han planteado dudas sobre semejante conclusión, aunque hasta la fecha no han podido refutarla de manera definitiva.

En este sentido, es importante subrayar que LIGO y Virgo emplean complejísimos dispositivos y procedimientos para eliminar el ruido de fondo que empaña las señales, por lo que determinar si los presuntos ecos han sido ya detectados o no, constituye una tarea extremadamente complicada.

En todo caso, en lo que sí parece haber consenso es en que la existencia de ecos podrá confirmarse o refutarse de forma casi definitiva en los próximos años.
Ello serà posible toda vez que LIGO y Virgo hayan acumulado más datos, mejoren la precisión de sus dispositivos y una nueva generación de detectores entre en funcionamiento.

Por primera vez, nos hallamos ante las puertas de responder empíricamente a una de las preguntas màs fundamentales sobre la naturaleza de la gravedad...y una respuesta contraria a las expectativas supondría una revolución de dimensiones copernicanas.

Un saludo.

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Mensaje  JOSE ANTONIO MARTINEZ Ayer a las 15:44

Hola.

Se publica en Nature un estudio realizado por Anna Ciurlo de la UCLA en el que explica que ha descubierto 4 nuevos objetos (denominados G3-G4-G5-G6) que orbitan cerca del Agujero Negro Supermasivo Sagitario A de 4,3 millones de masas solares, situado en la zona central de la Vía Láctea.

"Estos objetos parecen gas y se comportan como estrellas. Se ven compactos la mayor parte del tiempo, y se alargan cuando sus órbitas, que oscilan entre 100 y 1.000 años, se aproximan a Sagitario A", dice Anna Ciurlo.

Anteriormente, se descubrió el objeto G1 en el año 2.005, el G2 en el año 2.012 y se acercó mucho al ANS en el 2.014.

Todos estos 6 objetos G ven atraída su materia por la enorme gravedad de Sagitario A cuando se aproximan a él, que inevitablemente viajarà por el espacio y terminará cayendo en el ANS, produciendo un impresionante espectáculo de "fuegos artificiales", pues la materia se calentarà y emitirá abundante radiación antes de desaparecer a través del horizonte de sucesos.

G1 y G2 tienen òrbitas similares, pero los restantes G3-G4-G5 y G6 poseen órbitas muy diferentes.
La hipótesis mas plausible es que estos 6 objetos G pueden ser estrellas binarias que orbitan cercanas entre sí y terminarán fusionándose en 3 gigantescas estrellas en un periodo de más de 1.000.000 de años.

El centro de la Vía Láctea posee una densidad de estrellas un millón de veces más alta que nuestra parte de la Vía Láctea, la atracción gravitacional es mucho mayor y los campos magnéticos son mucho màs extraños.

En dicha zona central es donde sucede la astrofísica extrema que todavía no comprenden los científicos, pues la forma en que otras estrellas binarias interactúan entre ellas y con Sagitario A son muy distintas de cómo las estrellas solitarias interactúan con otra estrella sola.

Y ademàs, las estrellas individuales también actúan allí de forma muy distinta cuando se acercan a otra estrella individual y al aproximarse al ANS.

U n saludo.

JOSE ANTONIO MARTINEZ

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