sábado, 18 de enero del 2020 Fecha
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La Vía Láctea… ¡Esa desconocida!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La vecindad galáctica    ~    Comentarios Comments (0)

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Es nuestra Galaxia y, sin embargo, no la podemos contemplar en su totalidad y cómo es en realidad. Es una paradoja que podamos ver otras situadas a miles o millones de años luz de nosotros pero, la nuestro no.

Dicen que un enorme vacío hace que la Vía Láctea viaje por el Universo a dos millones de kilómetros por hora. Dos grandes fuerzas gobiernan su movimiento y la hace viajar a esa descomunal velocidad. Esa es la conclusión obtenida por un estudio que se publicó en Nature Astronomy.

La Vía Láctea vista desde el telescopio ALMA, en Chile. ESO / EPV

Mientras lee estas líneas, usted atraviesa el universo a una velocidad de dos millones de kilómetros por hora. No se trata de una fantasía, sino de un hecho contrastado que, hasta ahora, los astrónomos no sabían explicar del todo.

Resultado de imagen de el supercúmulo de Shapley

La teoría más aceptada dice que el supercúmulo de Sharpley, la mayor concentración de galaxias en el universo cercano, nos atrae con su empuje gravitatorio, acelerando a la Vía Láctea a esa vertiginosa velocidad. Pero esa propuesta no cuadraba con las observaciones del movimiento y la trayectoria del grupo local, el cúmulo de galaxias que engloba a Andrómeda y la Vía Láctea, nuestro diminuto vecindario en la inmensidad del universo.

Ahora, un nuevo estudio publicado hoy apunta a un segundo culpable. Se trata de una enorme región del universo que está a unos 500 millones de años luz y que, en términos cosmológicos, está vacía.

Lo cierto es que nuestra galaxia es la única que no podemos ver directamente y, de ella, desconocemos aún, algunas cuestiones que las hemos clasificado en el ámbito de la conjetura.

Hasta ahora solo existían pequeños indicios de este vacío y nadie había conseguido cuantificar sus efectos o localizarlo”

 

 

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El astrofísico Yehuda Hoffman, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y el resto de su equipo, ha realizado una simulación en tres dimensiones del movimiento de la Vía Láctea por el universo cercano. Se han basado en observaciones de la velocidad de 8.000 galaxias hechas con el telescopio espacial Hubble y otros instrumentos. Los resultados, publicados en Nature Astronomy, confirman la existencia de esa región con una baja densidad de estrellas y galaxias que repele a la Vía Láctea justo en la dirección del supercúmulo de Sharpley, que a su vez la atrae con la masa de sus miles de galaxias. La suma de ambas fuerzas hace que la Vía Láctea viaje a esos dos millones de kilómetros por hora respecto a la velocidad constante de la radiación cósmica de microondas, generada tras el Big Bang.

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El universo se expande a una velocidad definida por la constante de Hubble, explica Hoffman. Si se resta esa aceleración, el “efecto neto [de la nueva región] sobre la Vía Láctea es de repulsión”, explica. “Hasta ahora solo existían pequeños indicios de este vacío y nadie había conseguido cuantificar sus efectos o localizarlo”, señala. Este vacío, bautizado como repulsor dipolo, “aporta la otra mitad de la historia para explicar al completo el movimiento de la galaxia tal y como lo observamos”, resalta Hoffman.

El nuevo mapa muestra cómo el “atractor” y el “repulsor” influyen en un área del universo de unos 500 millones de años luz y que contiene otras grandes concentraciones de materia como el supercúmulo de Perseo-Piscis, el cúmulo de Hércules, la constelación de Lepus y Laniakea, el supercúmulo que habitamos los terrícolas. “Hasta donde sabemos esta es la mayor reconstrucción del universo local que se ha realizado”, asegura Hoffman.

Resultado de imagen de Un gran vacío encontrado en el Universo

La nueva región del universo descrita en el estudio no está realmente vacía, pero sí tiene menos estrellas y galaxias de lo normal y, por lo tanto, es mucho menos densa que las agrupaciones de cúmulos galácticos. El equipo de Hoffman espera que en el futuro se consiga observar la luz de estrellas en esta región.

El astrónomo añade que las características observadas para la Vía Láctea no tienen nada de especial en un universo que contiene unos dos billones de galaxias. “Su comportamiento parece muy común y encaja perfectamente con el modelo estándar de la cosmología”, que describe la estructura y evolución del universo a partir del Big Bang, resalta. “En este sentido, Copérnico tenía razón, no hay nada que nos haga especiales dentro del universo”, concluye.

Nature Astronomy

¿Qué nuevos caminos nos esperan?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (0)

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Resultado de imagen de Imágenes maravillosas del Universo

Aunque no pocas cosas en el Universo están escenificadas en ciclos que se repiten una y otra vez: Estrellas masivas que al final de sus vidas explotan como supernovas, dejan una enorme y bonita Nebulosa de la que vuelven a surgir nuevas estrellas y mundos y, la estrella se convierte en otra cosa distinta de lo que fue. Así ha venido pasando desde que que el Universo dinámico, con sus leyes y constantes, deja que las cosas transcurran tranquilas y siempre, con el “tiempo presente y vigilante” que, al no querer estar sólo, se acompaña del espacio y, también, de la Entropía.

 

 

“Quien ha visto las cosas presentes ha visto todo, todo lo ocurrido desde la eternidad y todo lo que ocurrirá en el tiempo sin fin; pues todas las cosas son de la misma clase y la misma forma”.

Marco Aurelio

 

Claro que él, quería significar que todo, desde el comienzo del mundo, ha sido igual, sigue unos patrones que se repiten una y otra vez a lo largo del transcurso de los tiempos: el día y la noche, el hombre y la mujer, el frío y el calor, el río muerto por la sequía o aquel que, cantarino y rumoroso ve correr sus aguas cristalinas hasta que desembocan en el océano. La Bondad y la maldad…Así ha sido siempre y, así continuará siendo.

Canción del Pirata. Espronceda.

Bueno, este podría ser el bajel de la canción del Pirata de Espronceda

Para fugarnos de la tierra

un libro es el mejor bajel;

y se viaja mejor en el poema

que en más brioso corcel.

Whitman

 

 

 

Todo estado presente de una sustancia simple es naturalmente una consecuencia de su estado anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro.

Leibniz

 

Niels Bohor, citando a Gohete preguntaba: ¿Cuál es el camino? No hay ningún camino. Está claro el mensaje que tal pregunta y tal respuesta nos quiere hacer llegar, el camino, tendremos que hacerlo nosotros mediante la exploración hacia el futuro en el que está lo que deseamos encontrar. Hay que explorar y arriesgarse para descubrir tenemos que ir más allá de las regiones habituales y conocidas que nos tienen estancados siempre en el mismo lugar. ¡Arrisguémosno!

Ulises de Ítaca se arriesgó a oír el canto de las sirenas amarrado al palo de la vela mayor de su embarcación.

Pero, no cabe duda alguna de que, el acto de exploración modifica la perspectiva del explorador; Ulises, Marco Polo y Colón habían cambiado cuando volvieron a su hogar. Lo mismo ha sucedido en la investigación científica de los extremos en las escalas, desde la grandiosa extensión del espacio cosmológico hasta el mundo minúsculo y enloquecido de las partículas subatómicas.

 Resultado de imagen de Imágenes maravillosas del Universo

Quizás dentro de 3.500 millones de años, la escena que aquí podemos ver podría ser verdad. Andrómeda, la galaxia hermana de la Vía Láctea, se nos echa encima a 500 Km por segundo y, en ese tiempo llegará hasta nosotros para que ambas, se fundan en un abrazo sin fín.

       Una bella galaxia espiral de más de cien mil años-luz de diámetro que podemos comparar con…Un átomo.

Entre ambos “universos” existe una descomunal duiferencia en los extremos de las escalas. Sin embargo, la inmensa galaxia de arriba no sería posible sin la existencia de infinitesimal átomo de abajo. Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.

Así que, cuando hacemos esos viajes, irremediablemente nos cambian, y, desde luego, desafían muchas de las concepciones científicas y filosóficas que, hasta ese momento, más valorábamos. Algunas tienen que ser desechadas, como el bagaje que se deja atrás en una larga travesía por el desierto. Otras tienen que ser modificadas y reconstruidas hasta quedar casi irreconocibles, ya que, lo que hemos podido ver en esos viajes, lo que hemos descubierto, nos han cambiado por completo el concepto y la perspectiva que del mundo teníamos, ahora conocemos y sabemos.

La exploración del ámbito de las galaxias extendió el alcance de la visión humana en un factor de 1026veces mayor que la escala humana, y produjo la revolución que identificamos con la relatividad, la cual reveló que la concepción newtoniana del mundo sólo era un parroquianismo en un universo más vasto donde el espacio es curvo y el tiempo se hace flexible.

Resultado de imagen de Explorando el ámbito subatómico

La exploración del dominio subatómico nos llevó lejos en el ámbito de lo muy pequeño, a unos 10-15 de la escala humana, y también significó una revolución. Esta fue la Física cuántica que, transformó todo lo que abordó.

La teoría cuántica nació en 1900, cuando Max Planck comprendió que sólo podía explicar lo que llamaba la curva del cuerpo negro -el espectro de energía que genera un objeto de radiación perfecta- si abandonaba el supuesto clásico de que la emisión de energía es continua, y lo reemplazó por la hipotesis sin precedentes de que la energía se emite en unidades discretas. Planck llamó cuantos a estas unidades.

Planck definió a “sus”0 cuantos en términos del “cuanto de acción”, simbolozado por la letra h que ahora, se ha convertido en el símbolo de una constante,  la constante de Planck, h.  Planck no era ningún revolucionario – a la edad de cuarenta y dos años era un viejo, juzgado por patrones de la ciencia matemática y, además, un pilar de la elevada cultura alemana del siglo XIX-, pero se percató fácilmente de que el principio cuántico echaría abajo buena parte de la física clásica a la que había dedicado la mayor parte de su carrera. “Cuanto mayores sean las dificultades -escribió-…tanto más importante será finalmente para la ampliación y profundización de nuestros conocimientos en la física.”

Sus palabras fueron prféticas: cambiando y desarrollándose constantemente, modificando su coloración de manera tan impredecible como una reflexión en una burbuja de jabón, la física cuántica pronto se expandió practicamente a todo el ámbito de la física, y el cuanto de acción de Planck, hllegó a ser considerado una constante de la Naturaleza tan fundamental como la velocidad de la luz, c, de Einstein.

Max Planck es uno de los científicos a los que más veces se le han reconocido sus méritos y, su nombre, está por todas partes: La Constante de Planc, las Unidades de Planck, El cuanto de Planck, la Radiación de Planck, El Teimpo de Planck, la masa de Planck, la Energía de Plancik, la Longitud de Planck…Todo bien merecido.

 Pero sigamos con la escala del Universo conocido  observable, la mayor escala que abarca más de 100 mil trillones de kilómetros y hagamos un pequeño esquema que lo refleje:

Radio en metros                                                                   Objetos característicos

1026                                                                                                 Universo observable

1024                                                                                                 Supercúmulos de Galaxias

1023                                                                                                 Cúmulos de Galaxias

1022                                                                                                 Grupo de Galaxias (por ejemplo el Grupo Local)

1021                                                                                                  Galaxia La Vía Láctea

Nube Molecular gigante muy masiva, de gas y polvo compuesta fundamentalmente de moléculas con diámetro típico de 100 a.l. Tienen masa de hasta diez millones de masas solares (moléculas de Hidrógeno (H2) el 73% en masa), átomos de Helio (He, 25%), partículas de polvo (1%), Hidrógeno atómico neutro (H I, menos del 1%) y, un rico coctel de moléculas interestelares. En nuestra galaxia existen al menos unas 3000 Nubes Moleculares Gigantes, estando las más masivas situadas cerca de la radiofuente Sagitario B en el centro Galáctico.

1018                                                                                                  Nebulosas Gigantes, Nubes Moleculares

1012                                                                                                                                                   Sistema Solar

1011                                                                                                  Atmósfera externa de las Gigantes rojas

   Aunque a una Unidad Astronómica de distancia (150 millones de Kilómetros de la Tierra), el Sol caliente el planeta y nos da la vida

109                                                                                                  El Sol

108                                                                                                  Planetas Gigantes como Júpiter

107                                                                                                  Estrellas enanas,  planetas similares a la Tierra

105                                                                                                  Asteroides, núcleos de cometas

104                                                                                                  Estrellas de Neutrones

Los seres humanos también son parte del Universo que queremos descubrir.

1                                                                                                      Seres Humanos

10-2                                                                                                Molécula de ADN (eje largo)

10-5                                                                                                Células vivas

   

                                      Células vivas

10-9                                                                                                Molécula de ADN (eje corto)

10-10                                                                                              Átomos

10-14                                                                                             Núcleos de átomos pesados

10-15                                                                                             Protones y Neutrones

10-35                                                                                         Quarks

Longitud de Planck: cuanto de espacio; radio de partículas sin dimensiones = la cuerda.

Es la escala de longitud a la que la descripción clásica de la Gravedad cesa de ser válida y debe ser tenida en cuenta la mecánica cuántica. Está dada por la ecuación de arriba, donde G es la constante gravitacional, ħ es la constante de Planck racionalizada y c es la velocidad de la luz. El valor de la longitud de Planck es del orden de 10-35 m (veinte órdenes de magnitud menorque el tamaño del protón 10-15 m).

Me llama la atención y me fascina kla indeterminación que esté inmersa en el mundo cuántico. La indeterminación cuántica no depende del aparato experimental empleado para investigar el mundo subatómico. Se trata, en la medida de nuestro conocimiento, de una limitación absoluta, que los más destacados sabios de una civilización extraterrestre avanzada compartirían con los más humildes físicos de la Tierra.

Por muy avanzados que pudieran estar, ellos también estarían supeditados al Principio de Incertidumbre o Indeterminación cuántica, y, como nosotros, cuando trataran de encontrar (sea cual fuese las matemáticas o sistemas que emplearan para hallarlo) el resultado de la constante de estructura fina, el resultado sería el mismo: 137, número puro y adimensional.

Todo esto nos ha llevado a la más firme convicción para definir la visión del mundo de la física que nos revelaba que no sólo la materia y la energía sino que también el conocimiento están cuantizados. Cuando un fotón choca con un átomo, haciendo saltar un electrón a una órbita más elevada, el electrón se mueve de la órbita inferior a la superior instantáneamente, sin tener que atravesar el espacio intermedio. Los mismos radios orbitales están cuantizados, y el electrón simplemente deja de existir en un punto para aparecer simultáneamente en otro. Este es el famoso “salto cuántico” que tanto desconcierta, y no es un mero problema filosófico, es una realidad que, de momento, no hemos llegado a comprender.

Por mucho que lo piense, no podrá aprovechar los mecanismos del Salto Cuántico para viajar a otras galaxias, de momento, que se sepa, sólo lo hacen electrones que reciben un fotón energético y desaparecen de su orbital para aparecer, de manera inmediata, en otro más cercano al núcleo del átomo pero, sin tener que recorrer la distancia que separaba ambos puntos, el de partida y el de llegado. ¿Por dónde recorrió el camino? Nadie lo sabe.

Pero, ¿quién sabe? Quizás un día lejano aún en el tiempo, cuando descubramos el secreto que este salto cuántico nos esconde, poderemos aprovechar la misma técnica que emplea la Naturaleza con los electrones para hacer posible que se transporten de un lugar a otro sin tener que recorrer las distancias que separan ambos destinos.

Pero la factibilidad de poder trasladarse de un punto a otro del Universo recurriendo a la ayuda de un agujero de gusano es tan sólo el principio de las … ¡elucubraciones mentales que, en el futuro, podrían ser una realidad! Estaría bien poder trasladarse entre las estrellas por ese medio

Bueno, pongamos los pies en el suelo, volvamos a la realidad. La revolución cuántica ha sido penosa, pero podemos agradecerle que, nos haya librado de muchas ilusiones que afectaban a la visión clásica del mundo. Una de ellas era que el hombre es un ser aparte, separado de la naturaleza a la que en realidad, no es que esté supeditado, sino que es, parte ella. ¡Somos Naturaleza!

Está claro, como nos decía Immanuel Kant que: “La infinitud de la creación es suficientemente grande como para hacer que un mundo, o una Vía Láctea de mundos, parezca, en comparación con ella, lo que una flor o un insecto en comparación con la Tierra.”

                        No creo que para 2.050 tengamos una puerta estelar

Algún día podríamos desaparecer en una especie anillo de plasma  (¡Por qué no), abriendo una puereta estelar hacia otros mundos, otras estrellas. Creo que la imaginación se nos ha dado para algo y, si todo lo que podemos imaginar… se puede plasmar en realidad… la conclusión lógica es que sólo necesitamos ¡Tiempo!

Sí, amigosd míos, la Naturaleza vive en constante movimiento y, nosotros, que formamos parte de ella…También.

 

En tiempos y lugares totalmente inciertos,

Los átomos dejaron su camino celeste,

Y mediante abrazos fortuítos,

Engendraron todo lo que existe.

Maxwell

 

Doy las gracias a Timothy Ferris de cuyo libro, la Aventura del Universo, he podido obtener unos bellos pasajes que aquí, quedan incluídos.

emilio silvera

Atisbar en los agujeros negros

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NASA Selecciona una Misión Para Estudiar los Agujeros Negros

 

04.01.17.- La NASA ha seleccionado una misión científica que permitirá a los astrónomos explorar, por primera vez, los detalles ocultos de los de algunos de los objetos astronómicos más extremos y exóticos, tales como agujeros negros estelares y supermasivos, estrellas de neutrones y púlsares.

Los objetos tales como los agujeros negros pueden calentar los gases circundantes a más de un millón de grados. La radiación de alta energía de rayos X de este gas puede ser polarizada, vibrando en una dirección particular. La misión Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) transportará tres telescopios espaciales con cámaras capaces de medir la polarización de estos rayos X cósmicos, permitiendo a los científicos responder preguntas fundamentales sobre estos entornos turbulentos y extremos donde los campos gravitatorios, eléctricos y magnéticos están en sus límites.

“No podemos ver directamente lo que está pasando cerca de objetos como agujeros negros y estrellas de neutrones, pero estudiar la polarización de los rayos X emitidos desde sus entornos revela la física de estos enigmáticos objetos”, dijo Paul Hertz, director de división de astrofísica de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. “La NASA tiene una gran historia de lanzamiento de observatorios en el Programa de Exploración Astrofísica con nuevas y únicas capacidades de observación. IXPE abrirá una nueva ventana en el universo para que los astrónomos puedan mirar a través. Hoy, sólo podemos adivinar lo que vamos a encontrar”.

El Programa de Exploración de Astrofísica de la NASA solicitó propuestas para nuevas misiones en Septiembre de 2014. Se presentaron 14 propuestas y se seleccionaron tres conceptos de misión para su revisión adicional por un grupo de expertos y científicos externos. La NASA determinó que la propuesta IXPE proporcionaba el mejor potencial científico y el plan de desarrollo más factible.

 

 

La NASA ha seleccionado una misión científica que permitirá a los astrónomos explorar, por primera vez, los detalles ocultos de los de algunos de los objetos astronómicos más extremos y exóticos, tales como agujeros negros estelares y supermasivos, estrellas de neutrones y púlsares. Image Credit: NASA

 

 

 

Noticias NASA

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El Sistema Solar y Más Allá Está Repleto de Agua

 

10.04.15.- A medida que las misiones de la NASA exploran nuestro sistema solar y buscan nuevos mundos, están encontrando agua en lugares sorprendentes. El agua es una pieza fundamental en nuestra búsqueda de planetas habitables y vida más allá de la Tierra que vincula de forma sorprendente mundos aparentemente dispares.

“Las actividades científicas de la NASA han proporcionado en los últimos años una ola de descubrimientos asombrosos relacionados con el agua que nos inspiran para continuar investigando nuestros orígenes y las fascinantes posibilidades de vida en el Universo”, dijo Ellen Stofan, científico jefe de la agencia.”Podríamos estar cerca de responder finalmente a la pregunta de si estamos solos en nuestro sistema solar y más allá.”

Los elementos químicos que componen el agua, hidrógeno y oxígeno, son algunos de los más abundantes en el universo. Los astrónomos detectan la firma del agua en nubes moleculares gigantescas en el espacio interestelar, en los discos de materia de los que nacen nuevos sistemas planetarios, y en las atmósferas de planetas gigantes orbitando otras estrellas.

Existen muchos mundos que se piensa que tienen agua líquida debajo de su superficie, y muchos otros que tienen agua en forma de hielo o vapor. El agua se encuentra en cuerpos primitivos tales como cometas y asteroides, y en planetas enanos como Ceres. Las atmósferas y el interior de los cuatro planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno – se cree que contienen enormes cantidades de materia líquida, y sus lunas y anillos tienen cantidades sustanciales de hielo de agua.

Tal vez los mundos oceánicos más sorprendentes son las cinco lunas heladas de Júpiter y Saturno que presentan fuertes evidencias de océanos debajo de sus superficies: Ganímedes, Europa y Calisto en Júpiter, y Encélado y Titán de Saturno.

El Telescopio Espacial Hubble proporcionó recientemente poderosas evidencias de que Ganímedes posee un océano de agua salada bajo su superficie, probablemente localizado entre dos capas de hielo.

La NASA está explorando nuestro Sistema Solar y más allá para comprender el funcionamiento del Universo, buscando agua y vida entre las estrellas.
La NASA está explorando nuestro Sistema Solar y más allá para comprender el funcionamiento del Universo, buscando agua y vida entre las estrellas. Image Credit: NASA

 

Europa y Encelado se cree que tienen un océano de agua líquida bajo su superficie, en contacto con rocas ricas en minerales, y podrían tener los tres ingredientes necesarios para la vida tal y como la conocemos: agua líquida, elementos químicos esenciales para los procesos biológicos, y fuentes de energía que podrían ser usadas por los seres vivos. La misión Cassini de la NASA ha revelado que Encelado es un mundo activo con géiseres de hielo. Investigaciones recientes sugieren que podría haber actividad hidrotermal en su suelo oceánico, un ambiente potencialmente adecuado para los organismos vivos.

Naves de la NASA también han encontrado indicios de agua en los cráteres en sombra permanente sobre Mercurio y la Luna, que mantienen un registro de impactos de hielo a través del tiempo como recuerdos criogénicos.

Mientras que por un lado nuestro Sistema Solar parece estar anegado en agua en algunos lugares, otros parecen haber perdido grandes cantidades de agua.

En Marte, las misiones de NASA han encontrado claras evidencias de que el Planeta Rojo habría tenido agua en su superficie durante largos periodos de tiempo en el pasado. El rover Curiosisty descubrió un antiguo lecho del río que existía en medio de condiciones favorables para la vida tal como la conocemos.

Más recientemente, los científicos de la NASA utilizando telescopios terrestres, fueron capaces de estimar la cantidad de agua de Marte que se ha perdido con el paso de los eones. Llegaron a la conclusión de que el planeta una vez tuvo agua líquida suficiente para formar un océano que ocupó casi la mitad del hemisferio norte de Marte, en algunas regiones alcanzando profundidades de más de 1,6 kilómetros. Pero, ¿dónde se fue el agua?

Está claro para algunos de que está en los casquetes polares de Marte y por debajo de la superficie. También parece que gran parte de la atmósfera primitiva de Marte fue despojada por el viento de partículas cargadas que fluyen del Sol, haciendo que el planeta se seque. La misión MAVEN de la NASA está trabajando en órbita alrededor de Marte para esclarecerlo.

La historia de cómo Marte se secó está íntimamente ligada a la forma en que la atmósfera del Planeta Rojo interactúa con el viento solar. Los datos de las misiones solares de la agencia – incluyendo STEREO, Observatorio de Dinámica Solar, SDO, y la planificada Solar Probe Plus – son vitales para ayudar a entender mejor lo que sucedió.

Comprender la distribución del agua en nuestro sistema solar es de gran importancia para comprender cómo se formaron los planetas, las lunas, cometas y otros objetos hace unos 4.500 millones de años a partir del disco de gas y polvo que rodeaba nuestro Sol.