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Pregúntele a Ethan: ¿Cómo escapar de un agujero negro la radiación de Hawking y los chorros relativistas? Comenzó con una explosión. . . El universo está ahí fuera, esperando que lo descubras Arte conceptual de un anillo de acreción y chorro alrededor de un agujero negro supermasivo. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech Por Ethan Siegel, para Forbes Enero 20 de 2018 Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente. La característica más importante de un agujero negro es que tiene un horizonte de eventos: una región del espacio donde el campo gravitatorio es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. ¿Cómo, entonces, explicamos la materia y la radiación que ambos vemos y predecimos debería provenir de ellos? Eso es lo que Russell Sisson quiere saber, cuando pregunta: Todo lo que lees sobre un agujero negro indica que "nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos". Luego, usted lee que hay radiación de Hawking, que "es radiación de cuerpo negro que se predice que será liberada por los agujeros negros". Luego hay chorros relativistas que "disparan desde agujeros negros a velocidades cercanas a la de la luz". Obviamente, algo sale de los agujeros negros, ¿verdad? La materia y la radiación definitivamente pueden venir hacia nosotros, provenientes de la ubicación del agujero negro. ¿Pero eso significa que algo escapa de un agujero negro? ¡Vamos a averiguar! Mientras que las galaxias anfitrionas distantes para quásares y núcleos galácticos activos a menudo se pueden obtener imágenes en luz visible / infrarroja, los jets mismos y la emisión circundante se ven mejor tanto en la radiografía como en la radio, como se ilustra aquí para la galaxia Hércules A. toma un agujero negro para alimentar un motor como este, pero eso no significa necesariamente que esto sea materia / radiación que escapa desde el horizonte del evento. Crédito de la imagen: NASA, ESA, S. Baum y C. O'Dea (RIT), R. Perley y W. Cotton (NRAO / AUI / NSF), y el Equipo de herencia de Hubble (STScI / AURA) Cuando hablamos de un agujero negro, es importante reconocer a qué nos referimos. Si junta suficiente masa en un volumen de espacio lo suficientemente pequeño, la curvatura del espacio-tiempo será tan grande que un rayo de luz, sin importar en qué dirección se propague, inevitablemente regresará a la singularidad central. La velocidad de escape, o la velocidad a la que necesitarías moverte para superar la atracción gravitacional del agujero negro, es mayor que la velocidad de la luz. Una consecuencia de esto es que hay una región crítica, o un horizonte de eventos, donde una vez que cruzas dentro de ella, nunca puedes salir. Las cosas que están dentro del horizonte de eventos siempre golpean la singularidad; las cosas que están afuera pueden escapar o caer, dependiendo de sus propiedades. Según lo visto con nuestros telescopios más potentes, como el Hubble, los avances en la tecnología de la cámara y las técnicas de imagen nos han permitido explorar y comprender mejor la física y las propiedades de quásares distantes, incluidas sus propiedades centrales de agujeros negros. Crédito de la imagen: NASA y J. Bahcall (IAS) (L); NASA, A. Martel (JHU), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO / Lick Observatory), el equipo científico de ACS y ESA (R) Sin embargo, existen partículas y radiación reales, observadas y teorizadas, que se originan en un agujero negro. Los discos de acreción son un ejemplo espectacular. Imagina que eres una partícula fuera del horizonte de sucesos de un agujero negro, pero unido gravitacionalmente a ella. La fuerte atracción gravitacional hará que te muevas en una órbita elíptica, donde tu velocidad más rápida corresponde a tu aproximación más cercana al agujero negro. Siempre y cuando no cruces el horizonte de sucesos, nunca deberías caer. Ocasionalmente, si hay suficientes partículas en órbita, interactuarás con las otras, experimentarás colisiones inelásticas y fricción. Se calentará, se verá obligado a moverse en una órbita más circular y, finalmente, emitirá radiación. Esta radiación no proviene del interior del agujero negro, sino de la materia que orbita fuera del horizonte de eventos. Una ilustración de un agujero negro activo, uno que acrecenta la materia y acelera una parte hacia afuera en dos chorros perpendiculares, puede describir el agujero negro en nuestra galaxia y, en particular, los más activos en muchos aspectos. Crédito de la imagen: Mark A. Garlick Claro, algo de la materia eventualmente perderá suficiente energía como para cruzar hacia el interior del horizonte de eventos, llegando a la singularidad y aumentando la masa del agujero negro. Pero están sucediendo muchas cosas en las cercanías del agujero negro. Hay partículas cargadas de diferentes signos y magnitudes que viajan muy rápido: se mueven cerca de la velocidad de la luz. Los objetos cargados en movimiento crean campos magnéticos y eso hace que muchas de las partículas de materia ionizada se aceleren en forma de hélice, lejos del plano del disco de acreción. Estas partículas aceleradoras son el origen de los chorros relativistas, que producen lluvias de partículas y radiación cuando colisionan con el material más alejado del agujero negro. La galaxia Centaurus A, que se muestra en un compuesto de luz visible, luz infrarroja (submilimétrica) y en la radiografía. Crédito de la imagen: ESO / WFI (Optical); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submilimétrico); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (Radiografía) Los chorros relativistas son una vista notable, y en algunos casos, son tan brillantes que realmente aparecen en luz visible. La galaxia Centaurus A tiene un chorro en ambas direcciones que se vuelve grande, difuso y espectacular; la galaxia Messier 87 tiene un solo chorro colimado que se extiende por más de 5000 años luz. Ambos son causados por un agujero negro activo, supermasivo que es mucho más grande que incluso la monstruosidad de cuatro millones de masas solares en el centro de la Vía Láctea. El segundo agujero negro más grande visto desde la Tierra, el que está en el centro de la galaxia M87, es alrededor de 1000 veces más grande que el agujero negro de la Vía Láctea, pero está más de 2000 veces más lejos. El chorro relativista que emana de su núcleo central es uno de los más grandes y colimado que se haya observado. Crédito de la imagen: ESA / Hubble y NASA Para los discos de acreción y los chorros relativistas, estos son fenómenos observables alrededor de los agujeros negros, pero nada sale del interior del agujero negro y sale. Para la radiación de Hawking, sin embargo, las cosas se complican un poco más. En teoría, se puede imaginar un agujero negro que estaba realmente en el vacío del espacio, sin materia, radiación u otras masas a su alrededor. Si el agujero negro no estuviera allí, todo lo que tendrías sería el vacío del espacio plano, no curvado, gobernado por las leyes fundamentales del Universo. Pero si coloca el agujero negro allí, tiene espacio curvo, un horizonte de sucesos y las leyes de la física. Y una consecuencia de eso es que obtienes radiación omnidireccional con un espectro de cuerpo negro: radiación Hawking. El horizonte de sucesos de un agujero negro es una región esférica o esferoidal de la que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Pero fuera del horizonte de eventos, se predice que el agujero negro emitirá radiación. Crédito de la imagen: NASA; Jörn Wilms (Tübingen) y otros; ESA El problema con la conceptualización de la radiación de Hawking es el siguiente: toda la radiación se origina desde fuera del horizonte de sucesos, pero el único lugar para extraer energía es la masa dentro del agujero negro. Por cada cuanto de energía (E) liberado en forma de radiación de Hawking, la masa del agujero negro (m) tiene que disminuir en una cantidad equivalente. ¿Cuanto es eso? Exactamente la cantidad que predice la ecuación más famosa de Einstein, E = mc^2. Pero, ¿cómo puede la radiación desde afuera de un agujero negro ser causada por la masa que está dentro de un agujero negro, particularmente si nada puede escapar del horizonte de eventos? Una visualización de lo que sería un agujero negro recortado contra el telón de fondo de la Vía Láctea. El horizonte de eventos es la región oscura de la que no puede escapar la luz. Crédito de la imagen: equipo SXS; Bohn et al. 2015 La explicación más común, dada por el propio Hawking, es también la más equivocada. Una de las formas en que puede visualizar la energía de vacío, o la energía inherente al espacio en sí, es con pares de partículas y antipartículas. El espacio vacío, porque su energía de punto cero es un valor positivo (en lugar de cero), no se puede visualizar como totalmente vacío; necesitas algo para ocuparlo. Combinando este hecho con el principio de incertidumbre de Heisenberg, se llega a una imagen en la que los pares de materia y antimateria surgen durante un breve período de tiempo, antes de aniquilar a la nada del espacio vacío. Cuando un miembro está fuera del horizonte de sucesos pero el otro cae, el "exterior" puede escapar, llevando la energía lejos, mientras que el "interior" lleva energía negativa y disminuye la masa del agujero negro. Los pares de partículas y antipartículas aparecen y desaparecen continuamente, tanto dentro como fuera del horizonte de sucesos de un agujero negro. Cuando un par creado en el exterior tiene uno de sus miembros, es cuando las cosas se ponen interesantes. Crédito de la imagen: Ulf Leonhardt de la Universidad de St. Andrews En primer lugar, esta visualización no es para partículas reales, sino virtuales. Son solo herramientas de cálculo, no entidades físicamente observables. En segundo lugar, la radiación de Hawking que deja un agujero negro es casi exclusivamente fotones, no partículas de materia o antimateria. Y tercero, la mayor parte de la radiación de Hawking no proviene del borde del horizonte de eventos, sino de una región muy grande que rodea el agujero negro. Si debe seguir la explicación de los pares de partículas y antipartículas, es mejor tratar de verlo como una serie de cuatro tipos de pares: out-out,out-in,in-out, andin-in, donde son los pares de entrada y salida los que interactúan virtualmente, produciendo fotones que transportan energía, donde la energía faltante proviene de la curvatura del espacio, y eso a su vez disminuye la masa del agujero negro central. La radiación de Hawking es lo que inevitablemente resulta de las predicciones de la física cuántica en el espacio-tiempo curvo que rodea el horizonte de sucesos del agujero negro. Este diagrama muestra que es la energía que proviene del exterior del horizonte de eventos lo que crea la radiación, lo que significa que el agujero negro debe perder masa para compensar. Crédito de la imagen: E. Siegel Pero la verdadera explicación no se presta muy bien a una visualización, y eso preocupa a mucha gente. Lo que debe calcular es cómo se comporta la teoría del campo cuántico del espacio vacío en la región altamente curva alrededor de un agujero negro. No necesariamente en el horizonte de sucesos, sino en una región esférica grande fuera de él. Al realizar el cálculo de la teoría cuántica de campos en el espacio curvo se obtiene una solución sorprendente: la radiación térmica del cuerpo negro se emite en el espacio que rodea el horizonte de sucesos del agujero negro. Y cuanto menor es el horizonte de eventos, mayor es la curvatura del espacio cerca del horizonte de eventos, y por lo tanto, mayor es la velocidad de la radiación de Hawking. A medida que un agujero negro se contrae en masa y radio, la radiación de Hawking que emana de él se vuelve más y más grande en temperatura y potencia. Una vez que la tasa de descomposición excede la tasa de crecimiento, la radiación de Hawking solo aumenta la temperatura y la potencia. Crédito de la imagen: NASA Sin embargo, bajo ninguna circunstancia, podemos concluir que algo cruza el horizonte del evento desde adentro hacia afuera. La radiación de Hawking proviene del espacio exterior al horizonte de sucesos y se propaga fuera del agujero negro. La pérdida de energía disminuye la masa del agujero negro central, lo que lleva a la evaporación total. La radiación de Hawking es un proceso increíblemente lento, donde un agujero negro que la masa de nuestro Sol tardaría 10^67 años en evaporarse; el que está en el centro de la Vía Láctea requeriría 10^87 años, ¡y los más masivos del Universo podrían demorar hasta 10^100 años! Y cada vez que un agujero negro se descompone, lo último que se ve es un destello de radiación brillante y enérgico y partículas de alta energía. Contra un fondo aparentemente eterno de oscuridad eterna, un solo destello de luz emergerá: la evaporación del agujero negro final en el Universo. Crédito de la imagen: ortega-pictures / pixabay Estos últimos pasos de decaimiento, que no ocurrirán hasta mucho después de que la estrella final se haya extinguido, son los últimos jadeos de energía que el Universo tiene que emitir. A su manera, es el Universo el que intenta, por última vez, crear un desequilibrio energético y una oportunidad para la creación de estructuras complejas. Cuando el último agujero negro se descomponga, será el intento final del Universo de decir lo mismo que dijo al comienzo del Big Bang caliente, "¡Que haya luz!" ¡Envía tus preguntas sobre Ask Ethan a startswithabang en gmail dot com! With a little help from Google Translate for Business

Un mundo oculto de partículas te espera. Obra de Sandbox Studio, Chicago con Ana Kova Por Sarah Charley, para Symmetry Magazine Enero 16 de 2018 No necesitamos dimensiones extra o universos paralelos para tener una realidad alternativa superpuesta sobre la nuestra. La materia invisible está en todas partes. Por ejemplo, tome neutrinos generados por el sol, dice Jessie Shelton, una teórica de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign que trabaja en física del sector oscuro. "Estamos constantemente bombardeados con neutrinos, pero pasan directamente a través de nosotros. Comparten el mismo espacio que nuestros átomos pero casi nunca interactúan ". Por lo que los científicos pueden decir, los neutrinos son partículas solitarias. Pero, ¿y si hay un mundo entero de partículas que interactúan entre sí pero no con átomos ordinarios? Esta es la idea detrás del sector oscuro: un mundo teórico de la materia que existe junto con el nuestro pero invisible a los detectores que usamos para estudiar las partículas que conocemos. "Los sectores oscuros son, por definición, construidos a partir de partículas que no interactúan fuertemente con el Modelo Estándar", dice Shelton. El Modelo Estándar es la guía de campo de un físico para las 17 partículas y fuerzas que componen toda la materia visible. Explica cómo se pueden formar los átomos y por qué brilla el sol. Pero no puede explicar la gravedad, el desequilibrio cósmico de la materia y la antimateria o las fuerzas dispares de las cuatro fuerzas de la naturaleza. Por sí solo, un mundo invisible de partículas del sector oscuro no puede resolver todos estos problemas. Pero ciertamente ayuda. Obra de Sandbox Studio, Chicago con Ana Kova El principal punto de venta para el sector oscuro es que las teorías se enfrentan de manera integral al problema de la materia oscura. La materia oscura es un término que los físicos acuñaron para explicar extraños efectos gravitacionales que observan en el cosmos. La luz estelar distante parece doblarse alrededor de objetos invisibles a medida que atraviesa el cosmos, y las galaxias giran como si tuvieran cinco veces más masa de lo que su materia visible puede explicar. Incluso la luz antigua preservada en el fondo cósmico de microondas parece sugerir que hay un andamio invisible sobre el que se forman las galaxias. Algunas teorías sugieren que la materia oscura es un simple residuo cósmico que agrega masa, pero poco más, a la complejidad de nuestro cosmos. Pero después de décadas de búsqueda, los físicos aún tienen que encontrar la materia oscura en un experimento de laboratorio. Tal vez la razón por la cual los científicos no pudieron detectarlo es que lo han estado subestimando. "No hay ninguna razón en particular para esperar que lo que esté sucediendo en el sector oscuro tenga que ser tan simple como nuestros modelos más mínimos", dijo Shelton. "Después de todo, sabemos que nuestro mundo visible tiene mucha física rica: fotones, electrones, protones, núcleos y neutrinos son críticamente importantes para comprender la cosmología de cómo llegamos aquí. El sector oscuro también podría ser un lugar concurrido ". Según Shelton, la materia oscura podría ser la única partícula sobreviviente de un conjunto similarmente complicado de partículas oscuras. "Incluso podría ser algo así como el protón, un estado ligado de partículas que interactúan a través de una fuerza oscura muy fuerte. O podría ser algo así como un átomo de hidrógeno, un estado ligado de partículas que interactúan a través de una fuerza oscura más débil ", dijo ella. Incluso si los experimentos terrestres no pueden ver directamente estas partículas estables de materia oscura, podrían ser sensibles a otros tipos de partículas oscuras, como fotones oscuros o partículas oscuras de vida corta que interactúan fuertemente con el bosón de Higgs. "El Higgs es una de las formas más fáciles para que las partículas del Modelo Estándar hablen con el sector oscuro", dice Shelton. Por lo que saben los científicos, el bosón de Higgs no es quisquilloso. Puede muy bien interactuar todo tipo de partículas masivas, incluidas aquellas invisibles para los átomos ordinarios. Si el bosón de Higgs interactúa con partículas masivas del sector oscuro, los científicos deberían descubrir que sus propiedades se desvían ligeramente de las predicciones del Modelo estándar. Los científicos del Gran Colisionador de Hadrones están midiendo con precisión las propiedades del bosón de Higgs para buscar caprichos inesperados que podrían abrir una puerta de entrada a la nueva física. Al mismo tiempo, los científicos también están utilizando el LHC para buscar partículas del sector oscuro directamente. Una teoría es que a temperaturas extremadamente altas, la materia oscura y la materia ordinaria no son tan diferentes y pueden transformarse entre sí a través de una fuerza oscura. En el temprano y denso universo temprano, esto habría sido bastante común. "Pero a medida que el universo se expandió y se enfrió, esta interacción se congeló, dejando algo de materia oscura reliquia atrás", dijo Shelton. Las colisiones de partículas energéticas generadas por el LHC imitan las condiciones que existieron en el universo temprano y podrían desbloquear partículas del sector oscuro. Si los científicos tienen suerte, incluso podrían capturar partículas del sector oscuro que se metamorfosean en la materia ordinaria, un evento que podría materializarse en los datos experimentales como pistas de partículas que aparecen de repente sin una fuente aparente. Pero también hay varios escenarios posibles en los que cualquier interacción entre el sector oscuro y nuestras partículas del Modelo Estándar es tan pequeña que están fuera del alcance de los experimentos modernos, según Shelton. "Estos escenarios de 'pesadilla' son posibilidades completamente lógicas, y en este caso, tendremos que pensar con mucho cuidado sobre las formas astrofísicas y cosmológicas para buscar las huellas de la física de partículas oscuras", dice. Incluso si el sector oscuro es inaccesible para los detectores de partículas, la materia oscura siempre será visible a través de la huella digital gravitacional que deja en el cosmos. "La gravedad nos dice mucho sobre la cantidad de materia oscura en el universo y los tipos de interacciones de partículas que pueden y no pueden tener las partículas del sector oscuro", dijo Shelton. "Por ejemplo, experimentos de ondas gravitacionales más sensibles nos darán la posibilidad de mirar hacia atrás en el tiempo y ver cómo se veía nuestro universo a energías extremadamente altas, y quizás revelar más acerca de esta materia invisible que vive en nuestro cosmos". With a little help from Google Translate for Business

representan tres partículas de mayor energía en el universo "En nuestro modelo, los rayos cósmicos acelerados por los poderosos chorros de núcleos galácticos activos escapan a través de los lóbulos de radio que a menudo se encuentran al final de los chorros", dijo el astrofísico Ke Fang. Los chorros relativistas que se extienden desde los agujeros negros supermasivos podrían dar cuenta de las tres partículas de mayor energía del universo. Foto de PSU Por Brooks Hays, para United Press International UPI | 22 de enero de 2018 22 de enero (UPI) - Los científicos han rastreado las tres partículas de mayor energía en el universo a un único origen cósmico. La última investigación, publicada esta semana en la revista Nature Physics, sugiere que los neutrinos, los rayos cósmicos y los rayos gamma son resultados de los poderosos chorros de los agujeros negros supermasivos. Los astrónomos de la Universidad Estatal de Pensilvania encontraron que los tres tipos de partículas suministran al universo niveles similares a los de la entrada de energía, a pesar de que cada tipo de partículas tiene diversos niveles de energía. "El hecho de que las intensidades medidas de los neutrinos de muy alta energía, los rayos cósmicos de ultra alta energía y los rayos gamma de alta energía sean más o menos comparables nos tentó a preguntarnos si estas partículas extremadamente energéticas tienen conexiones físicas", Kohta Murase, profesor asistente de astrofísica. en Penn State, dijo en un comunicado de prensa. Los científicos desarrollaron un modelo para determinar si un solo fenómeno cósmico podría explicar las similitudes. Su análisis mostró que los neutrinos de alta energía y los rayos gamma de alta energía pueden ser producidos por las colisiones entre los rayos cósmicos. "En nuestro modelo, los rayos cósmicos acelerados por los poderosos chorros de núcleos galácticos activos escapan a través de los lóbulos de radio que a menudo se encuentran al final de los chorros", dijo Ke Fang, un asociado postdoctoral en la Universidad de Maryland. Investigaciones anteriores han demostrado que los rayos cósmicos de alta energía emanan de "núcleos galácticos activos", las regiones centrales de las galaxias grandes que alojan agujeros negros supermasivos. Estos agujeros negros y sus grandes discos de acreción a menudo producen chorros relativistas. El último modelo muestra que los rayos cósmicos también pueden producir neutrinos cuando colisionan con gas en la galaxia o cúmulo de galaxias circundante. "Este modelo allana el camino para nuevos intentos de establecer un gran modelo unificado de cómo estos tres mensajeros cósmicos están físicamente conectados entre sí por la misma clase de fuentes astrofísicas y los mecanismos comunes de neutrinos de alta energía y rayos gamma. producción ", dijo Murase. A pesar de la promesa del nuevo modelo, sus creadores dicen que se necesitan más observaciones y simulaciones para garantizar que se pueda tener en cuenta el espectro completo de cada partícula de alta energía. A medida que los nuevos instrumentos diseñados para detectar estas partículas de alta energía entren en línea, los científicos estarán mejor equipados para probar sus teorías unificadoras. "La era dorada de la astrofísica de partículas multiproceso comenzó hace muy poco", dijo Murase. "Ahora, toda la información que podemos aprender de todos los diferentes tipos de mensajeros cósmicos es importante para revelar nuevos conocimientos sobre la física de las partículas cósmicas de energía extrema y una comprensión más profunda de nuestro universo". With a little help from Google Translate for Business

¿Cuáles son las posibilidades más asombrosas dentro de los límites teóricos de la física? Crédito de la imagen: Shutterstock Por Quora, CONTRIBUYENTE Las opiniones expresadas por los Colaboradores de Forbes son suyas. Científicamente hablando, ¿cuáles son las posibilidades más asombrosas dentro de los límites teóricos de la física, incluso si todavía no hemos desarrollado la tecnología para alcanzarlas? apareció originalmente en Quora: el lugar para ganar y compartir conocimiento, que permite a las personas aprender de los demás y comprender mejor el mundo. Respuesta de Jay Wacker, Theoretical Physics: Físico Teorico , en Quora: Una de las cosas más geniales que he visto que existe en realidad es la capacidad de ver a través de las paredes. ¿Como funciona esto? Es posible medir la energía potencial gravitacional de una ubicación remota. Al hacer esto, puede ver la densidad de masa de una región del espacio. Esta tecnología es lo suficientemente buena para ver a la gente caminando por un pasillo, aunque no muestra exactamente una buena imagen, pero puede mostrarle a una persona que pasa caminando.Puede usarse para buscar objetos anómalos de alta densidad en contenedores de envío, digamos cosas que son> 18g / cm ^ 3, que incluye cosas como oro, osmio, oh, uranio y plutonio.Se puede usar para buscar en regiones densas de montañas o bordes, como cuevas o túneles.Se puede usar para medir la densidad del terreno desde aviones que sobrevuelan, mapeando cientos de millas cuadradas por día. Esta tecnología es interferómetros de átomos fríos y es una de las mejores tecnologías desarrolladas en las últimas dos décadas. Los interferómetros de átomos se utilizarán durante la próxima década o dos en una gran cantidad de situaciones diferentes. Esta pregunta apareció originalmente en Quora: el lugar para obtener y compartir conocimiento, que permite a las personas aprender de los demás y comprender mejor el mundo. Puedes seguir a Quora en Twitter, Facebook y Google+. Más preguntas: Física teórica: ¿Por qué los físicos están convencidos de que hay un desierto de partículas?Matemáticas: ¿Cuál es la próxima gran cosa que los matemáticos están tratando de resolver?Física: ¿Podría la teoría de cuerdas derivar el modelo estándar a través de la explicación del ciclo solar? With a tiny help from Google Translate for Business

El alto costo de misiones "emblemáticas" como el Telescopio Espacial James Webb mantiene otras misiones cruciales atrapadas en los tableros de dibujo Crédito de la imagen: Anton Jankovoy Getty Images Entre los astrónomos, es un lugar común que las últimas décadas hayan sido una edad de oro. Comenzando hace alrededor de 50 años, la astronomía se encontró en una racha ganadora de descubrimientos verdaderamente sorprendentes. Pero, ¿los buenos tiempos están por dejar de rodar? Ninguna edad de oro dura para siempre, y hay razones para temer que la astronomía está poniendo fin a su larga serie de maravillas. ¿Por qué me preocupo? Nuestros primeros éxitos vinieron de mirar a través de nuevas ventanas a través de una amplia gama de longitudes de onda invisibles a simple vista. Los primeros telescopios de radio, rayos X, ultravioleta e infrarrojos eran pequeños, pero todo lo que vimos a través de ellos era nuevo y misterioso. La próxima generación de telescopios saltó hacia adelante en capacidades, lo que llevó a los descubrimientos de estrellas de neutrones, agujeros negros, radiación que quedó del Big Bang, materia oscura, energía oscura, energía oscura, exoplanetas ... la lista continúa. Pero esta mayor potencia tenía un costo, literalmente, ya que cada nueva generación de telescopios tenía un precio varias veces superior al anterior. Hoy, un solo telescopio ahora puede tomar casi una década de presupuesto de la NASA para "Gran Astronomía". El Telescopio Espacial James Webb (JWST), ahora programado para su lanzamiento el próximo año, se lleva el premio de aproximadamente $ 8 mil millones. La gloria de nuestra edad de oro ha sido que podemos acceder a todo el espectro electromagnético al mismo tiempo. El descubrimiento de las ondas gravitacionales de la fusión de dos estrellas de neutrones es un ejemplo perfecto: los detectores terrestres detectaron estas ondas en el espacio-tiempo, pero las observaciones de seguimiento con rayos gamma, rayos X y telescopios de luz visible nos dieron mucho más completa comprensión de cómo se desarrolló el evento. Idealmente, necesitamos varios telescopios "emblemáticos" de similar sensibilidad, a la par con JWST, y necesitan volar al mismo tiempo. Sin embargo, estos buques insignia solo están diseñados para durar unos cinco años (aunque a menudo pueden extenderse a 10). Cuando el JWST sensible a los rayos infrarrojos vuela, será de 10 a 100 veces más potente que sus predecesores, los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. Pero si los nuevos buques insignia cuestan tanto como JWST, pasará una década antes de que se pueda lanzar uno. En ese momento JWST en sí mismo probablemente estará en sus últimas patas. Por lo tanto, cada descubrimiento realizado por el telescopio Webb llevará más de una década para dar seguimiento. Para entonces, ya olvidaremos qué era lo que queríamos saber. Los avances en astronomía disminuirán a paso de tortuga. Cómo respondemos a la crisis marcará la diferencia. El peligro es que continuemos con los negocios como siempre, y simplemente aceptemos esta disminución de nuestro emocionante campo. Pero no tenemos que hacer eso. Hay dos formas positivas de responder. Primero no sucumbas al complejo "demasiado grande para fallar". Las prioridades para la próxima década de la astronomía se establecerán en 2020. Si se sigue un precedente, una "encuesta decada", o un informe autorizado producido por el comité, clasificará las principales preguntas de la ciencia y los mejores telescopios para responderlas. Hemos tendido a aprovechar el One Top Telescope y perseguirlo a toda costa. Bajo este régimen, la etiqueta de precio de JWST se disparó de unos pocos miles de millones de dólares a $ 8 mil millones, desplazando a casi todo lo demás. Solo por qué será debatido durante mucho tiempo. Una razón, sin duda, fue que la cancelación de JWST habría dejado un programa de astronomía raído. Sin una alternativa, la única respuesta a los problemas técnicos era arrojarles más dinero. Para escapar de esta trampa, el nuevo programa de la encuesta "Astro2020" debería requerir múltiples misiones nuevas. Hay al menos media docena de ideas para telescopios mucho más baratos, cada uno dramáticamente mejor que su predecesor. Incluyen todo, desde los telescopios de rayos gamma que pueden detectar la fusión de estrellas de neutrones; a los telescopios de rayos X y ultravioleta para explorar el espacio intergaláctico y más; a un telescopio infrarrojo lejano para entender cómo se forman las estrellas y los planetas. Todo el conjunto es asequible en una década. El inconveniente es que los buques insignia muy deseables, pero demasiado caros, deben posponerse hasta que se produzca la segunda respuesta positiva a la crisis: el aprovechamiento de los nuevos desarrollos en el espacio comercial. SpaceX lanza satélites a un tercio del costo tradicional, y pronto, tal vez, tan solo una quinta parte. Eso es un gran ahorro por sí mismo. Pero también quita presión a los ingenieros para que afeiten la masa implacablemente desde los propios telescopios utilizando los componentes más ligeros posibles. Sin tal restricción, los costos podrían reducirse de manera plausible en dos tercios. La reducción de los costos hace que la duplicación de las tasas de lanzamiento de los buques insignia sea plausible. A medida que esta revolución comercial continúe, se podría lograr una tasa aún mayor de misiones emblemáticas. Si aceptamos estas dos respuestas, podremos mantener los buenos tiempos en la astronomía. Las opiniones expresadas son las de los autores y no son necesariamente las de Scientific American. With a little help from Google Translate for Business

Vientos extraños soplan de manera contraria en un exoplaneta súper caliente Una ilustración de un artista del exoplaneta caliente Júpiter CoRoT 2b, que tiene un extraño punto de acceso al oeste en su atmósfera, dicen los científicos. Crédito de la imagen: T. Pyle (IPAC) / NASA / JPL-Caltech Por Elizabeth Howell, colaboradora de Space.com | 23 de enero de 2018 Si está buscando vencer el calor en el exoplaneta CoRoT-2b, los astrónomos encontraron el lugar más cálido en una ubicación sorprendente. Su descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo los vientos soplan sobre los "Júpiter calientes" o los enormes gigantes gaseosos que orbitan muy cerca de sus estrellas madre. Los planetas como CoRoT-2b pueden tardar tres días o menos en terminar una órbita. (Por el contrario, Mercurio en nuestro sistema solar forma una sola órbita alrededor del sol en 88 días). Por lo tanto, no es de extrañar que estos Júpiter calientes estén extremadamente calientes, especialmente en su lado diurno. Un lado siempre mira hacia la estrella, haciendo que esa área sea especialmente cálida. Otros Júpiter calientes tienen fuertes vientos hacia el este en los ecuadores, lo que a veces significa que los vientos desplazan la zona más caliente del planeta justo al este del punto más cercano del planeta a la estrella. No en CoRoT-2b, sin embargo. Su punto de acceso es hacia el oeste, según los nuevos datos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. El equipo que lo estudia sugiere que el viento de CoRoT-2b sopla en la dirección opuesta a otros Júpiter calientes. ¿Por qué? Eso sigue siendo un misterio. "Hemos estudiado previamente otros nueve Júpiter calientes, planetas gigantes que orbitan súper cerca de su estrella. En todos los casos, han tenido vientos que soplan hacia el este, como predeciría la teoría", coautor Nicolas Cowan, astrónomo de la Universidad McGill. en Montreal, dijo en un comunicado. "En este planeta, el viento sopla por el sentido contrario. Dado que a menudo son las excepciones las que prueban la regla, esperamos que el estudio de este planeta nos ayude a comprender lo que hace funcionar a los Júpiter calientes". "Algo inusual sucede" Los astrónomos ya sabían que cosas raras están sucediendo en CoRoT-2b, que el observatorio espacial francés CoRoT (el nombre es la abreviatura de rotación de convección y tránsitos planetarios) descubrió en 2007. Está inflado y hay algunas emisiones de luz de su superficie que los astrónomos no pueden explicar. "Ambos factores sugieren que algo inusual ocurre en la atmósfera de este Júpiter caliente", dijo la autora principal Lisa Dang, estudiante de doctorado de McGill, en la misma declaración. Los investigadores sugieren tres formas en que CoRoT-2b podría tener un punto de acceso en un lugar diferente. Primero, tal vez el planeta gira tan lentamente que orbita más rápido de lo que gira. Si este fuera el caso, los vientos podrían soplar en la dirección opuesta: al oeste, en lugar de hacia el este. Si este es el caso, sin embargo, los astrónomos necesitarían refinar sus teorías sobre cómo las estrellas y los planetas interactúan cuando están muy juntos. Otras explicaciones incluyen las nubes grandes en el lado este del planeta (que contradice los modelos de circulación atmosférica), o tal vez la interferencia entre la atmósfera del planeta y su campo magnético. "Necesitaremos mejores datos para arrojar luz sobre las preguntas planteadas por nuestro hallazgo", dijo Dang. "Afortunadamente, el Telescopio Espacial James Webb, programado para el próximo año, debería ser capaz de abordar este problema. Armado con un espejo que tiene 100 veces el poder de recolección de Spitzer, debería proporcionarnos datos exquisitos como nunca antes". Un estudio basado en la investigación fue publicado en Nature Astronomy el lunes (22 de enero). With a little help from Google Translate for Business

Crédito de la imagen: Hiroshi Kawahara, AFP/Getty Images Por Erin McCarthy, para Mental Floss Enero 23 de 2018 Los tsunamis han estado causando estragos en las costas del mundo durante siglos. Solo desde 1850, los tsunamis han sido responsables de tomar 420,000 vidas y causar miles de millones de dólares en daños. ¿Cómo funcionan estas ondas monstruosas? No la Llame una Ola de Marea Los tsunamis no tienen nada que ver con las olas generadas por el viento que estamos acostumbrados a ver, o las mareas; son un conjunto de olas oceánicas causadas por el rápido desplazamiento del agua. Lo más común es que esto ocurra cuando grandes terremotos bajo el agua empujan hacia arriba el lecho marino; cuanto más grande y somero es el terremoto, mayor es el potencial tsunami. Una vez generadas, las olas se dividen: un tsunami distante viaja hacia el océano abierto, mientras que un tsunami local viaja hacia la costa cercana. La velocidad de las olas depende de la profundidad del agua, pero típicamente, las olas ruedan a través del océano a velocidades entre 400 y 500 mph. No es solo el método de generación lo que diferencia a los tsunamis de las olas generadas por el viento. En promedio, las ondas de viento tienen una longitud de onda de cresta a cresta -la distancia sobre la que se repite la forma de la ola- de aproximadamente 330 pies y una altura de 6.6 pies. Un tsunami de océano profundo tendrá una longitud de onda de 120 millas y una amplitud (la distancia desde el pico de la ola hasta su valle) de solo alrededor de 3.3 pies. Es por eso que los tsunamis son difíciles de detectar en el océano abierto. Cuando un tsunami se acerca a la orilla, la ola se comprime: su velocidad y longitud de onda disminuyen mientras que su amplitud crece enormemente. La mayoría de las olas llegan a la costa no como una gran ola sino como un mareógrafo de movimiento rápido que inunda la costa. Sin embargo, si el canal de la ola llega antes de la cresta, o pico, el mar retrocederá desde la orilla, exponiendo las áreas normalmente sumergidas, a medida que el canal se convierte en una cresta. Esto puede servir como una breve advertencia de que está a punto de ocurrir un tsunami. Otras causas de tsunamis incluyen derrumbes y explosiones submarinas. Otro tipo de ola, llamado mega-tsunami, es causada por deslizamientos de tierra por encima del agua o por el parto de glaciares. El mega-tsunami registrado más grande golpeó en la bahía Lituya de Alaska en 1958; un terremoto provocó un deslizamiento de tierra que desplazó tanta agua que las olas creadas eran 470 pies más altos que el Empire State Building. Monitoreando las Olas Al igual que los terremotos, los tsunamis no se pueden predecir, pero eso no significa que los científicos no intenten encontrar formas de advertir a las personas antes de que comience la inundación. Usando un sistema de boyas llamado DART-Deep-Ocean Assessment e Informes de Tsunamis, los investigadores pueden monitorear la altura de las olas oceánicas en tiempo real. Cuando ocurre un terremoto que los científicos creen que puede desencadenar un tsunami, estas boyas ubicadas estratégicamente envían informes sobre el cambio del nivel del mar a los centros de alerta de tsunamis. Allí, los científicos usan esa información para crear un modelo de los efectos potenciales del tsunami y decidir si emiten una advertencia o hacen que las poblaciones evacuen. En la película de acción de 2012 Battleship, el sistema DART dio un giro de estrella. El director Peter Berg lo usó como un método para crear la grilla icónica del juego. (La versión de Hollywood de DART es mucho más sólida que la versión del mundo real, que tiene solo 39 boyas). Ubicación, Ubicación, Ubicación Los tsunamis son en su mayoría generados por terremotos que ocurren en zonas de subducción: áreas donde las placas oceánicas más densas se deslizan debajo de placas continentales más ligeras, causando el desplazamiento vertical del lecho marino y la columna de agua sobre él. La mayoría de las zonas de subducción del mundo se encuentran en el Océano Pacífico que limita con Oceanía, Asia, América del Norte y América del Sur. Este circuito altamente inestable recibe el sobrenombre de "anillo de fuego" por su concentración de trastornos geológicos. Debido a que el Océano Atlántico tiene muchas menos zonas de subducción que el Pacífico, los tsunamis atlánticos son raros, pero posibles. La causa más probable sería un terremoto creando un deslizamiento de tierra submarino que desplazaría un gran volumen de agua y provocaría la ola. En 2001, los geofísicos Steven N. Ward y Simon Day sugirieron que un mega tsunami atlántico podría ser generado por un derrumbe masivo frente a La Palma, el volcán más activo en el archipiélago de las Islas Canarias. La teoría se basó en modelar una serie de escenarios del peor de los casos, dijeron los autores. Otros han argumentado que el peligro es exagerado. With a little help from Google Translate for Business

los aviones de pasajeros están volando de repente 800 MPH (1287.48 KPM) En los últimos días, los aviones Norwegian Air 787 alcanzaron velocidades cercanas a las 800 mph y rompieron un récord de velocidad subsónica. NORWEGIAN CUANDO RANDAL MILES despertó de una siesta durante su vuelo de Los Ángeles a París la semana pasada, abrió el mapa interactivo en la pantalla de su asiento para ver cuánto tiempo más estaría en el aire. Pero el número que llamó su atención fue la velocidad del jet. El avión noruego volaba a 770 mph, unas 200 mph más rápido que su velocidad de crucero estándar. "Pensé, 'Maldita sea, esto no está arrastrando un culo'", dice Miles. "Pensé que tenía sueño o que estaba leyendo mal". Miles no es el único viajero que recibió el tratamiento vertiginoso en las últimas semanas. El jueves, un noruego 787 en la misma ruta golpeó brevemente a 779 mph incluso más rápido durante parte de su viaje, con un viento de cola de 224 mph. Y el viernes, otro avión noruego utilizó la corriente en chorro para establecer un nuevo récord de velocidad para un cruce transatlántico subsónico. El Boeing 787-9 Dreamliner pasó del aeropuerto JFK de Nueva York al Gatwick de Londres en 5 horas y 13 minutos. Venció el récord de British Airways en 2015 en tres minutos y superó el cruce estándar en media hora. (El Concorde todavía tiene el récord máximo entre aviones comerciales: 2 horas, 53 minutos). Entonces, ¿cómo un avión Boeing estándar que transporta un complemento completo de pasajeros y equipaje vuela tan rápido? Aprovechando una corriente en chorro particularmente vigorosa, una corriente de aire que corre de oeste a este, cruza el Atlántico. Durante el vuelo récord noruego, ese viento de cola alcanzó 202 mph y empujó un Boeing que generalmente navega a 570 mph a 776 mph. "Si no hubiera sido por la turbulencia pronosticada a una altitud menor, podríamos haber volado aún más rápido", dice el piloto Harold van Dam. El viernes, otro avión noruego estableció un nuevo récord de velocidad para un cruce transatlántico subsónico. El Boeing 787-9 Dreamliner pasó del aeropuerto JFK de Nueva York al Gatwick de Londres en 5 horas y 13 minutos.FLIGHTRADAR24.COM Las aerolíneas han utilizado durante mucho tiempo la corriente en chorro transatlántica para ahorrar tiempo y combustible al volar de los EE. UU. A Europa. "Las aerolíneas miran los vientos pronosticados y suministran a los controladores de tráfico aéreo su ruta preferida", dice Ian Petchenik, vocero de FlightRadar24, que rastrea vuelos en todo el mundo. Los controladores agregan esas solicitudes y establecen rutas de vuelo específicas para el día que mantendrán a todos seguros y lo más felices posible. Los resultados se conocen como North Atlantic Tracks. Esas son las líneas verdes en la imagen a continuación (del 1/17/18 a las 0400 UTC), y puede ver los planos trazados a lo largo de ellas. Ese arcoíris en el medio marca la velocidad del viento, y el rojo significa la parte más intensa del Jetstream. (Para el viaje de regreso, las aerolíneas solicitan rutas y altitudes que limiten la necesidad de luchar contra fieros vientos en contra, pero esos vuelos aún demoran más y consumen más combustible.) Esta imagen (del 1/17/18 a las 0400 UTC) muestra las rutas de vuelo establecidas y los planos trazados a lo largo de ellas. Ese arcoíris en el medio marca la velocidad del viento, y el rojo significa la parte más intensa de la corriente en chorro. FLIGHTRADAR24.COM OK, sobre ese bit "subsónico". Es posible que sepa que la velocidad del sonido a una altitud de 30,000 a 40,000 pies es aproximadamente 670 mph. Pero los aviones noruegos no rompieron la barrera del sonido. Esas cifras cercanas a 800 mph representan la velocidad de desplazamiento: la velocidad con que el avión se mueve sobre la tierra. Su velocidad del aire, que tiene en cuenta el impulso del viento de 200 mph, estaba más cerca del Mach 78,8 estándar del 787. (El Boeing 747 anterior puede navegar a Mach 0,86, pero es menos eficiente que su compañero estable más joven). Cuando habla de barreras sonoras supersónicas y rompe, se trata de la velocidad del aire que pasa sobre las alas, que en este caso era más parecido 570 mph. La corriente de chorro caliente y pesada no es buena. Los fuertes vientos pueden aumentar la turbulencia, que los pilotos deben evitar para proteger los aviones y los pasajeros a bordo. Y aunque estos vuelos rápidos brindan una buena publicidad para Norwegian, las aerolíneas suelen optar por la eficiencia del combustible a una velocidad superior. Usan la corriente en chorro para surfear un poco y reducir el consumo de combustible, como quitar el pie del acelerador de su automóvil a medida que baja la cuesta. Un viaje inesperadamente rápido puede significar que se lo mantenga en un patrón de espera sobre el aeropuerto de destino, o se quede atascado en el suelo, esperando una ranura de aterrizaje o una puerta abierta. Las líneas aéreas y los aeropuertos funcionan en horarios estrictos, y aparecer media hora antes no es muy bueno. Los pronósticos dicen que la fuerte corriente en chorro debería durar unos días más, al menos. "Tienes buenos días y días malos en cualquier año", dice Petchenik. Pero a medida que se intensifica el cambio climático, los científicos atmosféricos están buscando posibles desviaciones dentro del río de viento generalmente confiable que rodea el planeta. Un estudio reciente sugiere que la corriente de chorro polar fluctúa más de lo normal, pero el impacto a largo plazo en la corriente en chorro del Atlántico que impulsa estos vuelos rápidos sigue siendo determinante. Por ahora, los pasajeros solo tienen que relajarse y disfrutar de un salto especialmente rápido o eficiente a través del estanque, hasta que sea hora de regresar. Extreme Air Travel: Viaje Aéreo Extremo La era del viaje supersónico puede estar volviendo, con nuevos aviones y menos auge. Octubre marcó el 70 aniversario del primer vuelo supersónico. Mira al famoso piloto de pruebas Chuck Yeager subir a la cabina baja del Bell X-1. El vuelo de pasajeros con más derechos de fanfarronear es probablemente el viaje de Delta directamente a través del huracán Irma, como si fuera NBD. With a tiny help from Google Translate for Business

¿La teoría de la relatividad de Einstein implica que el viaje espacial interestelar es imposible? Crédito de la imagen: iStock Por QUORA .COM ENERO 22, 2018 Paul Mainwood: Lo contrario. Hace que el viaje interestelar sea posible, o al menos posible, dentro de la vida humana. El motivo es la aceleración. Los humanos son criaturas bastante insignificantes, y no soportamos mucha aceleración. Impone mucho más de 1 g de aceleración a un ser humano durante un período prolongado de tiempo, y experimentaremos todo tipo de problemas de salud. (Imponer mucho más de 10 g y estos problemas de salud incluirán inconsciencia inmediata y una muerte rápida). Para viajar a un lugar significativo, necesitamos acelerar hasta su velocidad de viaje, y luego desacelerar nuevamente en el otro extremo. Si estamos limitados a, digamos, 1.5 g por períodos prolongados, entonces en un mundo newtoniano no relativista, esto nos da un gran problema: todos van a morir antes de que lleguemos allí. La única manera de bajar el tiempo es aplicar aceleraciones más fuertes, por lo que debemos enviar robots, o al menos algo mucho más resistente que bolsas delicadas de agua en su mayoría. Pero la relatividad ayuda mucho. Tan pronto como lleguemos a cualquier punto cercano a la velocidad de la luz, entonces la hora local en la nave espacial se dilata, y podemos llegar a lugares en mucho menos tiempo (nave espacial) de lo que tomaría en un universo newtoniano. (O mirándolo desde el punto de vista de alguien en la nave: verán que las distancias se contraen a medida que aceleran hasta cerca de la velocidad de la luz; el efecto es el mismo, llegarán más rápido). Aquí hay una tabla rápida que reuní bajo la suposición de que no podemos acelerar más rápido que 1.5 g. Aceleramos a esa velocidad durante la mitad del recorrido, y luego desaceleramos al mismo ritmo en la segunda mitad para detenernos justo al lado de cada lugar que estamos visitando. Puede ver que para llegar a destinos que se encuentran a más de 50 años luz de distancia, estamos recibiendo enormes ventajas de la relatividad. Y más allá de 1000 años luz, es solo gracias a los efectos relativistas que estamos llegando allí en una vida humana. De hecho, si continuamos con la tabla, descubriremos que podemos atravesar todo el universo visible (47 mil millones de años luz más o menos) dentro de una vida humana (28 años más o menos) mediante la explotación de efectos relativistas. Entonces, al usar la relatividad, parece que podemos llegar a donde queramos. Bueno ... no del todo. Dos problemas Primero, el efecto solo está disponible para los viajeros. Los tiempos de la Tierra serán mucho más largos. (La regla aproximada para obtener el tiempo de la Tierra para un viaje de regreso (es) duplicar la cantidad de años luz en la tabla y sumar 0.25 para obtener el tiempo en años). Entonces, si regresan, encontrarán que miles de años han transcurrido en la tierra: sus familias vivirán y morirán sin ellos. Entonces, incluso si enviamos exploradores, nosotros en la Tierra nunca descubriríamos lo que habían descubierto. Aunque tal vez para algunos exploradores, incluso esto sería positivo: "¡Haz un viaje a Betelgeuse! Por solo un viaje de ida y vuelta de 18 años, obtienes una aventura interestelar y una bonificación: viaje en el tiempo a 1300 años en el futuro de la Tierra ". Segundo, un problema más inmediato y práctico: la cantidad de energía que se necesita para acelerar algo hasta las velocidades relativistas que estamos usando aquí es, literalmente, astronómica. Tomando como ejemplo el viaje a la Nebulosa del Cangrejo, necesitaríamos proporcionar aproximadamente 7 x 1020 J de energía cinética por kilogramo de nave espacial para alcanzar la velocidad máxima que estamos usando. Eso es mucho. Pero está disponible: el Sol produce 3X1026 W, por lo que, en teoría, solo necesitarías unos segundos de salida Solar (más una Esfera Dyson) para recolectar suficiente energía para obtener una nave de un tamaño razonable hasta esa velocidad. Esto también supone que puede transferir esta energía a la nave sin aumentar su masa: por ejemplo, a través de un láser anclado a un gran planeta o estrella; si nuestro barco necesita llevar su combustible químico o de materia / antimateria y acelerarlo también, entonces te encuentras con la "tiranía de la ecuación del cohete" y estamos perdidos. Se necesitarán muchos órdenes de magnitud más de combustible. Pero voy a tratar todo esto como un problema de ingeniería (aunque sea mucho más que cualquier cosa que podamos atacar con la tecnología actualmente imaginable). Asumiendo que podemos llevar nuestras naves espaciales a esas velocidades, podemos ver cómo la relatividad ayuda al viaje interestelar. Contra-intuitivo, pero cierto. Esta publicación apareció originalmente en Quora. With a little help from Google Translate for Business

Dark Energy Survey encuentra nuevas corrientes estelares que infiltran la Vía Láctea Esta imagen muestra una porción del cielo mapeada por Dark Energy Survey. Las corrientes estelares (incluidas las encontradas previamente) se pueden ver como rayas amarillas, azules y rojas. Crédito de la imagen: Dark Energy Survey Por Nancy Atkinson, investigadora para Space.com | 23 de enero de 2018 Un proyecto diseñado para ayudar a descubrir la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura en nuestro universo ha descubierto que las estrellas alienígenas de otras galaxias se han infiltrado en la Vía Láctea. Dark Energy Survey (Estudio de la Energía Obscura) ha encontrado 11 nuevas corrientes de estrellas que no se originan en nuestra propia galaxia. Estas corrientes estelares son cintas de estrellas que son los restos de galaxias enanas cercanas o cúmulos de estrellas que han sido gravitacionalmente alterados o destruidos por la Vía Láctea más grande. "Estamos interesados en estas corrientes porque nos enseñan sobre la formación y la estructura de la Vía Láctea y su halo de materia oscura. Las corrientes estelares nos dan una instantánea de una galaxia más grande que se construye a partir de las más pequeñas", estudiante graduado de la Universidad de Chicago Nora Shipp dijo en un comunicado. Shipp lideró una gran colaboración de astrónomos que estudian el conjunto de datos DES para buscar nuevas corrientes estelares. "Estos descubrimientos son posibles porque DES es la encuesta más amplia, más profunda y mejor calibrada que existe". La mayoría de las nuevas corrientes estelares se encuentran en el halo de la Vía Láctea, la parte exterior de nuestra galaxia que contiene gas y estrellas, y es varias veces más ancha que el disco de nuestra galaxia. El halo es también el hogar de los cúmulos globulares de la Vía Láctea: bolas apretadas de cientos de miles de estrellas. El componente principal del halo, sin embargo, parece ser la materia oscura, la sustancia misteriosa que parece impregnar el universo. No produce energía visible, pero su gravedad tira de la materia visible que lo rodea. Ayudar a comprender la materia oscura y su energía oscura compañera igualmente misteriosa son los objetivos principales de DES. Esta imagen muestra el área total del cielo mapeada por Dark Energy Survey y las 11 corrientes estelares recientemente descubiertas. Cuatro de las corrientes en este diagrama - ATLAS, Molonglo, Phoenix y Tucana III - se conocían previamente. Los otros fueron descubiertos usando la Cámara de Energía Oscura, una de las cámaras astronómicas más potentes de la Tierra. Esta imagen muestra el área total del cielo mapeada por Dark Energy Survey y las 11 corrientes estelares recientemente descubiertas. Cuatro de las corrientes en este diagrama - ATLAS, Molonglo, Phoenix y Tucana III - se conocían previamente. Los otros fueron descubiertos usando la Cámara de Energía Oscura, una de las cámaras astronómicas más potentes de la Tierra. Crédito de la imagen: Dark Energy Survey El anuncio del descubrimiento se realizó junto con el lanzamiento público de los primeros tres años de datos de la encuesta. DES utiliza una de las cámaras digitales más potentes del mundo, la Cámara de Energía Oscura de 570 megapíxeles (DECam), montada en el Telescopio Blanco de 4 metros, ubicado en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en el norte de Chile. Cada una de sus imágenes registra datos de un área 20 veces el tamaño de la luna vista desde la Tierra. La publicación de datos incluye información sobre millones de objetos astronómicos, incluidas galaxias distantes a miles de millones de años luz de distancia, así como estrellas en nuestra propia galaxia. "El lanzamiento de datos DES incluye medidas de 400 millones de estrellas y galaxias, aproximadamente el doble de objetos en (Sloan Digital Sky Survey), la encuesta principal de la última década", dijo Knut Olsen, líder del equipo de los datos del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica. laboratorio, dijo en un comunicado. "Los datos de la encuesta se extienden a lo ancho y profundo a estrellas 40 millones de veces más débiles de lo que el ojo humano puede ver, cubriendo un octavo de todo el cielo". La cámara de energía oscura está montada en el telescopio Blanco en Chile. La cámara de energía oscura está montada en el telescopio Blanco en Chile. Crédito de la imagen: Fermilab DES ya ha lanzado una serie de mapas detallados que grafican la distribución de la materia oscura en el universo y ha mapeado millones de galaxias. El equipo de Shipp escribió en su artículo que "si bien DES fue diseñado para proporcionar la evolución del universo, ya ha tenido un gran impacto en la cosmología de campo cercano y en la arqueología galáctica". Específicamente DES, que ha estado explorando el cielo desde 2013, casi ha duplicado el número de galaxias enanas ultradivisas conocidas y ha aumentado el número de clusters de estrellas halo exterior conocidas. El equipo dijo que encontrar galaxias enanas es extremadamente desafiante porque son débiles y difusas, las corrientes estelares son aún más difíciles de distinguir porque sus estrellas se extienden sobre un área mucho más grande del cielo. De acuerdo con el documento del equipo, el número de estrellas de la secuencia principal en cada flujo varía de aproximadamente 1,000 a 10,000 de flujo a flujo. "En términos generales, se trata de un pequeño número de estrellas en comparación con el número total de estrellas en el halo de la Vía Láctea", dijo Joan Najita de NOAO a Seeker. El Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile alberga la Cámara de Energía Oscura. Crédito de la imagen: Fermilab Antes del descubrimiento de las 11 nuevas corrientes, solo se han encontrado otras 23 corrientes estelares. Las nuevas corrientes son las más débiles y más distantes jamás descubiertas. "En general, estas nuevas corrientes detectadas son más amplias y tienen un brillo superficial más bajo que las detectadas en encuestas anteriores", escribió el equipo en su artículo. Alex Drlica-Wagner, miembro del equipo DES, dijo: "Estos descubrimientos son posibles porque Dark Energy Survey es la encuesta más amplia, más profunda y mejor calibrada que existe". Las corrientes proporcionan información importante sobre la historia de la formación de la Vía Láctea y se pueden utilizar para rastrear la distribución local de la materia oscura. Las corrientes se forman cuando una pequeña galaxia o cúmulo estelar cercano se aventura demasiado cerca de la Vía Láctea y la atracción gravitatoria de nuestra galaxia más grande extrae corrientes de estrellas de la galaxia errante. Los astrónomos piensan que muchas interacciones como estas han contribuido a las estrellas del halo de la Vía Láctea. Las nuevas corrientes estelares tienen nombres como Molonglo, Jhelum, Aliqa Uma y Wambelong. El equipo de DES se acercó a las escuelas en Chile y Australia y les pidió a los estudiantes jóvenes que seleccionaran nombres. Los nombres son palabras acuáticas en idiomas nativos del norte de Chile y aborígenes de Australia. Shipp y sus colegas escribieron que esperan observaciones de DES adicionales, técnicas mejoradas de reducción de datos y algoritmos de detección de flujo mejorados que permitirán la detección de corrientes más lejanas y lejanas en el futuro cercano. "Si bien los datos DES actualmente proporcionan la vista de área amplia más sensible del cielo meridional", escribió el equipo, "son simplemente un precursor de una mayor cobertura del cielo que se puede lograr con DECam y, eventualmente, con el gran telescopio sinóptico. " El LSST se encuentra actualmente en construcción en Cerro Pachón en Chile. "En la década de 2020, LSST ofrecerá una visión aún más amplia y profunda del Universo, desde galaxias distantes, a nuestra Vía Láctea, hasta el sistema solar", dijo Adam Bolton, director asociado del Centro Comunitario de Ciencia y Datos en NOAO, "y no solo como una foto fija, sino como una película de alta definición que capturará la rica variabilidad del cielo". Originalmente publicado en Seeker. With a little help from Google Translate for Business