Los discos protoplanetarios son las cunas de sistemas planetarios como nuestro Sistema Solar; los cometas, meteoritos y asteroides están compuestos por los residuos que no forman planetas: Susana Lizano.

Los cometas vienen del Cinturón de Kuiper y de la Nube de Oort, están compuestos de polvo, hielo y rocas. Cuando se acercan al Sol se evapora el material que tienen y se liberan gases que producen una atmósfera muy densa y una cola que a veces se puede observar a simple vista.

Cuando estos objetos logran atravesar la atmósfera terrestre o impactan en la Luna se llaman meteoritos. Las estrellas fugaces son las rocas que se queman al entrar a la atmósfera.

La investigadora del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, Susana Lizano explicó que la Vía Láctea, la galaxia en donde se encuentra el Sistema Solar, tiene un tamaño de 100,000 años luz —un año luz es la unidad de distancia que recorre la luz en un año—, contiene 200,000 millones de estrellas y en gas tiene 10% de esa cantidad de masa, por lo que “hay mucho material para formar nuevas estrellas”.

Las nubes moleculares se acumulan en los brazos espirales de la Vía Láctea y son muy frías. Estas enormes nubes tienen condiciones muy distintas a las nubes que conocemos en la Tierra. Pequeñas regiones de estas nubes se colapsan por su propia gravedad hacia el centro para formar una nueva estrella. Sin embargo, no todo el material cae en el centro. El gas tiene momento angular, gira y, al caer, parte del material se deposita en un disco alrededor de la estrella. Este disco de polvo y gas se conoce como disco protoplanetario, que da origen a un sistema planetario, como el Sistema Solar.

“Desde muy temprano estas estrellas avientan al espacio poderosos vientos en forma de chorros o jets en direcciones opuestas. Estos vientos son más poderosos que el viento solar y dispersan la nube materna de la estrella”, explicó la integrante del El Colegio Nacional (Colnal) y vicepresidenta de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), en la plática “La formación de los sistemas planetarios y nuestro Sistema Solar” que formó parte del ciclo de conferencias “Cometas, meteoritos y asteroides”, organizada en el Colnal el pasado 9 de mayo.

Un ejemplo de esto dijo, son los jets que se observan en la estrella HH1/HH2. Las imágenes muestran material alejándose del objeto. “Cuando estos vientos chocan con la nube materna encienden el gas. Estas regiones se conocen como los objetos Herbig-Haro en honor al astrónomo estadounidense George Herbig y del mexicano Guillermo Haro’’, indicó Lizano.

Se dice que las estrellas son “jóvenes’’ cuando se formaron hace pocos millones de años. En los discos protoplanetarios se forman los planetas con un proceso que empieza con la aglomeración de pequeños granos de polvo de distintas formas y tamaños. Su tamaño crece desde micras hasta alcanzar kilómetros de diámetro, formando objetos conocidos como planetesimales.

“Los planetesimales a su vez se aglomeran para formar los planetas rocosos o el núcleo sólido de los planetas gaseosos”, destacó la doctora en astronomía por la Universidad de California en Berkeley. Añadió que ahora se tiene un gran acervo de discos protoplanetarios que han sido observados por los telescopios el Very Large Telescope (VLT), el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) y el Very Large Array (VLA). Se hacen modelos de estos discos para entender sus propiedades como la densidad y la temperatura del gas y la cantidad de polvo disponible para formar planetas.

 

El origen de los cometas, meteoritos y asteroides


Con el tiempo, los discos protoplanetarios pierden el gas y el polvo, expulsados por la radiación y el viento de la estrella central. Estos se llaman discos de escombros que tienen un sistema planetario y residuos sólidos que ya no pueden formar planetas.

El Sistema Solar tiene al Sol en el centro; hacia afuera están los planetas interiores rocosos Mercurio, Venus, Tierra y Marte; luego hay un cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, en donde está el planeta enano Ceres; siguen los planetas gaseosos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Después se encuentra el cinturón de Kuiper, donde se localiza Plutón, un planeta enano, entre otros muchos, de ahí que dejara de ser considerado planeta. Finalmente, está la nube de Oort a 200 mil unidades astronómicas del Sol —una UA es la distancia de la Tierra al Sol—. Esta nube contiene restos de rocas que se formaron al inicio del Sistema Solar, marcando su límite.

Los asteroides —como los objetos del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter— son fragmentos de planetesimales con tamaños de 1 metro a 1,000 kilómetros, compuestos de rocas y minerales. Los cometas de periodo corto vienen del Cinturón de Kuiper y están compuestos de polvo, hielo y rocas. Cuando se acercan al Sol se evapora el material que tienen y se liberan gases que producen una atmósfera muy densa y una cola que a veces se puede observar a simple vista. Los cometas de periodo muy largo vienen de la Nube de Oort.

“Cuando estos objetos logran atravesar la atmósfera terrestre o impactan en la Luna se llaman meteoritos. Las estrellas fugaces son las rocas que se queman al entrar a la atmósfera. Los meteoritos son muy importantes ya que proporcionan información sobre el material que formó los planetas, en qué condiciones físicas e incluso su edad. Gracias a los meteoritos se sabe que el Sistema Solar se formó hace 4 mil 600 millones de años”, dijo Lizano.

La búsqueda de nuevos planetas parecidos a la Tierra es un intenso campo de estudio. A la fecha se conocen más de 3 mil 900 exoplanetas y la misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), lanzada en 2018, va a monitorear 200 mil estrellas, en busca de más exoplanetas. El telescopio James Webb, que se va a lanzar en 2021, va a estudiar las atmósferas de los exoplanetas, en especial, buscará evidencia de moléculas de oxígeno, ozono, metano o CO2 que en la Tierra son producto de actividad biológica, finalizó la especialista en discos protoplanetarios y formación estelar.

Este ciclo de conferencias fue coordinado por los integrantes de El Colegio Nacional, Susana Lizano, Jaime Urrutia Fucugauchi y Antonio Lazcano Araujo. El primer día también participó el doctor Rafael Navarro González, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, y también miembro de la AMC, quien platicó sobre los estudios recientes en Marte. Moderó Urrutia Fucugauchi, ex presidente de la AMC, quien mencionó que la riqueza temática de los integrantes del Colnal en distintas áreas del conocimiento, permite organizar diversos ciclos de conferencias en amplios campos de saberes.

La segunda sesión se realizó el 10 de mayo con la participación de los científicos José Aponte, del Centro de Vuelo Espacial Goddard-NASA; y Karen Meech, de la Universidad de Hawái, quienes abordaron temas como la química en los meteoritos, los orígenes de la vida en la Tierra y el estudio de los cometas; Antonio Lazcano Araujo, de la Facultad de Ciencias de la UNAM, e integrante de la AMC, moderó la mesa.

 

 

 

 

 

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El hombre más rico del mundo presentó algunos detalles sobre lo que será la primera misión de su compañía especial Blue Origin.

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Sábado, 04 Mayo 2019 05:17

El primer segundo después del Big Bang

Esta historia inicia hace 13 mil 800 millones de años, un segundo después de estallar el Big Bang, cuando una emisión de neutrinos interactuó con todas las partículas que había a su alrededor y moldeó la estructura misma del cosmos, al menos cuando éste se encontraba tan caliente que era una suerte de plasma. Este episodio duró muy poco y el breve contacto entre los neutrinos y la materia no volvería a repetirse, pero dejó una huella indeleble en la distribución de la última a lo largo del universo. Esto, que por mucho tiempo se manejó como sospecha, hoy es un hecho comprobado, como se dio a conocer el 25 de febrero en las páginas de la revista Nature Physics.

Debido a su nula interacción con la materia bariónica —es decir, la visible o palpable— es imposible detectar a los neutrinos reliquia de forma directa, por ello, para llegar a este hallazgo se requirió un telescopio de 2.5 metros con sede en Nuevo México y 18 meses del esfuerzo conjunto de ocho científicos de América y Europa —entre ellos Mariana Vargas, del Instituto de Física de la UNAM— quienes tras analizar los espectros de un millón 198 mil seis galaxias y estimar sus oscilaciones acústicas de bariones (BAO), corroboraron, con una fiabilidad del 95 por ciento, la existencia de un CvB (fondo cósmico de neutrinos) en el espectro de densidad de la materia.

Este resultado se obtuvo en el marco del experimento colaborativo BOSS (Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey), proyecto que, durante cinco años, se ha dedicado a escudriñar los cielos a fin de establecer cómo se distribuye la materia en el universo. El objetivo de este mapeo es entender qué es la energía oscura, una fuerza que, aunque esencial para explicar por qué el universo se expande de manera acelerada, tampoco es detectable por métodos ortodoxos y sólo puede estudiarse a través de fenómenos físicos sí observables, como las distorsiones de corrimiento al rojo y las BAO.

“El CvB medido en este trabajo se produjo durante el primer segundo tras el Big Bang e interactuó con todas las partículas a su alrededor, al menos hasta que el universo comenzó a expandirse y a enfriarse. Ahí, estos neutrinos perdieron energía, dejaron de interactuar y comenzaron a viajar libremente por el cosmos; por ello no es exagerado asegurar que estos resultados son una manera de asomarnos al universo temprano”, agregó la profesora Vargas.

Sobre lo complicado de lidiar con neutrinos, ya el premio Nobel de Física Gerard ‘t Hoft advertía: “Ellos siempre se han manifestado como si tuvieran masa estrictamente nula y se movieran a la velocidad de la luz; además, por ser inertes (no sensibles a las interacciones fuertes), difíciles de producir y casi imposibles de ser detectados y observados, habían pasado inadvertidos hasta ahora”.

Por ello, detalló la profesora Vargas, para establecer que algo prácticamente invisible e intangible como el CνB en realidad existe, ella y su equipo tomaron los datos generados por BOSS y los analizaron de forma diferente. “Si esta información es útil para estudiar la energía oscura nuestra apuesta era que lo mismo serviría para establecer, de forma indirecta, si este fondo de neutrinos reliquia estaba ahí, o no. Con este fin nos remitimos a algo sí observable en el espectro de las galaxias: las oscilaciones acústicas de bariones”.

Acerca de los muchos obstáculos para entender a cabalidad cómo se comportan los neutrinos y sus efectos, ‘t Hooft adelantaba: “En este punto los astrónomos se unen a la discusión y no es la primera vez, ni será la última, que la astronomía nos proporcione información esencial en relación con las partículas elementales”. El artículo publicado por la doctora Vargas y sus colegas parece corroborar, literalmente, las palabras dichas por el Nobel hace casi 25 años.

¿Se puede ver lo invisible?

Tras el Big Bang, o al menos en el primer segundo, la temperatura ascendió a miles de grados y provocó que la radiación (fotones) y los bariones (materia) formaran un plasma. Como era de esperarse, la materia buscó agruparse por mero colapso gravitacional, pero no pudo debido a la presencia de fotones. Ello hizo que en este fluido se crearan ondas esféricas que se propagaron a la velocidad del sonido, fenómeno conocido como BAO u oscilación acústica de bariones.

“Sin embargo, en cuanto el universo se comenzó a enfriar, los bariones y los fotones se separaron y estas oscilaciones de densidad quedaron congeladas, dejando una impronta perceptible tanto en el espectro de temperatura de la radiación cósmica de fondo (CMB) como en la materia. Esta última (observable) fue la que analizamos; cabe mencionar que jamás se había usado para estudiar el CνB”.

A decir de la doctora Vargas, un aspecto interesante de los neutrinos es que, como viajan casi a la velocidad de la luz y, por ende, mucho más rápido de lo que podían alcanzar la radiación y la materia cuando eran un plasma, estas partículas al momento de desacoplarse provocaron un desfase temporal muy característico en las BAO. “Ello, a escalas cósmicas, debería tener un efecto muy preciso en el acomodo de las galaxias, o al menos ésa era nuestra hipótesis”.

En sus cinco años de funcionamiento, el experimento colaborativo BOSS realizó millones de observaciones a través de un telescopio instalado en el Observatorio Apache Point, de Nuevo México. Con los datos obtenidos se generó un mapa muy preciso del universo.

“Al revisar dicho mapeo vemos que, en las zonas con más galaxias, estas últimas tienden a acumularse en anillos alrededor de sobre-densidades que reproducen la forma de las oscilaciones acústicas de bariones. Si trasladamos tales datos al espacio de Fourier y los graficamos veremos una oscilación que se ajusta a la firma de las BAO, aunque con un ligero desfasamiento, el cual corresponde, con mucha exactitud, al que hubiera provocado el CvB al desacoplarse del plasma primigenio. Esto significa que hemos detectado, con un 95 de certeza, la presencia de esos neutrinos reliquia”.

Una mirada al pasado

Para Mariana Vargas es importante recalcar que el experimento BOSS se impulsó originalmente para estudiar la energía oscura y, sin embargo, los mismos datos usados para entender esa energía misteriosa corroboraron la existencia del fondo de neutrinos cósmico. “De un mismo observable extrajimos información adicional; eso nos habla de un potencial no aprovechado aún lo suficiente”.

Debemos determinar qué más podemos extraer en esta fase, pues se está abriendo una ventana a una fuente de información del universo temprano todavía no explorado, añadió la investigadora.

Y es que, en palabras de la profesora Vargas, responder a estas incógnitas más que un ejercicio académico es satisfacer una inquietud compartida por todo individuo, ya que las preguntas que se hace la cosmología son tan viejas como la humanidad misma

“A nosotros también nos mueven dudas filosóficas del estilo ¿de dónde venimos y a dónde vamos?, e intentamos responderlas, pero desde la ciencia. Por ello decidí dedicarme a la cosmología, pues desde muy niña quise entender cosas muy grandes ¿y qué más grande tenemos que el universo?”.

 

 

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Actualmente estamos diseñando un plan estratégico astronómico con un horizonte mínimo de 10 años para explotar el potencial nacional para observar el cielo: William Lee.

La revelación de la primera foto de la sombra del agujero negro situado en el centro de la galaxia de Virgo también muestra que los científicos mexicanos están generando ciencia de frontera. En este sentido, nuestro país tiene gran potencial para observar el cielo variable y participar en la astronomía contemporánea, explicó en entrevista el doctor William Lee, coordinador de la Investigación Científica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Existen algunos cambios astronómicos que no se pueden observar en un solo día y se requieren meses e incluso años, a esto se le llama observar el cielo variable pues son fenómenos que no tienen un comportamiento constante en el tiempo y es un área que ha tenido mucho empuje en los últimos años, explicó William Lee.
“Aunque hay proyectos en México para observar estos eventos, el punto es que exista una cobertura de áreas del espectro electromagnético que cubra toda la astronomía contemporánea y, en eso, México tiene una capacidad de trabajo enorme”.
Hasta ahora nuestro país tiene tres observatorios astronómicos que observan el cielo en distintas frecuencias de onda: uno es el observatorio de rayos gamma, HAWC (High Altitude Water Cherenkov) que es el observatorio más potente en rayos gamma; el segundo es el Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano” (GTM) que, por el contrario, observa el cielo en el espectro de más baja frecuencia y, el tercero es el observatorio astronómico de San Pedro Mártir y Cananea que usan la radiación óptica infrarroja, la mayor frecuencia de radio del espectro.
En opinión del astrofísico, el siguiente observatorio podría ser uno para observar los neutrinos, partículas pequeñas que atraviesan toda la materia. “Justo ahora nos están atravesando, pero no nos pasa nada, de hecho muy de vez en cuando estos producen un reacción observable”.
Añadió que si los neutrinos nos atraviesan hoy, quiere decir que casi todo el Universo les resulta transparente y, entonces, nos permiten observar cosas muy densas que de otra forma nunca podríamos acceder a ellas. Por ejemplo: ahora sólo podemos ver la superficie del Sol porque el resto es opaco, sin embargo, un telescopio de neutrinos nos podría permitir ver el corazón solar.
 

Plan para la astronomía mexicana


“Actualmente estamos diseñando un plan estratégico astronómico que tiene un horizonte mínimo de 10 años para la operación de lo que ya existe, y la conceptualización, diseño y puesta en marcha de nuevos proyectos”, dijo.
Uno de esos nuevos proyectos consiste en integrar un nuevo telescopio óptico infrarrojo de seis y medio metros en el Parque Nacional de San Pedro Mártir, en donde actualmente se sitúa el Observatorio Astronómico Nacional.
Este proyecto es una colaboración binacional entre México y Estados Unidos en donde se involucran el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) así como la Universidad de Arizona y la Universidad de Harvard. “Este año se termina la fase de diseño para poder arrancar la construcción en 2020”, informó el astrofísico.  
Estos proyectos han traído para México colaboraciones con la comunidad científica internacional, de acuerdo con el doctor Lee Alardín, nuestro país sostiene ahora colaboraciones con Estados Unidos, Taiwán, España, Inglaterra y Suiza. “Compartir a infraestructura es la base para un posterior intercambio de científicos y estudiantes, y del desarrollo científico y tecnológico”.
Los proyectos astronómicos son como catalizadores para el desarrollo en beneficio de la población ya que las tecnologías que se usan en estos proyectos como materiales, cómputo, control, óptica y mecánica van a resultar en beneficios de la vida diaria en algunos años, concluyó.

 

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Realiza el segundo Catálogo de Proyectos Espaciales, formado por más de 40 investigaciones universitarias.

Hoy se conmemora el Día Internacional de los Vuelos Espaciales Tripulados.

Con el impulso a la formación de profesionales especializados en los temas espaciales se logró, junto con el Instituto Politécnico Nacional, el diseño de un nanosatélite propio para tomar fotografías desde el espacio, afirmó José Francisco Valdés Galicia, coordinador del Programa Espacial Universitario (PEU) de la UNAM.

Explicó que el PEU, creado en julio de 2017, está dedicado a crear sinergias y coordinar esfuerzos multidisciplinarios de la comunidad científica y tecnológica para el avance de la investigación espacial, el desarrollo de la infraestructura para el progreso de tecnología en ese ámbito y sus aplicaciones.

El investigador precisó que existen más de 40 proyectos de investigación referentes a las ciencias espaciales en esta casa de estudios y se está conformando el Catálogo de Proyectos Espaciales de la UNAM.

Día de Vuelos Tripulados, guiño a Gagarin

A propósito del Día Internacional de los Vuelos Tripulados, que se conmemora hoy, el también investigador del Instituto de Geofísica (IGEF) recordó que en esa fecha de 1961 Yuri Gagarin realizó el primer vuelo espacial tripulado, un evento histórico que abrió el camino a la exploración del espacio.

El soviético, a bordo de la nave “Vostok 1”, logró la hazaña de ser el primer humano en viajar al espacio exterior.

Esta efeméride también reafirma que la ciencia y la tecnología cósmica contribuyen de manera crucial a conseguir los objetivos de desarrollo sostenible, y busca sensibilizar al mundo para asegurar que se cumpla la aspiración de reservar el espacio ultraterrestre a fines pacíficos.

“Es un día importante porque fue la primera vez que una persona salió de la atmósfera terrestre y demostró que podía sobrevivir afuera. Asimismo, fue el inicio de una nueva etapa en la exploración del espacio”.

En un vuelo tripulado hay capacidad de decisión. Ahora estos desplazamientos se hacen en la Estación Espacial Internacional, en donde los astronautas permanecen por largo tiempo, demostrando nuestra resistencia en las condiciones del espacio.

“La actividad espacial no implica sólo hacer satélites y salir fuera de la atmósfera de la Tierra, sino mirar el espacio desde nuestro planeta. En ese aspecto, México ha tenido una participación destacada”, resaltó Valdés.

En la UNAM se cuenta, por ejemplo, con el Laboratorio Nacional de Clima Espacial, que observa las condiciones del medio interplanetario que pueden afectar a la Tierra. “Es otra forma de hacer física espacial”.

Concurso CanSat

El concurso de satélites enlatados CanSat, para que jóvenes universitarios construyeran un satélite dentro de una lata de refresco, resultó un ejercicio fabuloso y uno de los principales logros del PEU.

“Mostraron tenacidad, esfuerzo, voluntad de trabajar en equipo de forma inter y multidisciplinaria”. Además de disciplinas como ingeniería, física y matemáticas, afines a la construcción de un satélite, se incorporaron otras como administración, sociología, ciencias políticas y filosofía.

“El año pasado, después de seis etapas previas, llegamos a 29 satélites que se pudieron lanzar. Participaron desde el inicio alrededor de 350 jóvenes, y en los 29 equipos que quedaron eran alrededor de 130 finalistas”.

Este año se lanzó la convocatoria a nivel nacional, todas las universidades del país pueden participar. “Tuvimos un registro de 73 equipos y en mayo próximo serán los lanzamientos, que ahora irán más alto y tendrán condiciones más sofisticadas para el diseño y la realización del satélite”, concluyó.

 

 

 

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El anillo luminoso alrededor de un hoyo negro es un gran descubrimiento que confirma la Teoría de la Relatividad, afirmó Laurent Loinard, colaborador del proyecto por parte del IRyA de la UNAM.

El hallazgo fue posible con el proyecto internacional EHT, una red de ocho telescopios alrededor del mundo, entre los que está el GTM, equipo mexicano a cargo del INAOE y ubicado en el volcán Sierra Negra, en Puebla.

En el proyecto colaboraron unos 200 científicos de una veintena de países y sus resultados se publican hoy en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters.

 

Por primera vez en la historia se cuenta con una imagen real de un hoyo negro. Se trata de uno supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante ubicada en el Cúmulo de Virgo.

El hallazgo fue posible con la colaboración internacional Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), una red de ocho radiotelescopios alrededor del mundo que observaron al mismo punto y captaron señales que un grupo de 200 científicos de una veintena de países convirtieron en imágenes inéditas. Sus resultados se publican hoy en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters.

Con este descubrimiento, un siglo después tenemos esta prueba de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, dijo William Lee, coordinador de la Investigación Científica de la Universidad Nacional, en el acto encabezado por la titular del Conacyt, María Elena Álvarez-Buylla, y en el que también participaron el investigador David Hughes y Leopoldo Altamirano, director del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

La UNAM y México tienen una larga trayectoria en astrofísica y este trabajo colaborativo lo demuestra, destacó William Lee en la conferencia de prensa en que se presentaron los resultados del EHT.

Reiteró que la Universidad Nacional y el país están listos y dispuestos a participar en próximos proyectos con infraestructura competitiva y personal calificado al más alto nivel.

Asimismo, explicó que en estos proyectos se requiere paciencia, creatividad, imaginación y un trabajo conjunto para obtener resultados.

Uno de los equipos participantes es el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), ubicado a cuatro mil 600 metros en el Parque Nacional Pico de Orizaba, en el volcán Sierra Negra, Puebla. Está a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), Centro Conacyt, con la representación de la Universidad Nacional a través de Laurent Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM.

María Elena Álvarez-Buylla, titular del Conacyt, dijo que este organismo apoyará la ciencia de frontera, como la realizada por el GTM, que ha implicado una importante inversión pública que coloca a México en la posibilidad de colaborar en proyectos de gran impacto científico internacional.

En tanto, Laurent Loinard, astrónomo del IRyA y colaborador del proyecto, señaló que “el anillo luminoso alrededor de un hoyo negro es un gran descubrimiento que confirma la Teoría de la Relatividad, que hace un siglo predijo la existencia de estas características”,

Las primeras predicciones teóricas sobre cómo se debería ver un hoyo negro se hicieron en los años 70, pero hasta ahora se lograron convertir a una imagen. “Las señales captadas son de abril de 2017, pero tardamos dos años en analizar y convertir los datos, generar las imágenes y publicarlas”, explicó Loinard, investigador participante en la generación de imágenes y la publicación de los artículos.

David Hughes, director e investigador principal del GTM, señaló que ese equipo astronómico, con su ubicación geográfica y el tamaño de su antena, pudo contribuir de manera importante en la calidad de la imagen del agujero negro M87, así como en los primeros resultados.

Por su parte, Leopoldo Altamirano Robles, director general del INAOE, comentó que se recorrió un largo camino para llegar a la conclusión del GTM en 2018, pero es un trayecto que ha valido la pena y este resultado es muestra de ello”.

 

Telescopio del tamaño de la Tierra

Loinard detalló que durante dos semanas en 2017, los ocho radiotelescopios del EHT se comportaron como un radiotelescopio gigante del tamaño de la Tierra. “En esas semanas apuntaron todos al mismo punto, en este caso a dos agujeros negros supermasivos”.

En cada telescopio se grabó la señal del objeto a observar, junto con la señal de un reloj atómico, que permitió después sincronizar las diferentes observaciones con la mayor exactitud posible.

Estos discos, con terabytes de datos cada noche, se enviaron a dos centros comunes del proyecto (uno en Estados Unidos y otro en Alemania), donde una supercomputadora recibió los diferentes discos y los sincronizó usando la señal del reloj atómico.

“Esto permite conseguir una resolución angular, una nitidez de imagen, comparable con lo que tendríamos si tuviéramos un telescopio del tamaño de la Tierra”, expuso Loinard, quien destacó que se logró una resolución del orden de 25 microsegundos de arco.

Interferometría

La interferometría es la técnica detrás de estos telescopios; con ella se toman datos de diferentes telescopios y luego se mezclan para obtener una imagen de alta resolución.

Si uno toma un telescopio de 10 centímetros de diámetro y apunta al cielo tapando la mitad de la lente, no desaparece la mitad de la imagen, ésta se vuelve menos intensa porque la mitad de la luz queda registrada. No deforma la imagen, sólo baja su intensidad.

“Ese es el principio. No necesitamos un telescopio completo, sino que podemos hacer imágenes con pedazos chiquitos del telescopio, siempre y cuando los juntemos de manera correcta. Es lo que hace la interferometría, usa diferentes telescopios como si fueran parte de uno mucho más grande, y la manera como se mezclan después los datos es lo que permite poder producir imágenes, como si hubiéramos tenido un telescopio gigante”, remarcó.

Con esta técnica el EHT observó dos agujeros negros, el M87 del que se reportan hoy los resultados, y otro que está en el centro de nuestra galaxia, llamado Sagitario A*, cuyos datos están en proceso.

“Son dos agujeros negros que producen los anillos más grandes en el Universo, vistos desde donde estamos. Los dos se ven casi del mismo tamaño, porque el de M87 es dos mil veces más masivo y más grande, pero es también dos mil veces más lejano”.

A futuro, una película

Contando con esta primera imagen, los científicos del EHT pretenden a futuro contar con una película del hoyo negro. Para lograrlo, tardarán alrededor de una década.

“Queremos tener una película para ver cómo el material alrededor del agujero negro evoluciona con el tiempo y observar cómo cambian las cosas. Teóricamente sabemos que estos objetos son variables. El material a su alrededor se mueve a velocidades comparables con la de la luz, y eso hace que si uno vuelve a observarlo unos meses después podría mirar cambios en su estructura. Por eso una película sería la meta final”, concluyó Loinard.

 

 

 

 

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Aunque el estudio de los agujeros negros se lleva a cabo desde 1783, cuando se teorizó su existencia por primera vez, jamás había sido posible obtener una fotografía sobre uno de ellos.

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Al presentar los más recientes resultados del vehículo explorador Curiosity en Marte, colegas extranjeros enfatizaron la labor de Rafael Navarro, astrobiólogo universitario.

Desde hace casi 20 años, el científico mexicano colabora de forma sobresaliente en el proyecto internacional que busca vida pasada en el planeta rojo.

Expertos de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA), de Estados Unidos; del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS), en Francia; y de la Universidad de París, destacaron la relevancia del trabajo que realiza la Universidad Nacional Autónoma de México en el proyecto internacional que busca vida pasada en Marte.

En conferencia de medios conjunta, ofrecida en la sala del consejo técnico de la Coordinación de la Investigación Científica, y a propósito de los nuevos hallazgos del vehículo explorador Curiosity en el planeta rojo, Jennifer Stern y Christopher McKay, de la NASA; y Patrice Coll, del CNRS, resaltaron el trabajo de frontera que realiza el investigador mexicano Rafael Navarro González, desde el Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM.

En ese sitio, Navarro reproduce las condiciones de la atmósfera marciana y la reacción de ciertos elementos químicos ante la presencia de relámpagos.

Además, cuenta con una infraestructura análoga al SAM, el equipo de análisis químicos que analiza in situ muestras de rocas y de suelo marciano dentro de Curiosity.

SAM son las siglas en inglés del equipo Análisis de Muestras en Marte, y en su diseño, Navarro tuvo una importante intervención.

El objetivo de la misión de Curiosity era llevar un robot a Marte, donde habíamos identificado presencia persistente de agua. El robot fue a ese planeta e hicimos una evaluación para saber si en algún momento hubo vida allí o un uso de los nutrientes, explicó en un enlace remoto Jennifer Stern, del Centro Espacial Goddard de la NASA.

“Los experimentos que llevamos a cabo en el laboratorio de Navarro, de la UNAM, en México, complementan de manera perfecta los que realizamos en la NASA. Es muy importante para nosotros tener este vínculo con Rafael, porque él puede continuar estos experimentos y siempre vamos mano a mano en lo que hacemos”, agregó.

Por su parte, Patrice Coll, director del Laboratorio Interuniversitario de Sistemas Atmosféricos del CNRS y la Universidad de París, presente en la conferencia de prensa, opinó que las agencias espaciales del mundo se están preparando para misiones a futuro.

“La cooperación internacional entre diferentes agencias y universidades me parece importante”, consideró. “Vemos la colaboración de distintos equipos humanos y técnicos y me parece que eso es fundamental. Ha sido fabuloso trabajar con Rafael”, subrayó.

Christopher McKay, del Centro de Investigación AMES de la NASA, destacó que Navarro es un experto internacional en el área, que ha colaborado en la búsqueda de vida pasada en Marte desde hace casi 20 años “cuando no sabíamos casi nada”.

Afirmó que hace dos décadas se desconocía casi todo sobre la historia y geología de ese planeta, pero ahora se cuenta con información sobre su clima, su geología, “y nos hacemos preguntas sobre la posible presencia de vida”.

En su investigación, el grupo de 29 científicos internacionales que publicó sus resultados en la sección Planetas de la revista Journal of Geophysical Research, estuvo encabezado por Navarro González.

 

 

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Por primera vez se tiene un análisis estratigráfico de la concentración de nitratos en rocas lacustres del lago del cráter Gale, que da información de la evolución de nitrógeno en  la posible vida en Marte.

Marte tiene en la actualidad una atmósfera muy tenue que impide la existencia de agua líquida, es un planeta hiperárido y frío. No obstante, hace 3 mil 250 millones de años, el agua líquida fluyó en la superficie de este planeta y pudo haber favorecido el origen de la vida. Los resultados experimentales, gracias a las muestras de roca recolectadas y analizadas por el robot Curiosity, sugieren que una alta tasa de fijación de nitrógeno fue posible en presencia de hidrógeno en la atmósfera del planeta rojo, sostuvo hoy Rafael Navarro González, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM y colaborador de la NASA.

Navarro González, fundador del Laboratorio de Estudios Planetarios en el ICN, donde se llevan a cabo experimentos para simular las condiciones ambientales en otros planetas, tanto atmosféricas como de suelos, explicó que la presencia de entre el 10 y el 20% de hidrógeno en la atmósfera de Marte pudo haber contribuido a que la temperatura superficial del planeta estuviera justo cerca del punto de congelamiento del agua, permitiendo la existencia de agua y vida.

En conferencia de prensa conjunta de la UNAM y la NASA, el científico mexicano explicó que también jugaron un papel importante las colisiones de asteroides en la atmósfera y la superficie de Marte que contribuyeron a un mayor rendimiento en la formación de dióxido de nitrógeno y nitratos.

“En mi laboratorio —dijo el doctor Navarro— tenemos un sistema para preparar atmósferas de Marte primitivo con diferentes composiciones de hidrógeno y recrear las ondas de choque que pudieron generar los impactos de asteroides en la superficie de este planeta, por eso podemos entender cómo se generaron compuestos como el óxido nítrico, precursor de los nitratos, fundamentales para la vida en la Tierra y probablemente para la vida en Marte —la presencia del hidrógeno aumenta el rendimiento de este precursor hasta en 260%—”.

El investigador universitario, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, explicó que la colisión de relámpagos en la atmósfera y en la superficie de Marte pudieron jugar un papel importante en la aportación de moléculas esenciales para el ambiente y que el hidrógeno no sólo pudo haber jugado un papel en el calentamiento de la atmósfera, sino también pudo haber contribuido a la formación de compuestos orgánicos esenciales.

Para llegar a este resultado se ha estudiado el cráter Gale. En seis años el robot Curiosity ha recorrido 12 kilómetros y ha perforado 17 rocas, de las cuales 14 se han analizado en el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars, en español Análisis de muestras en Marte), gracias a un horno con temperaturas por arriba de 800 grados Celsius, con el cual es posible identificar los componentes presentes y la evolución que ha tenido a lo largo del cráter, pues las muestras que se han analizado van de la bahía de Yellowknife (lo más bajo) a la formación Murray (lo más alto) de la montaña Sharp.

“En los estratos más bajos, que corresponden a los más antiguos, las concentraciones de nitratos fueron más altas, y en los estratos más altos las concentraciones disminuyeron. Esto está relacionado, pensamos, a los cambios de la química atmosférica de Marte. Las condiciones en la base del cráter Gale fueron propicias para que surgiera la vida y se mantuviera, pero conforme pasó el tiempo las concentraciones de este nitrógeno disminuyeron provocando la extinción de la vida en Marte, o bien, la adaptación de organismos creando rutas metabólicas para la síntesis de sus propios compuestos nitrogenados”, abundó Navarro González.

Jennifer Stern, científica espacial especializada en el estudio de la química de la atmósfera y la superficie de Marte, y en el desarrollo de instrumentos para mediciones geoquímicas en superficies planetarias, comentó que cuando SAM analizó los suelos y las rocas de Marte “encontramos que las cantidades de nitrato son las mismas que se usan en los fertilizantes; es decir, que cualquier vida que utilice el RNA y DNA como método de almacenamiento y propagación de información requiere nitrógeno fijo”.

Rafael Navarro González se unió al proyecto de la NASA en 2004 para el diseño del laboratorio portátil SAM, que es el corazón del robot Curiosity, y es el primer autor del artículo publicado en la revista Journal of Geophysical Research, en la sección de planetas con el título “Abiotic Input of Fixed Nitrogen by Bolide Impacts to Gale Crater During the Hesperian: Insights From the Mars Science Laboratory”, cuyos resultados se dieron a conocer hoy en una conferencia con medios de comunicación.

Colaboración multidisciplinaria
William Lee, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, consideró que estos hallazgos ayudan a entender la evolución de la química atmosférica en Marte, de cómo cambia la atmósfera de un planeta a lo largo del tiempo y cómo éste queda registrado en las rocas. “Esto es importante porque nos ayudará a entender cómo puede cambiar la atmósfera de nuestro propio planeta con el cambio climático (…), por eso nos parece importante aprender de todas las fuentes que haya, en este caso de Marte”.

Añadió que las investigaciones en Marte son un ejemplo muy impresionante de desarrollo tecnológico y una muestra de que la generación de conocimiento siempre es relevante sin importar el área en que se aplique:

“Porque predecir cuál área del conocimiento va a ser la que nos dé un beneficio a futuro es imposible, entonces no hay que priorizar una sobre otra, sino hay que generar conocimiento en todas las áreas en beneficio de la sociedad y este es un ejemplo muy claro de una investigación que se ha conceptualizado y desarrollado durante décadas con resultados importantes”.

Por su parte, Miguel Alcubierre Moya, director del ICN, señaló que el proyecto de la sonda Curiosity, y en particular del instrumento SAM, en el que el doctor Navarro participa de manera muy destacada, es sin duda uno de los proyectos bandera del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

Reconoció que desde hace alrededor de 20 años, Navarro González ha sido líder de un esfuerzo pionero en la UNAM y en el país “para estudiar científicamente la posibilidad de vida fuera de nuestro planeta. En años más recientes, este esfuerzo se ha enfocado en identificar la posibilidad de vida, ya sea presente o pasada, en el planeta Marte”.

Desde las etapas de diseño de la misión del Curiosity, agregó Alcubierre, el científico mexicano ha sido parte integral de una colaboración con la NASA, y que recientemente ha encabezado a un grupo internacional que ha buscado reconstruir la historia química del planeta Marte, identificando condiciones adecuadas para la vida, tanto en el presente como en el pasado.

En la conferencia de prensa conjunta participó también Patrice Coll, del Laboratorio de Sistemas Atmosféricos del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) de Francia, y la Universidad de París, quien celebró la cooperación con el equipo mexicano de Navarro.

Mediante videoconferencia participaron igualmente Paul Mahaffy, director de la División de Exploración del Sistema Solar; Jennifer Stern y Christopher McKay, de la agencia espacial de Estados Unidos, NASA.

 

 

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Sábado, 23 Marzo 2019 06:42

Futuro nebuloso del sistema solar

Las estrellas más viejas del universo; hay que encontrarlas, estudiarlas y medirlas.

Las estrellas más viejas son casi tan antiguas como el universo mismo. Su estudio da información sobre procesos tempranos en la formación de los primeros sistemas estelares, incluso de la parte más vetusta de nuestra galaxia: el halo Galáctico, que se formó antes que el disco y los brazos espirales, y contiene los cúmulos globulares (formados precisamente por las estrellas más antiguas).

Armando Arellano Ferro, investigador del Instituto de Astronomía (IA), explicó que se formaron en condiciones físicas que ya no existen. “El universo ha evolucionado a lo largo de sus 13 mil 500 millones de años de edad, pero estudiando los cúmulos globulares y sus estrellas podemos entender cómo eran las circunstancias en aquel entonces, en particular la composición química de la nube primigenia que acabaría por dar forma a nuestra galaxia”.

Algunas de esas estrellas viejas son indicadores de la distancia, metalicidad y edad del sistema estelar al que pertenecen. Esos parámetros dan información acerca del pasado, remarcó.

Las estrellas más viejas se ubican en los sistemas estelares más viejos, los cúmulos globulares que son más antiguos que las estrellas del disco de nuestra galaxia, la Vía Láctea, como por ejemplo el Sol. Se trata de sistemas conformados por cientos de miles de soles de distintos colores a consecuencia de la temperatura en su superficie; las estrellas rojas son más frías que las azules.

Dentro de esos cúmulos hay algunas estrellas que pulsan: se trata de las llamadas estrellas variables. Las más notables son las llamadas tipo RR Lyrae. Queremos

descubrirlas porque son indicadores de distintos parámetros físicos. Nuestro reto es identificarlas, medirlas y hacer física con ellas”

Cúmulos globulares

En la Vía Láctea se conocen alrededor de 150 cúmulos globulares, cuya distribución es casi esférica en torno al centro galáctico. Éstos, al provenir del halo y ser arrastrados por el movimiento de rotación de la galaxia, tienen órbitas muy peculiares alrededor de dicho centro.

El astrónomo explicó que hay dificultades para observarlos, pues son objetos relativamente pequeños. “Yo estudio cúmulos en  nuestra galaxia; hacerlo en otras requiere de telescopios muy grandes, y conseguir tiempo de observación en ellos es muy difícil; para estudiarlos de manera continua durante mucho tiempo hay que recurrir a instrumentos más chicos y otras estrategias observacionales y numéricas.

“Dentro de esos cúmulos hay algunas estrellas que pulsan: se trata de las llamadas estrellas variables. Las más notables son las llamadas tipo RR Lyrae. Queremos descubrirlas porque son indicadores de distintos parámetros físicos. Nuestro reto es identificarlas, medirlas y hacer física con ellas.”

El científico expuso que una estrella 15 veces más masiva que el Sol no sólo es mucho más luminosa, sino que sigue una historia evolutiva distinta a la de una menos masiva, cuando se le acaba el hidrógeno como combustible.

Las estrellas con más masa, o las más gordas, se acaban más rápido el hidrógeno presente en el núcleo; en cambio, las flacas, como nuestro Sol, pueden durar mucho tiempo quemando ese gas. Así, si ponemos estrellas de la misma edad pero distinta masa, veremos como su evolución no es igual. Esto es lo que ocurre exactamente en un cúmulo globular, pues todas sus estrellas se formaron casi al mismo tiempo pero de diferentes masas.

Una estrella de 30 masas solares dura unos cinco millones de años quemando hidrógeno en el núcleo, mientras que una como nuestro Sol dura 10 mil millones de años. Es así que este último ahora cursa por la mitad de su vida antes de hacerse una gigante roja y tragarse a los planetas del interior de nuestro sistema solar, por lo menos hasta Marte.

Después de que eso ocurra, continuará su evolución y, después de ser una gigante roja, perderá masa y se convertirá en una estrella pulsante tipo RR Lyrae antes de perder su envolvente y convertirse en nebulosa planetaria, pero para esto ocurra, pasarán muchos años más, al menos otros 10 mil millones de años, refirió Armando Arellano Ferro.

La parte más vetusta de nuestra galaxia, el halo Galáctico (que se formó antes que el disco y los brazos espirales) contiene cúmulos globulares (formados precisamente por las estrellas más antiguas).

Ventajas

Nos interesan particularmente las estrellas tipo RR Lyrae porque pulsan, son muy viejas, y porque han recorrido casi toda su evolución: fueron enanas como el Sol, ya fueron gigantes rojas, no tienen alrededor de 30 por ciento de su masa, y ahora como pulsantes nos dan la oportunidad de usarlas para medir distancias y la composición química de su entorno original, refirió el universitario.

Debido a que los cúmulos difícilmente están al alcance de un estudio espectroscópico, se busca un método alterativo, más eficiente y accesible, que consiste en hacer fotometría CCD con un telescopio no muy grande, entre uno y dos metros de diámetro.

Por medio de esas observaciones y del análisis cuidadoso de las imágenes se puede conjeturar sobre el origen, la composición química, la distancia y edad de los sistemas estelares más viejos del Universo.

 

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