La cola de polvo de la Tierra apunta hacia planetas alienígenos

19 11 2010

Noviembre 12, 2010: ¿Sabía que la Tierra tiene una cola de polvo? El Telescopio Espacial Spitzer navegó a través de ella hace algunos meses, proporcionando de este modo a los investigadores una idea clara sobre cómo luce. Eso podría resultar muy útil a los cazadores de planetas que intentan encontrar mundos alienígenas.

Concepto artístico del paso del telescopio Spitzer a través de la cola de polvo de la Tierra

“Los planetas en sistemas solares lejanos tienen, probablemente, colas de polvo parecidas”, dice el científico del proyecto Spitzer, Mike Werner. “Y, bajo ciertas circunstancias, estos rasgos de polvo pueden ser vistos con mayor facilidad que los planetas mismos. De modo que necesitamos saber cómo reconocerlos”.

Resulta extremadamente difícil (y con frecuencia imposible) tomar imágenes de los exoplanetas de manera directa. Son relativamente pequeños y tenues; se esconden entre el brillo de las estrellas alrededor de las cuales orbitan.

“Una cola de polvo como la de la Tierra podría producir una señal más grande que la que produce un planeta. Y esto podría alertar a los investigadores sobre la presencia de un planeta demasiado pequeño como para poder ser visto de otra manera”.

La Tierra posee una cola de polvo no porque el planeta mismo sea particularmente polvoriento, sino porque el sistema solar donde se encuentra sí lo es. El espacio interplanetario está repleto de fragmentos polvorientos producidos por cometas y asteroides que colisionan. A medida que la Tierra atraviesa este ambiente polvoriento, durante su órbita, se le va formando una cola parecida al remolino de las hojas que se levantan del suelo tras el paso de una máquina barredora.

“Conforme la Tierra orbita el Sol, va creando una especie de capa o depresión hacia cuyo interior van cayendo las partículas de polvo, creando así un espesor de polvo (la cola) que la Tierra va tirando mediante la fuerza de gravedad”, explica Werner. “De hecho, la cola sigue el rastro de nuestro planeta alrededor del Sol, formando de este modo un anillo grande y polvoriento”.

Una simulación hecha en computadora de la cola/anillo de polvo de la Tierra tal y como sería visto desde algún mirador ubicado en el exterior de nuestro sistema solar. Los colores en la imagen indican la densidad: el violeta es la densidad mínima, el rojo es la densidad máxima. Crédito: Christopher Stark, GSFC

Las observaciones más recientes llevadas a cabo por el telescopio Spitzer han ayudado a los astrónomos a construir un mapa de la estructura de la cola de polvo de la Tierra y a descifrar cómo se verían las “colas delatadoras” similares de los planetas alienígenos.

Al igual que ocurre en nuestro propio sistema solar, otros sistemas planetarios se encuentran sumergidos en polvo, el cual forma un disco de partículas que gira en torno a la estrella central. Y de forma similar a la Tierra, también los exoplanetas interaccionan gravitacionalmente con su disco de polvo, trazando canales y dibujando figuras extrañas.

“En algunos discos de polvo de las estrellas hay protuberancias, combas, anillos y desplazamientos que nos indican que los planetas se encuentran interaccionando con el polvo”, explica Mark Clampin, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. “Así que podemos ‘seguir el polvo’ hacia los planetas. Hasta el momento, hemos visto cerca de 20 discos de polvo en otros sistemas solares. Y en alguno de esos casos, ya se han producido buenos resultados gracias a que seguimos el polvo”.

Clampin, Paul Kalas, y sus colegas estaban buscando un planeta que orbitara la brillante estrella del Sur, conocida como Fomalhaut, cuando de pronto encontraron un anillo de polvo. La forma del anillo los llevó hacia su meta. “Sospechamos que el filoso borde interior del anillo se había formado cuando un planeta limpió gravitacionalmente los escombros circundantes”, dice Clampin. “Rastreamos a ese planeta siguiendo esta ‘huella’ en el polvo”. (Ver la huella aquí.)

Otra imagen proporcionada por el telescopio Hubble muestra un disco de polvo alrededor de Beta Pictoris, una estrella localizada en la constelación de Pictor, más conocida como el “caballete del pintor”, la cual se muestra a continuación:

Una imagen, proporcionada por el Telescopio Espacial Hubble, del material polvoriento que rodea a la estrella Beta Pictoris

“Observe el anillo de polvo más pequeño que está inclinado respecto del disco de polvo más grande”, dice Clampin. “Al igual que ocurre en el caso de la Tierra, este planeta está guiando al polvo hacia su plano orbital”.

Clampin y Werner afirman que la observación de la cola de polvo de la Tierra, realizada con el telescopio Spitzer, así como estas observaciones iniciales que revelan la existencia de estructuras de polvo en sistemas solares lejanos, prepara el escenario para el debut del Telescopio Espacial James Webb como cazador de planetas. Ellos esperan que el enorme y poderoso telescopio nuevo sea capaz de avistar muchas colas delatadoras… de tipo alienígeno.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.

Anuncios




Descruben el agujero negro cercano más joven

19 11 2010

Noviembre 14, 2010: Usando el Observatorio Chandra de Rayos X, de la NASA, los astrónomos han encontrado evidencia del agujero negro más joven conocido en nuestro vecindario cósmico. Este objeto, que apenas tiene 30 años de edad, brinda una oportunidad única para observar la evolución de un agujero negro desde su infancia.

El agujero negro es un remanente de SN 1979C, una supernova en la galaxia M100 que se encuentra aproximadamente a 50 millones de años luz de la Tierra. Los datos proporcionados por Chandra, el satélite Swift, de la NASA, el observatorio XMM–Newton de la Agencia Espacial Europea y el observatorio alemán ROSAT, revelaron una fuente brillante de rayos X que se ha mantenido estable en el período de observación que abarca desde 1995 hasta 2007. Esto sugiere que el objeto es un agujero negro que está siendo alimentado por un flujo de material, que proviene ya sea de la supernova o de una compañera binaria.

Esta imagen en color compuesto muestra una supernova en la galaxia M100 que podría contener al agujero negro más joven en nuestro vecindario cósmico.

“Si nuestra interpretación es correcta, este es el ejemplo más cercano en el cual se ha observado el nacimiento de un agujero negro”, dice Daniel Patnaude, del Centro Harvard–Smithsoniano de Astrofísica, ubicado en Cambridge, Massachusetts, quien dirigió el estudio.

Los científicos creen que SN 1979C, que fue descubierta inicialmente por un astrónomo aficionado en 1979, se formó cuando una estrella 20 veces más masiva que el Sol colapsó. Muchos nuevos agujeros negros en el universo distante habían sido detectados anteriormente bajo la forma de destellos de rayos gamma (GRB, por su sigla en idioma inglés). Sin embargo, SN 1979C es diferente. No sólo es más cercana, sino que también pertenece a una clase de supernovas que probablemente no producen destellos de rayos gamma. Según establece la teoría, la mayoría de los nuevos agujeros negros no son anunciados por un GRB brillante.

“Esta podría ser la primera vez que observamos un agujero negro que se crea de la manera común”, dijo Abraham Loeb, quien es coautor del trabajo, también del Centro Harvard–Smithsoniano de Astrofísica. “Sin embargo, es muy difícil observar este tipo de nacimiento de un agujero negro porque se necesitan décadas de observaciones en rayos X para establecer convincentemente el caso”.

La idea de un agujero negro con una edad observada de solamente 30 años se condice con el trabajo teórico. En 2005, se propuso la teoría de que el destello brillante en luz visible de esta supernova fue causado por un chorro de gas que provenía de un agujero negro y que no pudo penetrar la envoltura de hidrógeno de la estrella para formar un GRB. Los datos de rayos X proporcionados por Chandra y por otros observatorios concuerdan muy bien con esta teoría.

Aunque la evidencia sugiere que existe un agujero negro de reciente formación en SN 1979C, existe otra intrigante posibilidad: La emisión en rayos X podría deberse a una estrella de neutrones que gira rápidamente y que tiene un viento poderoso de partículas muy energéticas. Esto convertiría al objeto en SN 1979C en el ejemplo más joven y más brillante de lo que se llama una “nebulosa de viento de pulsar”, y en la estrella de neutrones más joven conocida. El pulsar del Cangrejo, que es el ejemplo más conocido de una nebulosa de viento de pulsar brillante, tiene una edad de alrededor de 950 años. Se podrá confirmar o rechazar esta explicación alternativa realizando observaciones adicionales. Por ahora, sin embargo, la hipótesis del agujero negro parece ser la más probable.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.