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LA EPOCA EN QUE LAS PRIMERAS ESTRELLAS DEL UNIVERSO EMPEZARON A BRILLAR |
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Lunes, 10 de Enero de 2011 08:47 |
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Hace trece mil millones de años, el universo estaba a oscuras. No había ni estrellas ni galaxias. Sólo existía el gas (mayormente hidrógeno) que quedó después del Big Bang. Con el tiempo, esa época misteriosa llegó a su fin. Eso ocurrió cuando las primeras estrellas se encendieron y su radiación convirtió en iones a los átomos de gas de las cercanías. Una nueva investigación nos podría permitir asomarnos a esa fascinante época.
Esa fase de la historia del universo en que las primeras estrellas comenzaron a funcionar como tales y a emitir su resplandor, se llama Época de la Reionización, y está íntimamente ligada a muchas cuestiones fundamentales de la cosmología. Pero mirar hacia tan atrás en el tiempo presenta numerosos desafíos observacionales. Judd Bowman, de la Universidad Estatal de Arizona, y Alan Rogers, de Instituto de Tecnología de Massachusetts, han preparado un experimento de radioastronomía a pequeña escala, que está diseñado para detectar una señal, nunca antes vista, de esa época arcaica de la reionización del universo. El experimento tiene el potencial de revolucionar el conocimiento sobre cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias.
Si el equipo de investigación logra su objetivo de detectar esa señal de la Época de la Reionización, se sabrá cuándo se formaron las primeras galaxias, qué tipos de estrellas existieron en ellas y cómo éstas afectaron a sus entornos.
Bowman y Rogers instalaron un radioespectrómetro construido especialmente para la labor, denominado EDGES, en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison, en Australia Occidental, para medir el espectro de la franja de ondas de radio entre los 100 y los 200 MHz. A pesar de lo sencillo del diseño, que consiste en sólo una antena, un amplificador, algunos circuitos de calibración y un ordenador, todos conectados a una fuente de energía solar, el experimento realiza una crucial misión: buscar el gas hidrógeno que existió entre las galaxias. A pesar de ser una clase de observación extremadamente difícil de hacer, no es imposible.
Este gas debió emitir en una longitud de onda de 21 centímetros, que desde entonces se ha estirado paulatinamente hasta los cerca de 2 metros que hoy debe tener a su llegada a la Tierra y que es la frecuencia en la que se debe intentar sintonizar la señal.
A medida que se formaron las galaxias, ionizaron el hidrógeno primordial alrededor de ellas y causaron que esa señal de radio característica y casi omnipresente del hidrógeno desapareciera. Por lo tanto, verificando si la línea estaba presente o no en ciertas épocas (lo que se logra observando a las distancias correspondientes en años-luz), los astrónomos pueden obtener indirectamente datos acerca de las primeras galaxias y cómo evolucionaron en el universo temprano.
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FORMACION INESPERADAMENTE TEMPRANA DE GALAXIAS MASIVAS EN EL UNIVERSO |
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Viernes, 31 de Diciembre de 2010 08:40 |
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Algunas de las galaxias más masivas del universo podrían haberse formado miles de millones de años antes de lo que predicen los actuales modelos científicos, según una nueva investigación.
El equipo del astrofísico Danilo Marchesini, de la Universidad Tufts, EE.UU., ha encontrado un número relativamente grande de galaxias muy masivas y muy luminosas que existieron hace casi 12.000 millones de años, cuando el universo era aún muy joven, con una edad de 1.500 millones de años aproximadamente. Estos resultados parecen estar en desacuerdo con las últimas conclusiones derivadas de simulaciones con modelos de formación y evolución de las galaxias.
Han colaborado con Marchesini investigadores de los Observatorios Carnegie, y las universidades de Leiden (Países Bajos), y de Yale, Princeton, Kansas y California-Santa Cruz, en Estados Unidos.
Las galaxias recién identificadas han resultado ser entre cinco y diez veces más masivas que nuestra Vía Láctea.
Los investigadores han hecho otro descubrimiento sorprendente: Más del 80 por ciento de estas galaxias masivas muestran una muy alta luminosidad infrarroja, lo que indica que tienen una altísima actividad y que muy probablemente estén en una fase de intenso crecimiento. Las galaxias masivas en nuestro universo local, en cambio, son inactivas y sin formación apreciable de nuevas estrellas.
Los investigadores creen que hay dos causas probables para tal luminosidad.
Una es que las nuevas estrellas pueden estar formándose, envueltas en sus mantos de polvo, al vertiginoso ritmo de varios miles de masas solares por año. Esto podría ser entre decenas y varios cientos de veces mayor que las tasas estimadas a partir de los modelos de distribución de energía espectral.
La otra explicación plausible para la alta luminosidad infrarroja es que ésta se deba a núcleos galácticos activos muy oscurecidos por la feroz acreción de materia en agujeros negros supermasivos de rápido crecimiento en los centros de las galaxias.
La existencia de estas galaxias en una época tan temprana de la historia del universo, así como sus propiedades, pueden proporcionar pistas muy importantes sobre cómo se formaron y evolucionaron las galaxias poco después del Big Bang.
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HACIA UNA EXPLICACION COMPLETA DEL ORIGEN DE LAS TIERRAS ALTAS EN LA CARA OCULTA DE LA LUNA |
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Jueves, 30 de Diciembre de 2010 10:12 |
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La misteriosa zona de topografía elevada en la cara oculta de la Luna ha carecido de una explicación convincente durante décadas. Pero un nuevo estudio muestra ahora que las tierras altas de la cara oculta pueden ser el resultado de las fuerzas de marea que actuaron en una etapa temprana de la historia de la Luna, cuando la corteza exterior sólida de este astro flotaba sobre un océano de roca líquida.
El equipo de investigación, dirigido por expertos de la Universidad de California en Santa Cruz, encontró que la llamativa zona lunar de topografía elevada puede ser descrita hasta cierto punto por una función matemática sorprendentemente simple. El tipo de función matemática implica que las mareas intervinieron en la formación de ese terreno.
Los investigadores han logrado describir un proceso para la formación de las tierras altas lunares que consiste en el calentamiento causado por las mareas en la corteza de la Luna hace alrededor de 4.400 millones de años. En esa época, no mucho después de la formación de nuestro satélite natural, la corteza se separó del manto situado bajo ella interponiéndose entre ambas capas un océano de magma. Como resultado, la atracción gravitacional de la Tierra causó en la Luna mareas que flexionaron y calentaron su corteza. En las regiones polares, donde la flexión y el calentamiento fueron mayores, la corteza lunar se volvió más delgada, mientras que en las regiones más alineadas con la Tierra la corteza pudo volverse más gruesa.
Un mapa del espesor de la corteza lunar basado en los datos gravitacionales muestra que una región especialmente gruesa de la corteza de la Luna sustenta a las tierras altas del lado oculto de la Luna. Las variaciones en el espesor de la corteza lunar son similares a los efectos observados en Europa, una luna de Júpiter.
La función matemática que describe la forma de la zona de topografía elevada de la Luna puede explicar una cuarta parte de la forma del astro. Aunque todavía quedan misterios por resolver en este tema, el nuevo estudio proporciona un marco matemático más adecuado para las posteriores investigaciones sobre la forma de la Luna.
En el estudio han intervenido Ian Garrick-Bethell y Francis Nimmo, ambos de la Universidad de California en Santa Cruz, y Mark Wieczorek, del Instituto de Física del Globo, de París.
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EL UNIVERSO SUFRIO UN CALENTAMIENTO GLOBAL COSMICO |
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Lunes, 27 de Diciembre de 2010 08:54 |
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Un equipo de astrónomos ha encontrado evidencias de que el universo pudo experimentar una tendencia al calentamiento en una época temprana de su historia.
Los autores del hallazgo midieron la temperatura del gas que flota entre las galaxias y encontraron una clara indicación de que dicha temperatura aumentó de manera constante durante el período que abarca desde cuando el universo tenía una décima parte de su edad actual hasta cuando tenía una cuarta parte de la edad presente.
En la época más arcaica del universo, gran parte de la materia no estaba en las estrellas o en las galaxias, sino diseminada como un gas muy tenue que llenaba todo el espacio.
El equipo de investigación, del que forman parte George Becker y Martin Haehnelt de la Universidad de Cambridge, fue capaz de medir la temperatura de este gas usando la luz de objetos distantes llamados quásares. El gas que se encuentra entre nosotros y el quásar añade una serie de "huellas" a la luz de estos objetos extremadamente brillantes, y, mediante el análisis de cómo esas huellas bloquean parcialmente la luz de fondo de los quásares, los científicos pueden inferir muchas de las propiedades del gas absorbente, tales como dónde se encuentra, cual es su composición y cuál es su temperatura.
La luz del quásar que los astrónomos han estudiado tenía más de diez mil millones de años en el momento en que llegó a la Tierra, después de viajar a través de buena parte del universo. Cada nube de gas intergaláctico a través de la cual pasó la luz durante este viaje dejó su propia marca, y el efecto acumulado se puede utilizar como un registro fósil de la temperatura en el universo temprano. Así como el clima de la Tierra se puede estudiar a partir de núcleos de hielo y de los anillos de crecimiento anual de los árboles, la luz del quásar contiene un registro de la historia del clima del cosmos.
Con los análisis, se ha determinado que 1.000 millones de años después del Big Bang, el gas tenía unos “gélidos” 8.000 grados centígrados. A los 3.500 millones de años, la temperatura había subido al menos hasta 12.000 grados centígrados.
La tendencia al calentamiento se cree que va en contra de los patrones normales del clima cósmico. Lo normal sería que el universo se enfriase con el paso del tiempo. A medida que el cosmos se expande, el gas debería enfriarse. Para producirse el aumento observado en la temperatura, algo muy potente tuvo que calentar el gas.
Los responsables de este calentamiento intergaláctico probablemente son los propios quásares. Durante el período de la historia del universo estudiado por el equipo, los quásares se tornaron cada vez más comunes. Estos objetos, que se cree que son agujeros negros gigantes tragándose materia en los centros de las galaxias, emiten grandes cantidades de la energética luz ultravioleta. Estos rayos ultravioleta pudieron interactuar con el gas intergaláctico, creando el incremento detectado en la temperatura del cosmos.
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