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Astronomia: Sorpresas del Hubble. Los relojes mas antiguos. La nueva cámara del Hubble ya trabaja. Fuegos artificiales en el cielo. Mas alla de Plutón.

Nota: ésta sección fue discontinuada, contiene artículos antiguos, permanece sólo por si alguien busca este tipo de información.

HUBBLE

08/04/2002

Después de tres semanas de comprobaciones, el telescopio espacial Hubble vuelve a estar listo para reiniciar su actividad científica. Liberado el 9 de marzo por el transbordador Columbia, donde fue reparado y actualizado durante varios paseos espaciales, el Hubble necesitará aún un par de meses más para calibrar sus instrumentos, sobre todo la nueva Advanced Camera for Surveys (ACS), que debe ser alineada ópticamente. Por su parte, los nuevos paneles solares están operando sin problemas. Los instrumentos disponen ahora del doble de energía eléctrica que antes. Respecto a la cámara NICMOS, para la cual se instaló un nuevo sistema de refrigeración, ésta se está enfriando más lentamente de lo esperado (debe alcanzar los 80 grados Kelvin). Esto retrasará algunas semanas el inicio de las observaciones con este instrumento infrarrojo.

Sorpresas del Hubble

12/04/2002

La NASA anuncia para el próximo jueves dos de mayo las primeras imágenes procedentes del reparado telescopio espacial Hubble, que según los últimos informes "goza de buena salud".

Mientras, cunde la expectación entre la comunidad astronómica internacional a la espera de las posibles sorpresas que nos pueda brindar el nuevo Hubble, luego de las jornadas de reparaciones a que fue sometido por los astronautas del Columbia a comienzos de marzo.

¿Cómo responderá la nueva cámara de a bordo?, ¿qué nos brindará el Hubble, en términos de profundidad y resolución, con las nuevas imágenes? Estas y muchas más son las preguntas que nos asaltan en estos momentos.

Noticias de la Ciencia y la Tecnología analiza el tema con Márcio Catelan, que trabajó en la NASA -en el Centro Espacial Goddard- como Investigador Asociado. Obtuvo después una "Hubble Fellowship" del propio "Space Telescope Science Institute", que le permitió trabajar como investigador postdoctoral en Goddard y en la Universidad de Virginia. Doctorado en Astrofísica en la Universidad de Sao Paulo, hoy desempeña la labor de profesor asistente en el Departamento de Astronomía de la Universidad Católica de Chile.

Catelan reconoce que se vive un momento especial, a la espera del funcionamiento de las nuevas piezas que se reemplazaron o fueron agregadas al valioso telescopio espacial. El astrónomo está especialmente interesado en la reparación de la cámara/espectrómetro NICMOS: durante siete horas y media, dos astronautas del Columbia lograron instalar exitosamente un nuevo sistema de enfriamiento en el Telescopio.

La cámara NICMOS fue utilizada para estudiar grupos de estrellas jóvenes,explosión de estrellas y las atmósferas de los planetas. Catelan muestra su cuota de admiración por los nuevos experimentos orbitales, y explica:

"Para mí, los cambios fueron ¡dramáticos! Hace mucho tiempo que el HST llevaba bordo un instrumento que tuvo su importancia en su día, pero que se fue volviendo obsoleto: se trata de la "Faint Object Camera" (FOC)".

El académico observa que las características de las nuevas piezas a bordo del Hubble son trascendentales para que continúe prestando servicios a la ciencia: "Las capacidades de la "Advanced Camera for Surveys" (ACS) son muy superiores a las de la FOC, que ya casi no se utilizaba. Hay que hacer notar que la ACS también puede hacer observaciones en el ultravioleta, que no son posibles desde Chile o cualquier otra parte de la Tierra, porque los rayos UV son bloqueados por las moléculas de ozono y oxígeno molecular presentes en la atmósfera".

"Yo, particularmente, tengo proyectos de utilización de la ACS, para hacer observaciones de cúmulos extra-galácticos de estrellas en la región ultravioleta. Nunca se han detectado cúmulos globulares extragalácticos en el ultravioleta, pero estamos seguros que, con el ACS, sí vamos a ser capaces de hacerlo, y muy bien," afirma.

Para este dos de mayo, "si la ACS funciona como se espera, vamos a postular tiempo de observación con esa cámara para el Ciclo 12, en el segundo semestre. Junto con el STIS, que es otro instrumento de HST que tiene buenas características para observaciones UV, esto va a complementar de manera importantísima las informaciones astronómicas que podemos obtener desde los telescopios ubicados aquí en Chile", agrega el científico.

"Asimismo, la instalación de un nuevo sistema criogénico en la "Cámara Infrarrojo y Espectrógrafo Multi-Objeto" (NICMOS), que tuvo problemas de enfriamiento y no pudo ser utilizada como se había anticipado (fue una gran frustración), puede dar vida nueva a ese instrumento, que es especialmente importante para observaciones en el infrarrojo. Si se obtiene éxito, será posible hacer con el HST imaginería y espectroscopia profundas desde el ultravioleta hasta el infrarrojo con una sensibilidad jamás antes experimentada con el Hubble", que lleva 3.000 millones de kilómetros recorridos en sus 12 años en órbita, equivalentes a la distancia que existe entre la Tierra y Urano. Entusiasmado ante los posibles buenos resultados, Catelan agrega: "quiero que llegue luego el momento de la primera imagen con ACS (no sé que objeto van a observar con ese propósito), y también con la NICMOS debidamente enfriada (lo que puede llevar unos meses todavía), para verificar si esos instrumentos van a funcionar conforme a lo planeado".

Revisando las pasadas galerías de fotos del Hubble y sus extraordinarias bellezas es difícil imaginar algo aún más hermoso. Catelan deja extendida la invitación para admirar las nuevas imágenes del telescopio orbital y escuchar sus posteriores explicaciones. "Stay tuned" nos advirtió el webmaster del Goddard Institute. (Luis Marchant Cornejo).

Los relojes mas antiguos

26/04/2002

El telescopio espacial Hubble ha puesto de manifiesto las estrellas, ya agotadas, más viejas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Su extrema debilidad y antigüedad, a pesar de todo, nos proporcionan una guía magnífica e independiente de la edad del Universo, diferenciada de otros métodos de datación.

Las viejísimas estrellas enanas blancas observadas por el Hubble han resultado tener unos 12.000 a 13.000 millones de años. Si tenemos en cuenta que el propio Hubble ha determinado que las primeras estrellas se formaron aproximadamente 1.000 millones de años después de la creación del Universo (Big Bang), el hallazgo pone a nuestro alcance un método fiable para calcular la edad absoluta de éste.

Investigaciones anteriores con el telescopio espacial, basadas en el ritmo de expansión del espacio, habían proporcionado la cifra de 13.000 a 14.000 millones de años para la edad del Universo. Harvey Richer, de la University of British Columbia, y sus colegas, buscaban un método alternativo para confirmarla.

Para ello, usaron el poder óptico y la sensibilidad del Hubble en un cúmulo globular de estrellas situado a unos 7.000 años luz de distancia, en la constelación del Escorpión, donde buscaron una serie de estrellas muy antiguas supuestamente ocultas en su interior.

Una vez localizadas, los astrónomos utilizaron un método muy sencillo para determinar su edad. Lo podríamos comparar a estimar el tiempo que ha pasado desde que se apagó un fuego de campo, midiendo la temperatura de sus rescoldos. En nuestro caso, las enanas blancas, los restos de las estrellas más antiguas de la galaxia, adoptan el papel de los carbones casi apagados.

En efecto, las densas y calientes esferas de carbono que quedan cuando el horno nuclear de la estrella ha dejado de funcionar, se enfrían a un ritmo que puede calcularse. Así,cuanto más vieja es una enana blanca, más fría estará, lo que la convierte en un perfecto reloj. Teniendo en cuenta su enorme antigüedad, dicho reloj puede ayudarnos a medir la edad del propio Universo.

Este método es más fiable que datar estrellas cuya actividad nuclear aún está en marcha, porque para éstas necesitamos complejos modelos y cálculos sobre cómo queman su combustible a lo largo del tiempo. En cambio, las enanas blancas sólo se enfrían, un proceso mucho más sencillo. El único problema era encontrar enanas blancas lo suficientemente débiles, es decir, con un "reloj" funcionando durante el mayor tiempo posible. Una misión que sólo el Hubble podía llevara cabo.

El telescopio espacial alcanzó su objetivo después de observar el cúmulo globular M4 durante 8 días en total, a lo largo de un período de 67 días. Incluso las más débiles enanas blancas se hicieron así visibles (magnitud 30), con un brillo aparente que es sólo una milmillonésima parte del que ostentan las estrellas que pueden verse a simple vista.

Se piensa que los cúmulos globulares son los primeros "colonizadores" de la Galaxia. Muchos se unieron para formar su eje central, miles de millones de años antes de que la Vía Láctea adoptara su actual apariencia de disco con brazos en espiral. Actualmente, aún podemos observar unos 150 cúmulos globulares en el halo galáctico. El M4 fue elegido porque es el más cercano a la Tierra, de manera que sus enanas blancas más débiles aún quedan bajo el alcance del Hubble.

La nueva cámara del Hubble ya trabaja

03/05/2002

Con gran satisfacción han recibido los astrónomos del Space Telescope Science Institute las primeras imágenes enviadas por la Advanced Camera for Surveys, la nueva cámara instalada a bordo del telescopio espacial Hubble durante la última misión de mantenimiento. Las cuatro primeras imágenes son todo un espectáculo para la vista, pero también una increíble fuente de información científica.

La cámara, que se encuentra en el Hubble desde el mes de marzo y que fue instalada en el transcurso de uno de los cinco paseos espaciales llevados a cabo por los astronautas del transbordador Columbia, es una mejora muy importante para el telescopio. Aunque éste mantiene su poder de captación inicial (su espejo no ha variado), la utilización de instrumentos cada vez más sensibles ha multiplicado su poder de observación durante los 12 años que hace que se encuentra en órbita. La ACS es un nuevo paso adelante en esa dirección, demostrando que el telescopio tiene aún muchos años de servicio por delante,hasta la llegada del NGST, su futuro sucesor.

Las cuatro imágenes presentadas para ilustrar sus actuales capacidades son, además de una buena muestra de la belleza que encierra el universo, claras pruebas de lo sorprendente que éste puede llegar a ser para los astrónomos. La cámara ACS ha incrementado en diez veces la eficiencia del Hubble, lo que aporta nueva capacidad de descubrimiento. Se espera que con ella puedan estudiarse mejor las galaxias en un momento en que estaban empezando a formarse, saliendo del período oscuro de enfriamiento después del Big Bang. Así,la ACS superará la sensibilidad de cualquier telescopio terrestre, aportando imágenes de los objetos más débiles jamás observados. Además, aporta escenas de alta resolución, con imágenes panorámicas de 16 megapíxeles (las que proporcionan las cámaras domésticas van de 2 a 4 megapíxeles).

La fotografía de la galaxia llamada "Renacuajo" por su curiosa forma, situada a 420 millones de años luz de distancia, muestra en realidad los efectos de la colisión entre dos galaxias, fenómeno que ha hecho que una de ellas haya dejado tras de sí una larga cola de estrellas. En la imagen se aprecian claramente las ganancias proporcionadas por la ACS: se ha doblado el área y la resolución respecto a la vieja Wide Field Planetary Camera 2, y se ha aumentado la sensibilidad en cinco veces. Como resultado de ello, los astrónomos pueden ver muy bien a la "Renacuajo", pero también apreciar un enorme número de galaxias más lejanas en el fondo. Para conseguir esto último, el Hubble ha necesitado una doceava parte del tiempo de exposición que se requirió para realizar el Hubble Deep Field, una imagen tomada en 1995 y pensada para poner de manifiesto el máximo número posible de galaxias de la región. Estas aparecen en todas las formas y tamaños, retratos de galaxias que ilustran unos 13.000 millones de años de evolución del universo.

Las otras imágenes presentadas incluyen una colisión entre dos galaxias espirales, llamadas "los ratones", que presagia lo que sucederá cuando nuestra Vía Láctea choque contra la Galaxia de Andrómeda, dentro de varios miles de millones de años. Las simulaciones indican que "los ratones" se nos muestran aquí unos 160 millones de años después de la máxima aproximación, y que acabarán por formar un único cuerpo galáctico.

La ACS también ha mirado más cerca. Se trata de la "Nebulosa Cono", una montaña de gas frío y polvo, donde se forman estrellas, y la "Nebulosa Cisne" (M17), una zona donde además de estrellas se encuentran sistemas planetarios en estado embrionario.

Fuegos artificiales en el cielo

05/07/2002

El Telescopio Espacial Hubble ha fotografiado la fantástica nebulosa de gases en expansión de una estrella que estalló hace más de 10.000 años. Llamada Casiopea A, la supernova fue descubierta hace 320 años y es la más reciente que hemos observado en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Cas A es, en efecto, la más joven de las supernovas de nuestro barrio galáctico, y reside en la constelación de Casiopea. La imagen que de ella ha obtenido el Hubble es especialmente sorprendente porque pone de relieve detalles jamás vistos con anterioridad. Por ejemplo, los restos gaseosos lanzados al espacio por la estrella al explotar pueden verse ahora agrupados en miles de pequeñas acumulaciones que se están enfriando paulatinamente. Este material podría verse reciclado en el futuro en la construcción de nuevas generaciones de estrellas y planetas.

De hecho, nuestro sol y sus planetas, incluida la Tierra, fueron formados a partir de los restos de supernovas que explotaron hace miles de millones de años.

La fotografía que nos ha enviado el Hubble muestra el borde superior de la nebulosa en expansión. Podemos ver aquí docenas de pequeñas acumulaciones de materia, cada una originalmente un fragmento de la estrella, con un diámetro decenas de veces mayor que el de nuestro Sistema Solar.

Los colores realzan las zonas de los restos donde los elementos químicos están brillando. Por ejemplo, los fragmentos azul oscuro son ricos en oxígeno, mientras que los rojos lo son en azufre.

La estrella que creó todo este espectáculo era muy grande, entre 15 y 25 veces más masiva que nuestro Sol. Su tamaño fue también el responsable de su muerte prematura. Este tipo de estrellas consumen su combustible tan rápidamente (algunas decenas de millones de años, mil veces más deprisa que el Sol), que llegan al final de sus días de forma acelerada. Cuando eso ocurre, cuando el combustible se agota, inician una compleja cadena de acontecimientos que desemboca en una dramática explosión. Sus núcleos colapsan rápidamente, liberando una enorme cantidad de energía gravitatoria. Este proceso detiene brevemente el colapso y lanza la mayor parte de la masa de la estrella al espacio. El material puede alcanzar entonces una velocidad de 72 millones de km/h.

Mas alla de Plutón

11/10/2002

El telescopio espacial Hubble ha conseguido fotografiar el mayor objeto del sistema solar hallado desde el descubrimiento de Plutón, hace 72 años. Llamado "Quaoar", es también el más lejano resuelto por un telescopio, ya que se encuentra situado a unos 6.400 millones de kilómetros de nosotros.

Su diámetro se acerca a la mitad del de Plutón. Oficialmente bautizado como 2002 LM60, fue observado por primera vez desde un telescopio terrestre, aunque sólo como un simple punto de luz. Gracias al Hubble, su imagen ahora es mucho más clara.

Los astrónomos saben que su órbita es muy circular, incluso mucho más que la de la mayoría de los planetas ordinarios del sistema solar. Aunque más pequeño que Plutón, su volumen interno podría contener a todos los demás asteroides conocidos. Su masa, sin embargo, es sólo comparable a un tercio de la masa del cinturón de asteroides, ya que su composición debe ser parecida a la de un cometa, es decir, grandes fragmentos de hielo mezclados con roca.

Sus descubridores son Michael Brown y Chadwick Trujillo, del Caltech, quienes utilizaron el telescopio Palomar Oschin Schmidt para efectuar sus observaciones a principios de año. La magnitud del objeto es de apenas 18,5. Por eso, propusieron el uso de la cámara ACS del Hubble. Gracias a su poder de resolución y a sendas sesiones efectuadas el 5 de julio y el 1 de agosto, se ha conseguido medir su tamaño angular (49 milisegundos de arco), que corresponde a un diámetro de unos 1.300 km. Es la primera vez que se mide directamente el tamaño real de un objeto del cinturón de Kuiper (un KBO).

Ya se han encontrado más de 500 cuerpos en este cinturón que se extiende más allá de la órbita de Neptuno. Casi todos son mucho más pequeños que Plutón, por eso Quaoar es toda una sorpresa. El récord anterior lo tenía un KBO llamado Varuna (2002 AW197), de unos 900 km de diámetro.

 

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Editor: Fisicanet ®

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