El agujero negro de la Vía Láctea

Un equipo de astrónomos japoneses ha descubierto que el agujero negro del centro de nuestra galaxia liberó una potente deflagración hace tres siglos, gracias a las observaciones realizadas con el observatorio de la ESA XMM-Newton y otros satélites de Rayos X japoneses y de la NASA. Este descubrimiento ayuda a resolver un antiguo misterio: porqué el agujero negro de la Vía Láctea está tan inactivo. Este agujero negro, conocido como Sagitario A-estrella (A*), es realmente masivo, contiene unas cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol. Aún así, la energía radiada desde sus proximidades es miles de millones de veces más débil que la emitida por los agujeros negros centrales de otras galaxias. “Nos hemos preguntado por qué el agujero negro de la Vía Láctea parece ser un gigante dormido”, comenta Tatsuya Inui, responsable del equipo de la Universidad de Kyoto, Japón. “Sin embargo ahora descubrimos que el agujero negro estuvo mucho más activo en el pasado. Quizás ahora esté sólo descansando tras un gran arrebato”. Las observaciones, realizadas entre 1994 y 2005, revelaron que hay nubes de gas próximas al agujero negro central que se iluminaban y desvanecían rápidamente en Rayos X en respuesta a pulsos de rayos X que procedían justo del exterior del agujero negro. Cuando el gas cae en espiral hacia el interior del agujero negro se calienta a millones de grados, y emite rayos X. A medida que se acumula más materia en las proximidades del agujero negro, la emisión de Rayos X se hace mayor. Estos pulsos de rayos X necesitan unos 300 años para atravesar la distancia entre el agujero negro central y una gran nube conocida como Sagitario B2, de forma que la nube muestra su reacción a eventos que podrían haber sido vistos hace 300 años desde la Tierra. Cuando los rayos X alcanzan la nube colisionan con átomos de hierro, arrancando electrones cercanos al núcleo atómico. Cuando los electrones de capas más externas ocupan estas vacantes, los átomos de hierro emiten rayos X. Una vez que el pulso de rayos X ha atravesado la nube, ésta vuelve a recuperar su brillo habitual. Sorprendentemente, una región en Sagitario B2 de unos 10 años-luz de extensión varió su luminosidad de forma considerable en sólo cinco años. Estos aumentos de brillo se conocen como “ecos de luz”. Analizando la línea espectral del hierro en rayos X las observaciones de Suzaku permitieron eliminar definitivamente la posibilidad de que estos ecos fuesen producidos por partículas subatómicas. “Observando cómo esta nube se iluminaba y apagaba en un periodo de 10 años hemos sido capaces de reconstruir la historia de la actividad del agujero negro hasta hace 300 años”, comenta Katsuji Koyama, miembro del equipo de la Universidad de Kyoto. “El agujero negro era un millón de veces más brillante hace tres siglos. Debe de haber sido increíblemente potente”. Este nuevo estudio se basa en la investigación realizada por varios grupos pioneros en la técnica del “eco de luz”. El año pasado un equipo dirigido por Michael Muno, que trabaja ahora en el Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos), empleó las observaciones de ecos de luz en rayos X obtenidas por Chandra para demostrar que Sagitario A* generó una potente emisión de rayos X hace cinco décadas, aproximadamente una docena de años antes de que los astrónomos tuviesen satélites capaces de detectar rayos X del espacio exterior. “La deflagración producida hace tres siglos años fue 10 veces más brillante que la emisión que nosotros observamos”, añade Muno. El centro de la galaxia está a unos 26 000 años-luz de la Tierra, lo que significa que vemos los sucesos como ocurrieron hace 26.000 años. Los astrónomos aún no disponen de una explicación detallada de por qué Sagittarius A* varía tanto su nivel de actividad. Una posibilidad, comenta Koyama, es que hace algunos siglos una supernova expulsase una nube de gas que cayó dentro del agujero negro; esto supuso un suministro enorme de materia que despertó al agujero negro de su letargo y produjo la potente emisión. El nuevo estudio, que aparecerá en las Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón, combina los resultados obtenidos por los satélites japoneses de rayos X Suzaku y ASCA, el observatorio de rayos X de la NASA Chandra y el observatorio de rayos X de la ESA XMM-Newton. El artículo en el que se presentan los resultados se titula “Time Variability of the Neutral Iron Lines from the Sgr B2 Region and its Implication of a Past Outburst of Sgr A*”, por T. Inui, K. Koyama, H. Matsumoto y T. Tsuru. Lanzado en 2005, Suzaku es el quinto satélite japonés de una serie de observatorios dedicados al estudio de las fuentes cósmicas de rayos X y está gestionado por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA). Esta misión es una colaboración entre universidades e instituciones japonesas y el Centro Goddard de la NASA. XMM-Newton, el observatorio orbital de rayos X de la ESA, es el satélite científico más grande jamás construido en Europa. Los espejos de su telescopio son los de mayor sensibilidad jamás desarrollados, y con sus sofisticados detectores puede ver mucho más que cualquier satélite de rayos X anterior. Las operaciones científicas de XMM-Newton se gestionan en el Centro Europeo de Astronomía Espacial de la ESA (ESAC). El satélite fue diseñado y construido para garantizar la obtención de datos científicos durante al menos una década. Ha detectado más fuentes de rayos X que cualquier otro satélite anterior y está ayudando a solucionar muchos de los misterios del universo más violento, desde lo que ocurre dentro y en el entorno de los agujeros negros hasta la formación de las galaxias en los comienzos del universo. El satélite utiliza unos 170 espejos cilíndricos, finos como el papel, para conforman sus tres telescopios. Su órbita recorre casi un tercio de la distancia a la Luna, de forma que los astrónomos pueden disfrutar de largas e ininterrumpidas sesiones de observación de los objetos celestes. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA (NASA’s Marshall Space Flight Center) en Alabama, Estados Unidos, gestiona el programa Chandra para el departamento de Misiones de Ciencia de la agencia americana. El Observatorio Astrofísico Smithsonian (Smithsonian Astrophysical Observatory), controla las observaciones científicas y operaciones en vuelo desde el Chandra X-ray Center en Massachusetts, EEUU. Imágenes propiedad: NASA/CXC/MIT/Frederick K. Baganoff et al./JAXA/ESA. Fuente: ESA

Nuevo software para ver el Universo en tu odenador

Las increíbles imágenes de la NASA capturadas por " Grandes Observatorios " y telescopios situados en tierra, están ahora disponibles para el público de una manera educativa e innovadora, gracias la liberación del nuevo software de Microsoft denominado WorldWideTelescope. Las imágenes del cosmos proporcionadas por observatorios como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, el Telescopio Espacial Spitzer, y el Observatorio de rayos X Chandra, son accesibles mediante este nuevo software, con un interfaz intuitivo que nos permitirá explorar el cielo de la noche. Varias vistas del cielo completo están también disponiblesWorldWide Telescope. El software permite visionar las imágenes del Universo en luz visible, infrarrojo y en rayos X. Otros rasgos innovadores incluyen viajes guiados creados por científicos y educadores. Estos viajes dirigen a los usuarios por varios aspectos de la astronomía con narración, música, textos y gráficos. Todo el público, incluyendo los niños, también serán capaces de hacer sus propios viajes y compartirlos con otros. El Telescopio Mundial de Microsoft está disponible desde el 13 de mayo de 2008, en http://www.worldwidetelescope.org/ Imagen propiedad: NASA/JPL-Caltech Fuente: NASA

La Inteligencia Artificial potencia la Ciencia desde Marte

El Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) ha recurrido a la Inteligencia Artificial (IA) para ayudar a la sonda Mars Express, de la ESA, en su búsqueda de indicios de vida, presente o pasada, en el Planeta Rojo. Desde enero de 2004 Mars Express ha utilizado sus sofisticados instrumentos para estudiar la atmósfera, la superficie y el subsuelo de Marte, confirmando la presencia de agua y buscando huellas de vida sobre y bajo el terreno rocoso del Planeta Rojo. La sonda espacial genera un gran volumen de datos científicos, que se deben transmitir a la Tierra en el instante adecuado y en la secuencia correcta para evitar que los paquetes de datos se pierdan permanentemente, ya que la memoria de abordo, de capacidad limitada, se sobrescribe con los nuevos datos recogidos. Tradicionalmente, la transmisión de datos se gestiona utilizando un software de planificación que requiere la atención de un operario. Este software genera las secuencias de comandos que se envían a Mars Express, especificando cuándo la sonda puede desechar ciertos paquetes de datos. “Esto es tedioso, consume tiempo y realmente nunca se elimina la posibilidad de perder – de forma permanente – valiosos datos científicos”, afirma Alessandro Donati, responsable del departamento de Conceptos de Misión y Tecnologías Avanzadas de ESOC, Darmstadt, Alemania. Sin embargo, desde 2005, los investigadores de Inteligencia Artificial del Instituto Italiano para la Ciencia y la Tecnología Cognitiva (ISTC-CNR), dirigido por el Dr. Amedeo Cesta, y los planificadores de misión e ingenieros de computación en ESOC han estado desarrollando una solución para el complejo problema de planificación de Mars Express, empleando técnicas de Inteligencia Artificial (IA). El resultado de este trabajo es una nueva herramienta, bautizada como MEXAR2 (Mars Express AI Tool) que forma ahora parte integral del sistema de planificación de la misión Mars Express. MEXAR2 funciona planificando de forma inteligente qué paquetes de datos se podrían llegar a perder debido a conflictos en la memoria de abordo. De esta forma puede optimizar la planificación de la descarga de datos y generar los comandos necesarios para llevar a cabo esta transmisión. “Con MEXAR2, se ha conseguido eliminar prácticamente cualquier pérdida de paquetes de datos almacenados”, afirma Fred Jansen, Jefe de Misión de Mars Express. MEXAR2 ha reducido considerablemente la carga de trabajo del equipo de planificación de la misión, hasta en un 50 por ciento si lo comparamos con el anterior método manual.. “Así se optimiza el ancho de banda empleado para recibir los datos en Tierra, y se puede disponer de valiosas horas de estación de seguimiento para otras misiones”, afirma Michel Denis, Jefe de Operaciones de Mars Express, en ESOC. MEXAR2 ganó recientemente el premio a la “mejor aplicación” en el congreso internacional ICAPS 2007, un punto de referencia en el sector de la tecnología de planificación y programación mediante Inteligencia Artificial. La Inteligencia Artificial aporta soluciones a problemas de gran complejidad, y ahora acaba de entrar en el ámbito de las operaciones de misiones espaciales como un valor añadido. “Mars Express es la primera misión Europea de exploración del espacio profundo que vuela utilizando herramientas de IA en el segmento de tierra, lo que permite impulsar el retorno científico y reducir a la vez el tiempo y los recursos empleados”, añade Donati. Con la demostración del éxito de MEXAR2, los científicos de ESOC e ISTC-CNR están trabajando para aplicar la tecnología actual en Inteligencia Artificial a otros problemas. Recientemente se ha trabajado con éxito en el problema inverso: cómo optimizar el envío de comandos a Mars Express, en un proyecto bautizado – de forma irónica - como ‘RAXEM’ – MEXAR escrito al revés. La tecnología de Inteligencia Artificial desarrollada por la ESA se aplicará también a la Iniciativa de Planificación y Programación Avanzada, una acción pensada para extender los beneficios de la IA a otras áreas y misiones, incluyendo la planificación a largo plazo de las observaciones realizadas por Integral, el observatorio en órbita de rayos gamma de la ESA. “Los mismos conceptos de Inteligencia Artificial son aplicables a misiones futuras, como ExoMars, la primera misión Europea que enviará un todoterreno robótico al Planeta Rojo”, comenta Donati. Y añade: Nuestro éxito de hoy es un punto de partida para la puesta en marcha de nuevos conceptos que permitan a las próximas misiones de la ESA trabajar de forma más autónoma”. Imágenes propiedad: ESA Fuente: ESA

Phobos en 3D

Una nueva imagen de Phobos, la luna más grande e interior de las dos diminutas lunas de Marte, ha sido capturada por la cámara fotográfica de alta resolución HiRISE a bordo del orbitador de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). La cámara capturó dos imágenes de Phobos con 10 minutos de diferencia el 23 de marzo. Los científicos combinaron las imágenes para una obtener una imagen en estéreo. "Phobos es de gran interés porque puede ser rico en hielo de agua y materiales ricos en carbón," dijo Alfred McEwen, investigador principal de HiRISE, en el Laboratorio Lunar y Planetario, en la Universidad de Arizona, Tucson. La nave espacial anterior, Mars Global Surveyor, obtuvo imágenes de mayor resolución de Phobos porque voló más cerca al de la luna, dijo Nathan Bridges, miembro del equipo de HiRISE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. "Pero las imágenes de HiRISE son de calidad más alta, siendo los nuevos datos un poco mejores de los obtenidos hasta ahora de Phobos," dijo Bridges. "Las nuevas imágenes ayudarán a descubrir el origen y la evolución de esta luna." Combinando la información de los filtros de la cámara azules y verdes, rojos e infrarrojos, los científicos confirmaron que el material alrededor del borde Phobos, el rasgo superficial más grande de la luna, el cráter Stickney , aparece más azul que el resto de Phobos. El impacto que produjo el cráter Stickney, de 9 kilómetros de diámetro, casi destruyó la luna. "Basado en la analogía existente con el material sobre nuestra propia luna, el color más azul podría significar que el material es más frío, o no ha sido expuesto al espacio igual que el resto de la superficie de Phobos," señaló Bridges. La nueva imagen muestra derrumbamientos a lo largo de las paredes de Stickney y otros grandes cráteres. La superficie asombrosa de Phobos cuenta con canales y cadenas de cráteres y cráteres ocultados sobre el lado oscuro de la luna, iluminado por el brillo de Marte. El brillo de Marte es la luz del Sol reflejada por Marte en la luna. El fenómeno es similar al brillo de la Tierra, donde la Tierra refleja la luz del sol que ilumina el lado oscuro de nuestra luna. Como la luna de la Tierra, las lunas de Marte, Phobos y Deimos siempre presentan el mismo lado al planeta en su órbita. Estas imágenes están entre varias de las nuevas imágenes de HiRISE que están siendo publicadas por la NASA en la página del MRO. Las imágenes incluyen fotografías en 3D de Phobos que pueden ser vistas con gafas de cristales rojos azules. La Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), vuela aproximadamente a 12,500 kilómetros por hora, entre 250 y 316 kilómetros de altura sobre la superficie de Marte. Phobos estaba a 6,800 kilómetros de distancia cuando la cámara HiRISE obtuvo la primera fotografía. En esa distancia, la cámara fue capaz de resolver la superficie a una escala de 6.8 metros por píxel, y ver rasgos tan pequeños como 20 metros. Phobos estaba a 5,800 kilómetros de distancia cuando la cámara HiRISE captó la segunda imagen.Como estaba más cerca, la cámara fue capaz de resolver rasgos aproximadamente 15 metros. Phobos, tiene sólo 22 kilómetros de diámetro y menos de una milésima parte de la gravedad de Tierra. Esto no es bastante gravedad para dar forma esférica a la luna, siendo a´si de forma irregular. La segunda luna de Marte, Deimos, es aún más pequeña, de aproximadamente 12 kilómetros de diámetro. Lunas dos lunas que son muy oscuras y diminutas podrían ser asteroides capturados del exterior, del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Con los datos obtenidos con HiRISE sobre Phobos, combinados con otras imágenes obtenidas por la MRO el año pasado, los científicos pueden trazar un mapa de minerales y tipos de suelo sobre las lunas. La Información sobre la nave espacial Mars Reconnaissance Orbiter en órbita sobre Marte, esta online en: http: // mars.jpl.nasa.gov/mro. Imágenes propiedad: NASA Fuente: NASA

Luz y sombra en la Nebulosa Carina

En esta imagen obtenida por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, podemos contemplar los detalles nunca vistos hasta el momento de una estructura misteriosa, la Nebulosa Carina (NGC 3372). La imagen es una composición de cuatro imágenes obtenidas por la cámara planetaria del Hubble, en abril de 1999, donde se utilizaron seis filtros de diferentes colores. Esta región, aproximadamente a 8,000 años luz de la Tierra, está localizada junto a la famosa estrella explosiva variable Eta Carinae, que se encuentra justo fuera del campo visual hacia el margen superior derecho. La alta resolución de las imágenes obtenidas por el Hubble, revela rasgos tridimensionales de la estructura, así como numerosos y pequeños glóbulos oscuros que pueden estar en el proceso de formación de nuevas estrellas. Estas grandes y oscuras nubes tarde o temprano se pueden evaporar, o si hay condensaciones suficientemente densas dentro de ellas, darán a luz a pequeños racimos de estrellas. La Nebulosa Carina, con un diámetro total de más de 200 años luz, es uno de las formaciones excepcionales de la zona del Hemisferio Austral de la Vía Láctea. El diámetro de la estructura mostrada aquí es de aproximadamente 7 años luz. Imagen propiedad: NASA, the Hubble Heritage Team and Nolan R. Walborn (STScI), Rodolfo H. Barba' (La Plata Observatory, Argentina), and Adeline Caulet (France) Fuente: NASA

La NASA amplía la misión Cassini en Saturno

La NASA ha comunicado que amplía la misión internacional Cassini-Huygens durante dos años más. Los asombrosos y a la vez históricos descubrimientos de la nave espacial y las imágenes que ha capturado, han revolucionado nuestro conocimiento de Saturno y sus lunas. La misión Cassini en un principio había sido programada para concluir en julio de 2008. La ampliación de la misión de dos años, recién anunciada, incluirá 60 órbitas adicionales de Saturno y más sobrevuelos de las exóticas lunas del planeta anillado. Estos incluirán 26 sobrevuelos de Titán, siete de Encelado, y uno de Dione, Rhea y Helene. La extensión también incluye los estudios de los anillos de Saturno, su complejo magnetosfera, y el planeta en sí mismo. "Esta ampliación no es apasionante sólo para la comunidad científica, además contribuye a que el mundo entero pueda compartiendo los descubrimientos y los secretos de Saturno," dijo Jim Green, director de la División de Ciencia Planetaria, en la Oficina central de la NASA, Washington. "Los nuevos descubrimientos son la garantía de su éxito, con las impresionantes imágenes emitidas a la Tierra, que simplemente, son hipnotizantes." "La nave espacial funciona excepcionalmente bien y el equipo está muy motivado, estamos emocionados con la nueva perspectiva de otros dos años más," dijo Roberto Mitchell, el administrador de programas de Cassini, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. Basándose en los descubrimientos de Cassini, los científicos piensan que el agua líquida puede estar únicamente bajo la superficie de la luna de Saturno, llamada Encelado. Es por eso que la pequeña luna, sólo una décima parte del tamaño de Titán y un séptimo del tamaño de la luna de la Tierra, es uno de los objetivos más prioritarios en esta ampliación de la misión. Cassini descubrió los géiseres de hielo de agua en la superficie de Encelado. Los géiseres, que se extienden a una distancia tres veces el diámetro de Encelado, emite partículas que llegan hasta el anillo más exterior de Saturno. En la ampliación de la misión, la nave espacial puede situarse a una distancia de tan sólo 25 kilómetros de la superficie de la luna. Las observaciones de Cassini de la luna más grande de Saturno, Titán, han proporcionado a los científicos una idea de como se desarrolló la vida en la Tierra. Ahora creen que Titán, posee muchos paralelismos con la Tierra, incluyendo lagos, ríos, canales, dunas, lluvia, nieve, nubes, montañas y posiblemente volcanes. "Cuando diseñamos el viaje original, realmente no conocíamos lo que nos íbamos a encontrar, sobre todo en Encelado y Titán," dijo Dennis Matson, científico de Cassini en el JPL. "Esta amplición del viaje, responde a estos nuevos descubrimientos y nos otorga la posibilidad de continuar buscando. " A diferencia de la Tierra, los lagos de Titán, los ríos y la lluvia son compuestos de metano y etanol, y las temperaturas alcanzan un frío de -180º C. Aunque la densa atmósfera de Titán limita mucho la visión de la superficie, gracias al radar de alta resolución de Cassini y las imágenes capturadas por el espectrómetro infrarrojo, los científicos han obtenido una mejor vista de la superficie. Otras actividades para científicos de Cassini incluirán el seguimiento de las estaciones en Titán y Saturno, la observación de acontecimientos únicos de los anillos, como ocurrirá en el equinoccio de 2009, cuando el Sol estará en el plano de los anillos, y será un buen momento para la exploración de nuevos sitios lugares de magnetosfera de Saturno. Cassini ha emitido una corriente diaria de datos, del sistema de Saturno durante casi cuatro años. Su libro de recuerdos de viajes, incluye casi 140,000 imágenes, y la información reunida durante 62 revoluciones alrededor de Saturno, 43 sobrevuelos de Titán y 12 sobrevuelos cercanos de las lunas heladas. Más de 10 años después del lanzamiento y casi cuatro años después del establecimiento de la órbita alrededor de Saturno, Cassini es una nave espacial sana y robusta. Tres de sus instrumentos de ciencia tienen dolencias menores, pero el impacto sobre su funcionamiento científico es mínimo. La nave espacial tendrá bastante energía después de la ampliación de misión para permitir una tercera fase de operaciones. Los datos de la misión ampliada podrían poner las bases para nuevas misiones en Titán y Encelado. Cassini fue lanzada el 15 de octubre de 1997, desde Cabo de Cañaveral, Florida, realizando un viaje de siete años hacia Saturno, recorriendo 3.5oo millones de kilómetros de distancia. Es una de las naves espaciales con más recursos científicos de las que se han lanzado desde la Tierra, con 12 instrumentos a bordo del orbitador y más de seis instrumentos sobre la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea (ESA), que realizó un descenso sobre Titán. Cassini recibe el poder eléctrico de tres radioisótopos generadores termoeléctricos, que generan la electricidad del calor, producido por el decaimiento natural de plutonio. La nave espacial fue capturada en la órbita de Saturno en junio de 2004 e inmediatamente comenzó a enviar datos a la Tierra. Imágenes propiedad: NASA/JPL/Space Science Institute Fuente: NASA

XMM-Newton y el gas de los cuásares

XMM-Newton ha detectado una emisión de rayos X mucho más intensa de lo que se creía posible en una rara clase de galaxia. La observación proporciona nuevos datos sobre los poderosos procesos que dan forma a las galaxias durante su formación y evolución. Los científicos que trabajan con XMM-Newton observaban, en los límites observacionales del universo, objetos llamados cuásares. Los cuásares son motores cósmicos que inundan de energía su alrededores, alimentados, según se cree, por un enorme agujero negro. A medida que la materia cae en el agujero negro se va acumulando en un reservorio llamado disco de acreción, que se calienta. Las simulaciones de ordenador sugieren que la potente radiación y los campos magnéticos presentes en esta región toman parte del gas presente en el entorno gravitatorio del agujero negro y lo arrojan de nuevo al espacio. Esta emisión tiene un profundo efecto sobre la galaxia. Puede crear turbulencias en el gas en toda la galaxia, entorpeciendo la formación estelar. Así, entender a los cuásares es un paso importante para entender la historia de las galaxias. Sin embargo, la estructura en torno al cuásar es difícil de ver debido a la distancia. La luz y los rayos X procedentes de esa galaxia tardan miles de millones de años en alcanzarnos. Imagen propiedad: ESA (Image by C. Carreau) Fuente y más información: ESA