0

Las antenas de ALMA comienzan a explorar el Universo

Los astrónomos han presentado las primeras imágenes captadas por la red de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), que se está construyendo en el de desierto de Atacama (Chile), fruto de la colaboración entre Europa, Norteamérica y Japón, . ALMA ha comenzado sus operaciones científicas este fin de semana, tras la instalación de 16 de las 66 gigantescas antenas de la que consta el proyecto. Cuando esté en marcha totalmente, un nueva nueva ventana, que capta ondas, permitirá asomarse más lejos y viajar más atrás en el tiempo del Universo.

Sus patrocinadores así han dado el ‘pistoletazo de salida’ a una instalación que se quiere que esté terminada para el año 2013, si todos cumplen sus compromisos. Por parte europea, la financiación parte del Observatorio Austral Europeo (ESO), que tiene que instalar 25 de las antenas.

“Incluso en esta fase tan temprana, ALMA ya supera a todos los conjuntos submilimétricos que existen. Alcanzar este hito es un homenaje al notable esfuerzo de muchos científicos e ingenieros de regiones de todo el mundo asociadas con ALMA, quienes hicieron esto posible”, ha señalado Tim de Zeeuw, Director General de ESO, el socio europeo en ALMA.

ALMA es el resultado de la fusión de tres proyectos astronómicos: el Millimeter Array (MMA) de los Estados Unidos, el Large Southern Array (LSA) de Europa, y el Large Millimeter Array (LMA) de Japón. Su conjunto principal ocupará una gran área de 5.650 metros cuadrados en la que habrá 54 antenas de 12 metros de diámetro y otras 12 de siete metros. Su función: captar y concentrar las ondas de radio submilimétricas que llegan desde el Cosmos y que han emitido los astros desde su origen.

Todas las antenas estarán conectadas por 15 kilómetros de fibra óptica, a través de la cual los datos llegaran a los astrónomos.

Formación de planetas

Cuando las 66 estén en marcha y funcione como un único telescopio, será el observatorio terrestre más grande que se haya construido, y no sólo ayudará a acercar a la Tierra momentos de la formación de los planetas y las estrellas que ocurrieron hace miles de millones de años, sino podría captar el momento del origen del Universo, la gran explosión o Big Bang.

Una de las últimas en llegar hasta el llamado Llano de Chajnator, a 5.000 metros de altitud, ha sido una antena de siete metros de diámetro europea, en pasado mes de julio, cuya estructura de hierro, como la de las otras 25 que tendrá que aportar el ESO, ha sido fabricada en España.

Jordi Cepa, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) es uno de los investigadores españoles que ya ha solicitado tiempo de observación en ALMA. Su propuesta es para observar galaxias muy lejanas y medir su contenido en gas molecular, del que se forman las estrellas, y comprobar si son diferentes de las que están más próximas a la Tierra. Hasta ahora, es muy complicado conseguir datos muy fiables de ese gas.

Instalación única

“Cuando esté en pleno rendimiento, será una instalación única, tanto por su enorme capacidad, como por su resolución, que será mejor que en los telescopios ópticos, y su sensibilidad, dado que a esa altitud la atmósfera es muy transparente”, asegura el investigador.

De momento, los proyectos científicos que se pongan en marcha desde este fin de semana servirán para probar el observatorio en unas condiciones reales de trabajo. Se estima que los astrónomos de todo el mundo ya han pedido 10 veces más tiempo de observación del que habría disponible, lo que aventura una tremenda criba científica. “Ahora aún hay otros observatorios con una capacidad similar, pero cuando estén las 66 antenas no habrá otro equivalente”, afirma Cepa.

De momento, no se espera que la actual crisis económica afecte a este proyecto internacional, dado que ya está adjudicada la contratación de todas las antenas en varios países.

Menos certeza hay sobre lo que ocurrirá con el E-ELT, el gran telescopio óptico que ESO también quiere construir en Chile. Por lo pronto, su diámetro de 42 metros ha sido reducido a 38 metros, un ‘tijeretazo’ que abarata el proyecto, aunque también le resta capacidad de observación. Aún así, los astrónomos confían en que no ‘encoja’ más en los años que restan para su puesta en marcha.

De momento, cinco primeros proyectos españoles contarán con tiempo de observación en esta instalación. Es el 18% del tercio de tiempo que corresponde a Europa, un porcentaje muy aceptable, según los expertos, dado qeu sólo se han acpetado un centenar para los primeros nueve meses de Ciencia Inicial. En total, se presentaron más de 900 propuestas por astrónomos de todo el mundo en los últimos meses.

Los proyectos ganadores fueron seleccionados en base al mérito científico, la diversidad regional, y su relevancia para el logro de las grandes metas científicas de ALMA.

Los cinco proyectos españoles son: la búsqueda de huellas de la formación de estrellas en el núcleo NGC1068 (Santiago García-Burillo, del Observatorio Astronómico Nacional); la observación en la nebulosa ‘Rectángulo Rojo’ de su disco ecuatorial (Valentín Bujarrabal); el estudio de la zona de formación de polvo en IRC+10216 (de José Cernicharo, del Centro de Astrobiología); el estudio de las tasas de formación estelar (Antonio Usero, del OAN); y el etudio de las condiciones físicas para la formación de planetas: el caso de T Cha (de Nuria Huélamo, del Centro de Astrobiología).

Fuente: El mundo

Anuncios
0

Júpiter y sus lunas, ‘postal cósmica’ del año

Una espectacular imagen de Júpiter, que muestra al gigante gaseoso en todo su esplendor junto a sus lunas Ío y Ganímedes, ha ganado el prestigioso premio al Mejor Fotógrafo Astronómico del Año del Royal Observatory de Greenwich, en Londres.

La impresionante ‘postal cósmica’ fue tomada por el fotógrafo aficionado Damian Peach desde Barbados, donde la claridad de la atmósfera permite captar imágenes astronómicas con una nitidez extraordinaria. De hecho,el nivel de detalle con el que se puede ver el color de las rayas características y las tormentas en la superficie de Júpiter, asi como en sus dos lunas, es insólito.

“La foto forma parte de una larga serie de imágenes tomadas a lo largo de un periodo de tres semanas desde la isla caribeña de Barbados, donde con mucha frecuencia el cielo está totalmente despejado y la claridad de la atmósfera permite captar imágenes muy detalladas de los planetas”, explica el ganador en la página web del Royal Observatory.

“La astronomía me ha fascinado desde que tenía 10 años y me he especializado en la realización de fotos de planetas durante los últimos 14. Estoy muy satisfecho con esta foto y no cambiaría ningún detalle de la imagen”, asegura Peach.

Los miembros del jurado se quedaron especialmente impactados por el nivel de detalle con el que se ven las superficies de las dos lunas de Júpiter.

“Es una foto verdaderamente increíble de Júpiter. ¡Damian incluso ha logrado captar detalles de dos de sus lunas! Es impresionante pensar que la imagen fue captada desde la Tierra por un astrónomo aficionado, utilizando sus propios aparatos”, afirma Peter Lawrence, uno de los astrónomos que participó en el jurado.

“Parece una imagen captada por el telescopio espacial Hubble. El detalle de las nubes y tormentas de Júpiter es increíble, asi como la nitidez con la que se ven sus lunas”, opina por su parte Marek Kukula, otro de los miembros del jurado.

Otras ganadoras:

Fuente: ABC

0

Las Perseidas llegan el viernes

La famosa lluvia de estrellas de agosto, llamada Perseidas o Lágrimas de San Lorenzo, es, probablemente, la más esperada del año por su espectacularidad. La mejor noche para disfrutar del espectáculo será la del 12 al 13 de agosto, la noche del viernes al sábado, cuando se produzca su máximo pico: cien meteoros por hora.

Aunque la actividad será alta, similar a la de años anteriores, aquellos que quieran contemplar este regalo caído de cielo se encontrarán con inconveniente. Según explican desde la Sociedad de Observadores de Meteoros y Cometas de España, este año, la Luna llena saldrá el 13 de agosto, de modo que la luminosidad lunar entorpecerá la observación.

Para tener las mejores opciones, lo más recomendable es situar nuestro lugar de operaciones en un punto alejado de las ciudades, lo más oscuro posible, sin que nos molesten luces artificiales, edificios altos u obstáculos naturales como montañas o árboles que impiden la visión limpia del cielo. El fenómeno se observa a simple vista, sin necesidad de instrumentos ópticos, uno de los motivos que lo hacen tan popular. La máxima actividad se producirá a últimas horas de la madrugada.

 

Los restos de un cometa

Las lágrimas de San Lorenzo, denominadas así por el santo del día, son en realidad los restos del cometa Swift-Tuttle, cuya órbita atraviesa la Tierra todos los años a mediados del mes de agosto. Su otro nombre, el de Perseidas, proviene de la constelación de donde parecen caer, la de Perseo. Al penetrar en la atmósfera, las partículas de polvo dejadas por el cometa se encienden y se consumen en pocos segundos, dejando su magnífica estela luminosa.

Para aquellos que por cualquier razón no puedan ver las Perseidas en directo tienen la opción de seguir su resplandor en alguna de las numerosas webs que retransmitirán el evento astronómico. La NASA realizará una transmisión en directo a partir de las 5.00 de la madrugada (hora española). Los interesados incluso podrán chatear con un equipo de astrónomos del Marshall Space Flight Center.

Consejos de observación :

2

Cuando la ciencia es arte

Seis fotógrafos contemporáneos con un hilo conductor: la flora. La exposición ‘Botánica. After Humboldt’ reúne obras de Manel Armengol, Alberto Baraya, Joan Fontcuberta, Juan Carlos Martínez, Rafael Navarro y Juan Urrios ¿La finalidad? Que el espectador se acerque a la ciencia a través del arte.

Esta muestra, organizada por Acción Cultural Española, el Centro de Arte y Naturaleza-Fundación Beulas de Huesca y la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando de Madrid, permite que coincidan en el mismo espacio la fotografía contemporánea y los grabados originales provenientes de archivos y colecciones del siglo XVIII -los primeros que se hicieron en España- que aún se conservan en Calcografía Nacional.

Entrar a la sala es como internarse en un jardín botánico. Aproximaciones de flores ampliadas y dispuestas en cajas de luz se intercalan con los grabados originales de los primeros botánicos. Estos trabajos de Juan Urrios inauguran la visita. Una hoja, vista desde muy cerca, despliega su nervadura. “Son estructuras parecidas a los tejidos neuronales y a las carreteras. Es un patrón que se repite en la naturaleza y en las actividades humanas”. Quien habla es Rosa Olivares, comisaria de la exposición y para quien la botánica es la puerta de entrada a un conocimiento más amplio: “Esta ciencia se sigue desarrollando porque se aprende de ella. Un ejemplo es la disposición de los chips informáticos, que se crearon basándose en patrones vegetales. Pero también aprendemos de toxicología, medicina, morfología e, incluso, arte”.

Para ella, la ironía de la exhibición procede de la lectura que le otorgan los fotógrafos a la realidad a través de la lente de la cámara: “Los grabadores clásicos simplemente reproducían las características físicas de las plantas y las flores. Ahora, con las herramientas tecnológicas, se despliegan muchísimas posibilidades de interpretación”.

En este caso la ficción supera a la realidad. En un intento de transmitir lo que ocurre con la naturaleza en nuestros días, Joan Fontcuberta ha elaborado la serie ‘Herbarium’: fotografías de plantas que no lo son. El artista ha recolectado y dispuesto una serie de objetos -que no tienen nada que ver con el mundo vegetal- de tal manera que parecen retratos de flores y plantas. ¿El resultado? Un herbario inexistente, pues donde parece haber un espécimen natural, hay cualquier cosa menos eso.

Algo parecido propone el colombiano Alberto Baraya, quien ha clasificado, tipificado y reproducido una serie de flores… de plástico. En su obra, las protagonistas son plantas artificiales, por lo que Olivares ha denominado al artista un “científico irónico”. Esta muestra refleja cómo el mundo natural ha tenido que ir cediendo los espacios ornamentales a lo plástico y artificial.

Y como la botánica estudia el detalle de las plantas y no el conjunto, la obra de Juan Carlos Martínez, el más joven de los expositores, rompe la dinámica del recorrido. Su tratamiento del tema da un vuelco a la tónica pues el fotógrafo ha inmortalizado lugares (parques, terrenos, plazas) en los cuales las pícaras plantas se disponen creando refugios naturales para entablar relaciones furtivas. En un guiño descarado a la palabra ‘esperma’, la muestra se denomina ‘Subfilim spermopsida’ y, según Olivares, “plasma el lado hedonista, que también existe, de las expediciones botánicas”.

Fuente: El mundo

0

Magnetismo Solar

Nuestra Galaxia (la Vía Láctea) tiene unos doscientos mil millones de estrellas, y en ella encontramos desde intentos frustrados de estrellas (las enanas marrones) hasta estrellas muy masivas que pueden llegar a ser miles de millones de veces más luminosas que el Sol.

Y más allá de la Vía Láctea existen muchísimas más galaxias cuyo estudio nos da información sobre los orígenes y la estructura del Universo a gran escala. En este contexto, el Sol es sólo una insignificante estrella amarilla que se encuentra en el disco de una galaxia espiral (la Vía Láctea), a unos dos tercios del centro galáctico donde pensamos que existe un agujero negro masivo que ejerce una dramática influencia en el medio circundante. El disco de nuestra galaxia no sólo contiene muchas más estrellas y sus planetas, sino también enormes extensiones de material expulsado violentamente por estrellas durante las fases finales de sus vidas.

En muchas de estas nubes de material cósmico se dan las condiciones físicas necesarias para que los átomos se unan entre sí dando lugar a la formación de complejas especies moleculares cuyo estudio es clave para poder obtener pistas sobre el origen de la vida en el Universo. ¿Por qué estudiar entonces el Sol cuando tenemos la posibilidad de escoger entre tantos campos atractivos de la Astrofísica?

El Sol, nuestra estrella más cercana y fuente de la vida en la Tierra, resulta ser un sistema astrofísico mucho mas complejo y enigmático de lo que aparenta a simple vista. Cuando se observa y estudia el Sol haciendo uso de potentes telescopios e instrumentos basados en la más avanzada tecnología se descubre que, lejos de manifestarse con la aparente serenidad que inspira cuando lo contemplamos al atardecer, se está de hecho comportando de una forma que, además de exótica y fascinante, interesa mucho a los científicos. Para nosotros el Sol continua siendo el laboratorio que nos permite investigar en detalle la física que controla el comportamiento de muchas de las otras estrellas que pueblan el Universo.

Es importante recordar que, con la actual tecnología, el Sol sigue siendo la única estrella donde podemos observar directamente detalles en su superficie. Cualquier otra estrella se ve sólo como un simple punto luminoso en el foco de nuestros más grandes y potentes telescopios.

El plasma solar (una mezcla de gases formada en su mayor parte por hidrógeno y helio y, en menor concentración, por toda una multitud de elementos químicos) es un gas muy caliente, con una buena proporción de electrones libres y de iones, es decir, está parcialmente ionizado.

El plasma solar es, por tanto, un excelente conductor de la electricidad, sobre todo en el interior estelar donde la conductividad supera incluso a la del cobre a temperatura ambiente. El plasma solar está además rotando continuamente en torno al eje de rotación del Sol, y lo hace con un período (entre 25 y 32 días) cuyo valor preciso (que conocemos gracias a la heliosismología) depende de la latitud y de la profundidad. Como consecuencia de la alta conductividad y de dicha rotación diferencial el Sol genera campos magnéticos mediante un complejo mecanismo que aún no hemos logrado descifrar por completo. Los campos magnéticos pueden visualizarse mediante “líneas de fuerza magnética”, como las que podemos ver dibujadas en los libros de texto de física básica, con líneas saliendo de uno de los polos de un imán y uniéndose en forma de arco con el otro polo magnético de polaridad opuesta. Líneas muy cercanas entre sí visualizan fuertes campos magnéticos, mientras que líneas muy separadas indican que el campo es débil.

Es importante resaltar que las leyes del electromagnetismo aplicadas a un plasma que es un excelente conductor de la electricidad implican que los campos magnéticos del Sol se ven atrapados por su propio plasma y son arrastrados a medida que éste se mueve hacia arriba y hacia abajo en la llamada “zona de convección”, situada bajo la superficie visible del Sol. Es como si tuviésemos espaguetis cocinados sumergidos en miel de abeja y sometidos por completo a los movimientos del fluido.

En la zona de convección del Sol que llega en profundidad hasta un tercio del radio solar tienen lugar vigorosos movimientos turbulentos que recuerdan a aquellos que observamos en el agua hirviendo. Su origen físico se debe al hecho de que el interior del Sol donde tienen lugar las reacciones termonucleares de fusión es enormemente caliente (unos 15 millones de grados) y denso (unas 100 veces la densidad del agua), mientras que su superficie visible es relativamente fría (unos 6000 grados) y muy tenue.

Si el plasma de esta zona de convección no fuese un excelente conductor de la electricidad no tendríamos la continua y variopinta generación de campos magnéticos que se producen en el Sol. Y si esto fuese así el Sol no sería entonces lo interesante y útil que resulta ser de cara a poder aspirar a entender, en términos físicos, muchos de los fenómenos que acontecen en otros contextos astrofísicos.

Mediante un complejo proceso que aún no es comprendido en su totalidad, parte de los campos magnéticos que emergen en la superficie del Sol se concentran y se intensifican hasta formar las gigantescas manchas solares que vienen siendo observadas desde los tiempos de Galileo. Estas sombras oscuras en la superficie solar (oscuras por estar relativamente unos 2000 grados más frías que sus alrededores) pueden apreciarse en ocasiones a simple vista utilizando un filtro adecuado, y su número va en aumento a medida que la actividad magnética solar se acerca a su máxima intensidad, algo que sucede cada 11 años.

Una mancha solar puede llegar a tener un diámetro tan grande como cincuenta mil kilómetros, lo que equivale aproximadamente a unas cinco veces el diámetro de la Tierra. Intensos campos magnéticos se extienden por todo su volumen y atraviesan su superficie. Tales campos magnéticos tienen una intensidad típica de unos 3.000 gauss. Comparativamente, el campo magnético terrestre que hace funcionar una brújula tiene un valor de medio gauss, mientras que un imán casero genera un campo magnético de unos 100 gauss. Un campo magnético de 3.000 gauss es realmente impresionante. Campos magnéticos tan intensos pueden de hecho generarse en los laboratorios terrestres con la ayuda de electroimanes.

En el seno de ellos una cacerola de hierro saldría disparada para pegarse de inmediato en el polo más cercano al imán. Sin embargo, los campos magnéticos del Sol tienen un comportamiento muy distinto respecto de los que podemos experimentar en el aire no conductor que respiramos. Hasta cierto punto podemos simular sus efectos en gases calientes confinados por campos magnéticos generados en los laboratorios terrestres, lo que constituye la base de la idea para producir energía mediante la fusión de hidrógeno en helio. No obstante, dadas las enormes dimensiones de una mancha solar, y del Sol en su conjunto, hay un amplio dominio de la física que no es accesible mediante experimentos en los laboratorios terrestres. En cambio, el Sol realiza continuamente y gratuitamente nuevos experimentos en su propio laboratorio.

Otro ejemplo fascinante de estructuras magnetizadas del plasma solar lo constituye las protuberancias solares, las cuales se extienden cientos de miles de kilómetros en forma de arco por encima de la superficie visible. Se trata de estructuras gigantescas de plasma relativamente denso y frío que se encuentran embebidas en el seno del plasma enormemente caliente (un millón de grados) de la extensa corona solar, la cual se encuentra en continua expansión y es tan extremadamente tenue que sólo puede observarse durante un eclipse total de Sol o con la ayuda de unos telescopios llamados coronógrafos.

Las protuberancias solares constituyen un ejemplo particularmente interesante y útil de un plasma que se encuentra confinado por la acción de los campos magnéticos. Actualmente, en el Instituto de Tecnología de California (EE UU), y en otros centros de investigación de países que apoyan de forma inteligente con visión de futuro la investigación básica, grupos de investigadores en Física de Plasmas están intentando simular en los laboratorios terrestres protuberancias en miniatura, un billón de veces más pequeñas que las que se producen de forma natural en el Sol.

Lo han logrado muy recientemente, si bien se trata de estructuras de plasma que sólo viven un microsegundo. El objetivo final de este grupo de investigación es lograr confinar un plasma muy caliente mediante campos magnéticos con vistas a la construcción de máquinas capaces de una producción mucho menos contaminante de energía mediante la fusión termonuclear controlada, lo cual es diferente del proceso de fisión nuclear que constituye la base de las actuales y controvertidas centrales nucleares. Es de gran interés notar que muchas de las protuberancias que los astrofísicos estudiamos en el Sol “viven” durante semanas, mientras que otras desaparecen en un evento explosivo al cabo de solo unos minutos de su formación. Creemos que la estabilidad del plasma confinado en las protuberancias solares de larga vida está íntimamente relacionada con la topología de sus campos magnéticos, la cual estamos intentando descifrar con la ayuda de una técnica (la espectropolarimetría) que luego mencionaremos.

Pero el magnetismo solar no se reduce a estructuras gigantescas como las manchas y protuberancias solares. En general, los campos magnéticos emergen en la superficie del Sol de una forma filamentosa, altamente intermitente y con frecuencia con las dos polaridades magnéticas separadas por distancias espaciales tan pequeñas que no podemos resolver con los telescopios actuales (cuyo límite de resolución es de unos 300 km sobre la superficie del Sol). Estos filamentos magnéticos se encuentran en un estado altamente dinámico causado precisamente por los movimientos turbulentos del plasma de la zona de convección.

Cuando conjuntos de líneas de campo magnético de polaridad magnética opuesta entran en contacto en la atmósfera del Sol tiene lugar un catastrófico proceso de disipación de energía que pensamos es el responsable del enigmático calentamiento de la corona solar. Tales procesos de reconexión magnética pueden llegar a ser muy violentos y conllevan con frecuencia la eyección en el medio interplanetario de partículas cargadas (electrones y protones) con velocidades cercanas a la de la luz.

En algunas ocasiones tienen lugar impresionantes erupciones de masa en las que billones de toneladas de gas coronal son expulsadas al espacio, lo que constituye una seria amenaza para los astronautas en misiones espaciales y para los satélites artificiales en órbita alrededor de la Tierra. Tenemos, sin embargo, sólo una idea general de por qué se producen estos y otros fenómenos explosivos en el Sol. Sólo podemos decir con seguridad que se deben a la acción de los campos magnéticos, los cuales se generan en todos los plasmas astrofísicos en rotación, pero queda aun mucho por investigar y descubrir.

La clave para obtener información empírica sobre la intensidad, topología y evolución temporal de los campos magnéticos del Sol la constituye la observación y la interpretación física de la polarización de la luz solar. La luz es radiación electromagnética. Y ésta no sólo se caracteriza por su intensidad para cada longitud de onda, sino además por su estado de polarización, el cual está relacionado con la orientación del vector campo eléctrico de la onda en el plano perpendicular a la dirección de propagación. La luz emitida por los átomos en presencia de un campo magnético está polarizada, tanto más cuanto mayor es la intensidad del campo magnético. Gracias a la existencia de dos efectos físicos descubiertos en los laboratorios terrestres (los efectos Zeeman y Hanle) podemos obtener información sobre campos magnéticos en la atmósfera solar en un rango de intensidades que va desde una milésima de gauss hasta miles de gauss.

Recogiendo la luz solar mediante modernos telescopios, analizándola cuidadosamente con instrumentos adecuados (en particular, con espectropolarímetros), e interpretando las observaciones mediante estudios rigurosos de astrofísica teórica y simulaciones numéricas del proceso de generación y transporte de radiación polarizada en plasmas magnetizados, los astrofísicos intentamos explorar de esta manera un dominio de la física que de otra forma sería, hoy por hoy, inaccesible. Esta física es necesaria para poder llegar a entender el origen y los mecanismos del magnetismo en Astrofísica. En el caso concreto del Sol es además crucial porque el clima terrestre y el “clima” del espacio que rodea a la Tierra está modulado y se ve afectado por la propia actividad magnética del Sol.

Por: Dr. Javier Trujillo Bueno (iac.es)

Fotografias: NASA