Imágenes de galaxias remotas en 3D, por Hubble y VLT

Comunicado de Prensa ESO PR 10/09.

El Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Muy Grande de ESO nos ofrecen vistas asombrosas del espacio profundo.

Los astrónomos han obtenido unas imágenes excepcionales en 3D de galaxias distantes, vistas cuando el universo tenía la mitad de su actual, al combinar los poderes del agudo ojo del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y la capacidad del Telescopio Muy Grande (VLT) para sondear los movimientos de gas en objetos diminutos.

ESO PR Photo 10a/09 – Galaxias remotas en 3D Este diagrama ilustra los movimientos de gas en galaxias distantes, mostrando un esquema de la galaxia remota (en el recuadro), cómo la ve el Hubble (panel central) y el movimiento del gas medido con el VLT (panel izquierdo). En este último, las partes rojas se alejan de nosotros, mientras que las azules se nos acercan. © ESO

Al examinar este único “libro histórico” de nuestro universo, en una época cuando el Sol y la Tierra todavía no existían, los científicos esperan resolver el rompecabezas de cómo se formaron las galaxias en el pasado remoto.

Durante décadas, las galaxias distantes que emitieron su luz hace seis mil millones de años eran nada más que pequeñas manchas de luz en el cielo. Con el lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble a principios de la década de 1990, los astrónomos pudieron escudriñar por primera vez con algún detalle la estructura de esas galaxias distantes.

Bajo los cielos soberbios de Paranal, el espectrógrafo FLAMES/GIRAFFE del VLT (en inglés, ESO PR 13/02), que es capaz de obtener simultáneamente espectros de áreas pequeños de objetos extensos, puede ahora resolver los movimientos del gas en esas galaxias distantes (en español, ESO PR 10/06, “La danza cósmica de las galaxias gigantes”).

“Esta combinación única del Hubble y del VLT nos permite modelar galaxias distantes casi tan bien como podemos hacerlo con las cercanas”, dice François Hammer, quien lideró al equipo. “En efecto, FLAMES/GIRAFFE nos permite ahora medir la velocidad del gas en varios lugares de estos objetos. Esto significa que podemos ver como se mueve el gas, lo que nos proporciona una visión tridimensional de las galaxias a mitad de camino de los confines del universo”.

ESO PR Photo 10b/09 – Movimientos en tres galaxias distantes Imágenes del Hubble de tres galaxias (paneles superiores), y los movimientos del gas en esos mismos objetos medidos por el VLT (paneles inferiores). Las partes en rojo se alejan de nosotros, y las azules se nos acercan. © ESO

El equipo ha emprendido la hercúlea tare de reconstruir la historia de aproximadamente unas cien galaxias remotas que han sido observadas tanto por el Hubble como por GIRAFFE en el VLT. Los primeros resultados ya están llegando y han proporcionado conocimientos útiles para tres de esas galaxias.

En una de ellas, GIRAFFE reveló una región llena de gas ionizado, es decir, un gas caliente compuesto de átomos que han sido privados de uno o varios electrones. Normalmente, esto se debe a la presencia de estrellas jóvenes muy calientes. Sin embargo, después de observar la región por más de 11 días, el Hubble no detectó ninguna estrella. “Claramente, esta inusual galaxia contiene algunos secretos escondidos”, dice Mathieu Puech, autor principal de uno de los artículos que informa sobre este estudio.

Las comparaciones con simulaciones computarizadas sugieren que la explicación radica en la colisión de dos galaxias espirales muy ricas en gas. El calor producido por la colisión ionizaría el gas, tornándolo demasiado caliente como para que se pudieran formar estrellas.

Otra galaxia estudiada por los astrónomos mostró un efecto opuesto. Allí descubrieron una región central azulada cubierta por un disco rojizo, casi completamente escondida bajo el polvo. “El modelo indica que el gas y las estrellas pudieran estar cayendo muy rápidamente en espiral hacia el interior”, dice Hammer. Esto podría ser el primer ejemplo de la reconstrucción de un disco después de una gran fusión (en inglés, ESO PR 01/05).

Finalmente, en una tercera galaxia, los astrónomos identificaron una estructura alargada muy poco común, extremadamente azul (una barra), compuesta por estrellas masivas jóvenes que rara vez se ven en galaxias cercanas. Las comparaciones con simulaciones computarizadas mostraron a los científicos que las propiedades de este objeto se reproducen bien por una colisión entre dos galaxias de masas desiguales.

“La combinación única del Hubble con el FLAMES/GIRAFFE del VLT hace posible modelar galaxias distantes con gran detalle, y llegar así a un consenso sobre el papel crucial de las colisiones en la formación de estrellas en el pasado remoto”, dice Puech. “Es en razón de que ahora podemos ver cómo se mueve el gas, que podemos calcular hacia atrás tanto la masa como las órbitas de las galaxias ancestrales con relativa precisión. El Hubble y el VLT son realmente “máquinas del tiempo” para examinar la historia del universo”, agrega Sébastien Peirani, autor principal de otro artículo que informa sobre el estudio.

ESO PR Video 10a/09 – Galaxias en colisión Las observaciones de una galaxia remota que presenta movimientos peculiares pueden ser explicadas por la fusión de dos galaxias espirales. Las simulaciones muestran cómo se pueden unir dos galaxias para producir una nueva galaxia similar a la observada por el Hubble con movimientos acordes a los medidos por el espectrógrafo FLAMES/GIRAFFE del VLT. © ESO

Ahora, los astrónomos están extendiendo su análisis para toda la muestra de las galaxias observadas. “El próximo paso será comparar esto con galaxias más cercanas y de esa forma armar una imagen de la evolución de las galaxias a lo largo de los últimos seis mil a ocho mil millones de años, es decir, durante más de la mitad de la edad del universo”, concluye Hammer.

Más información

Los resultados aquí informados están en prensa o a la espera de ser impresos en Astronomy and Astrophysics:

- Puech et al. 2009, A&A, 493, 899, “A forming disk at z~0.6: Collapse of a gaseous disk or major merger remnant?”.
- Peirani et al. 2009, “A giant bar induced by a merger event at z~0.4?”.
- Hammer et al. 2009, “A forming, dust enshrouded disk at z~0.43: the first example of a late type disk rebuilt after a major merger?”.

El equipo está integrado por F. Hammer, H. Flores, M. Puech, Y. Yang, y M. Rodrigues (Observatoire de Paris, Francia), L. Athanassoula (LAM, Francia), B. Neichel (Observatoire de Paris y ONERA, Francia), y S. Peirani (Institut d'Astrophysique de Paris, Francia).

Las observaciones fueron realizadas en el marco del Gran Programa IMAGES ESO.

Este es un informe conjunto ESO/ST-EcF. La actualización Hubble está disponible en inglés aquí.

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Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:

- ESO PR 08/09: Así es la atmósfera inferior de Plutón
- ESO PR 07/09: En el ojo de la Hélice
- ESO PR 06/09: Un telescopio virtual de 100 mt de diámetro.
- ESO PR 05/09: Fuertes vientos sobre La Quilla.
- ESO PR 04/09: Nueva técnica para el estudio de asteroides.

VLT de ESO en Paranal, Chile. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 10/09.
Título: “Hubble and ESO’s VLT provide unique 3D views of remote galaxies”
Fecha: Marzo 10, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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La Nebulosa Trífida

Imágenes celestes: M20, nebulosa de emisión y reflexión en Sagitario.

La Nebulosa Trífida, en Sagitario © Todd Boroson/NOAO/AURA/NSF

La Nebulosa Trífida, M20 o NGC 6514, es una imagen familiar y un ejemplo excelente de nebulosa e emisión y de reflexión.

La nebulosa roja de emisión contiene un racimo brillante de estrellas azules cerca de su centro; resplandece en color rojo porque la radiación ultravioleta de las estrellas ioniza el gas hidrógeno, que luego se recombina y emite la característica luz roja del hidrógeno-alfa.

Por otro lado, cuando la radiación de estas jóvenes estrellas calientes se vuelve demasiado débil como para ionizar al hidrógen, el gas y el polvo reflejan la luz azul original.

M20 se encuentra en la constelación de Sagitario, a una distancia pobremente conocida y que se estima entre los 2 200 y los 7 600 años-luz.

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NOTAS Y COMENTARIOS

por Heber Rizzo

La Nebulosa Trífida fue descubierta el 5 de junio de 1764 por Charles Messier, quien la describió como un cúmulo de estrellas de 8ª a 9ª magnitud envueltas en una nebulosidad, y la incluyó en su famoso catálogo de objetos nebulosos con el No. 20. El nombre de “Trífida” fue utilizado por primera vez por John Herschel cuando la describió.

En el cielo, la M20 se encuentra muy cerca de la Nebulosa de la Laguna, M8, y comunménte se las ve juntas en las fotografías de gran angular, y muchas veces las acompaña el cúmulo abierto M21, que se encuentra incluso más cerca de M20.

La gigantesca nube de gas y polvo que es en realidad la Nebulosa Trífida contiene cuatro nódulos que son “guarderías estelares”, es decir, lugares de nacimientos de estrellas. Cuando se las examina en luz infrarroja se puede ver el material que cae hacia la superficie de las estrellas, lo que permite determinar su velocidad de crecimiento.

Para más información sobre la Nebulosa Trífida pueden visitarse, entre otros sitios, una visión infrarroja de Spitzer y la página correspondiente a M20 del catálogo Messier de SEDS..

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Artículo original: “Trifid, M20, NGC6514”
Fecha: Junio, 1996
Enlace con el artículo original: http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0587.html
IMPORTANTE: El contenido de la sección “NOTAS Y COMENTARIOS” es de responsabilidad exclusiva de Heber Rizzo, y no forma parte del artículo original.
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Hierro masticable

Nuevas claves sobre el ciclo del hierro en los océanos de nuestro mundo

A lo largo de las dos últimas décadas, el ciclo del hierro en los océanos ha sido un área de investigación intensiva. Los oceanógrafos pasan mucho tiempo estudiando lo que ha sido afectuosamente llamado “efecto Geritol” desde que se descubrió que la carencia de hierro es una de las razones por las cuales el fitoplancton crece lánguidamente en las aguas superficiales más ricas en nutrientes. Al igual que los humanos, a veces el océano necesita una dosis de hierro para funcionar más efectivamente.

El equipo de investigación recogió partículas hidrotermales en la chimenea de Tica en la elevación del Pacifico oriental utilizando trampas sedimentarias en el lecho marino. © Woods Hole Oceanographic Institution

Es un hecho bien conocido que las chimeneas hidrotermales que cubren las cordilleras centro-oceánicas son una fuente importante de hierro en el océano. Los fluidos de las chimeneas contienen aproximadamente un millón de veces más hierro que el agua oceánica común. Pero siempre se ha creído que el hierro que surge de las chimeneas hidrotermales inmediatamente forma partículas mineralizadas cuando se mezcla con el agua del mar. Esta forma de hierro tiene para el océano el mismo valor que tendría masticar un clavo herrumbroso para un paciente con anemia.

En un nuevo artículo publicado en Nature Geoscience, Brandy Toner y sus colegas informan sobre el descubrimiento inesperado de que el hielo expulsado por las chimeneas hidrotermales permanece en una forma que apetece a los organismos marinos. Toner era una estudiante post-doctoral de la NASA en el Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI = Woods Hole Oceanographic Institution) cuando este trabajo comenzó, pero desde entonces ha alcanzado una posición como profesora asistente del química ambiental en la universidad de Minnesota.

Dice Toner: “El hierro no se comporta como habíamos supuesto en los penachos hidrotermales. Parte del hierro del fluido hidrotermal se adhiere a materia orgánica particular y parece ser protegido de los procesos de oxidación”. En otras palabras, la interacción entre el hierro y el carbono en el fluido de las chimeneas actúa como un agente anticorrosivo.

Los fluidos de las chimeneas hidrotermales contiene un millón de veces más hierro que el agua oceánica común, y un poco de ese hierro permanece en una forma útil para los organismos marinos. © Woods Hole Oceanographic Institution

El hecho de que el carbono sea un jugador clave en el proceso aumenta la intriga. El co-autor de Toner Chris German, científico principal en el Departamento de Geología y Geofísica en el WHOI, explica: “De modo que la pregunta es, ¿qué son estos compuestos orgánicos? ¿Son acaso compuestos orgánicos como los aceites y las breas, o son en realidad el tejido de la vida? El trabajo de Brandy no significa que estos compuestos (de hierro y carbono) estén definitivamente vida. Pero esto es, posiblemente, un arma humeante”. Un arma humeante que podría conectar lo que tradicionalmente ha sido considerado un proceso completamente inorgánico, la conducción hidrotermal, con el ciclo global del carbono.

Un nuevo instrumento y una utilización única de ese instrumento impulsaron este trabajo removedor. Toner y sus co-autores recogieron partículas hidrotermales de la chimenea Tica en la elevación del Pacífico oriental utilizando trampas sedimentarias. Toner analizó las partículas en el sincrotrón avanzado de fuente de luz del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Utilizando haces focalizados de rayos-X, Toner creó mapas elementales de las partículas en escalas micrométricas y nanométricas. “Según nuestro conocimiento”, dice Toner, “es la primera vez que se ha utilizado un peine fino como este para observar los sistemas de los penachos hidrotermales”.

Monitoreando por satélite el color de la luz reflejada los científicos pueden determinar la efectividad de la fotosíntesis de las plantas. La medición de la fotosíntesis es esencialmente una medición de la capacidad de crecimiento, y el crecimiento es un uso efectivo del carbono ambiental. El algunas áreas del océano, el crecimiento limitado puede corresponderse con una carencia de hierro utilizable. © NASA

El cuidadoso mapeado de Toner reveló la estructura detallada de los sedimentos hidrotermales. Ella compara la forma de las partículas con una gelatina pegajosa con trozos de frutas en su interior. Su análisis demostró que la parte gelatinosa es una matriz compleja de compuestos de carbono. La espectroscopía de rayos-X de la gelatina reveló inesperadamente que es una forma de hierro conocida como “hierro (II)”, un regalo delicioso para los organismos oceánicos hambrientos de hierro.

La forma exacta en que las partículas de carbono cargadas de hierro (II) podrían interactuar con la red alimenticia oceánica está todavía por determinarse. La co-autora Katrina Edwards, que estaba en el WHOI cuando comenzó la investigación pero que desde entonces se ha trasladado a la universidad de California del sur, está estudiando procesos microbiológicos asociados con las partículas hidrotermales. German y los otros co-autores en el WHOI están descifrando los detalles del ciclo químico en los mismos materiales de los penachos. Toner está investigando la distribución global y la magnitud del fenómeno.

Una cosa es segura: el trabajo de Toner se enfrenta a los paradigmas actuales tanto sobre el hierro como sobre los ciclos del carbono en el océano. Dice German, “este artículo abre toda una nueva línea de investigación y presenta un nuevo conjunto de preguntas sobre las que nadie pensaba hasta ahora que tenía que preocuparse. Un poco de trabajo con una diminuta escala nanométrica nos puede obligar a realizar preguntas de significado global”. Este tipo de investigación puede ser cualquier cosa menos algo oxidado.

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Artículo original: “Chewable Iron”
Fecha: Febrero 27, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Así es la atmósfera inferior de Plutón

Comunicado de Prensa ESO PR 08/09.

Utilizando el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO, los astrónomos han logrado obtener nuevos y valiosos conocimientos sobre la atmósfera del planeta enano Plutón.

Inesperadamente, los científicos encontraron grandes cantidades de metano en la atmósfera, y también descubrieron que la atmósfera es más caliente que la superficie en aproximadamente 40º, aunque todavía llega apenas a los 180ºC. Estas propiedades de la atmósfera plutoniana pueden deberse a la presencia de zonas de metano puro, o a una capa rica en metano que cubre toda la superficie del planeta enano.

ESO PR Photo 08a/09 – Plutón (impresión artística) Esta concepción artística nos muestra cómo podría lucir la superficie de Plutón, según uno de los modelos desarrollados por los astrónomos, que muestra zonas de metano puro sobre la superficie. A la distancia en que se encuentra Plutón, el Sol se ve mil veces menos luminoso que desde la Tierra. © ESO

“Con tantas cantidades de metano en la atmósfera, resulta clara la razón por la cual la atmósfera de Plutón es tan cálida”, dice Emmanuel Lellouch, autor principal del artículo que informa sobre los resultados.

Plutón, que tiene aproximadamente un quinto del tamaño de la Tierra, está compuesto principalmente por hielo y roca. Como está en promedio unas 40 veces más lejos del Sol que nuestro planeta, es un mundo muy frío, con una temperatura superficial de unos 220ºC.

Desde la década de 1980 se sabe que Plutón también posee una atmósfera tenue ([1]), que consiste en un delgado envoltorio de nitrógeno principalmente, con trazas de metano y tal vez de monóxido de carbono. A medida que Plutón se aleja del Sol, durante su órbita de 248 años, su atmósfera se congela gradualmente y cae al suelo. En los períodos en que está más cerca del Sol, como ahora, la temperatura de la superficie sólida de Plutón aumenta, haciendo que el hielo se sublime en gas.

Hasta hace poco, solamente se podía estudiar la región superior de la atmósfera de Plutón. Observando las ocultaciones estelares (ver, en inglés, ESO 21/02), un fenómeno que ocurre cuando un cuerpo del sistema solar bloquea la luz de una estrella de fondo, los astrónomos pudieron demostrar que la atmósfera superior de Plutón era unos 50ºC más cálida que la superficie, es decir, que se encontraba a -170ºC.

Estas observaciones no podían arrojar luz alguna sobre la temperatura y la presión de la atmósfera cerca de la superficie de Plutón. Pero nuevas y únicas observaciones realizadas con el Espectrógrafo Criogénico Infrarrojo de Escalera (CRIRES = CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph), adosado al Telescopio Muy Grande de ESO, ha revelado que la atmósfera como un todo, y no solamente la atmósfera superior, tiene una temperatura media de 180ºC, y está por lo tanto “mucho más caliente” que la superficie.

En contraste con la atmósfera de la Tierra ([2]), la mayor parte, si no en su totalidad, de la atmósfera de Plutón está pasando por una inversión de temperatura: la temperatura es más alta cuanto más alto se observe en la atmósfera. El cambio de unos 3 a 15 grados por kilómetro. En la Tierra, bajo condiciones normales, la temperatura decrece con la altitud a razón de unos 6 grados por kilómetro.

“Resulta fascinante pensar que con CRIRES pudimos medir con precisión trazas de gas en una atmósfera 100 000 veces más delgada que la de la Tierra, en un objeto que es cinco veces menor que nuestro planeta y que se encuentra localizado en los límites del sistema solar”, dice el co-autor Hans-Ulrich Käufl. “La combinación de CRIRES con el VLT es casi como tener un satélite avanzado de investigación en órbita alrededor de Plutón”.

La razón por la cual la superficie de Plutón es tan fría está relacionada con la existencia de la atmósfera del planeta enano, y se debe a la sublimación del hielo superficial; en forma muy parecida a la forma en que la transpiración enfría el cuerpo al evaporarse sobre la superficie de la piel, esta sublimación ejerce un efecto enfriador sobre la superficie de Plutón. En este aspecto, Plutón comparte algunas propiedades con los cometas, cuyas comas y colas surgen del hielo sublimado a medida que se aproximan al Sol.

Las observaciones CRIRES indican también que el metano es el segundo gas más común en la atmósfera de Plutón, representando un medio por ciento de las moléculas. “Pudimos demostrar que estas cantidades de metano juegan un papel crucial en los procesos de calentamiento de la atmósfera y pueden explicar la elevada temperatura atmosférica”, dice Lellouch.

Dos modelos diferentes pueden explicar las propiedades de la atmósfera de Plutón. En el primero, los astrónomos asumen que la superficie del planeta enano está cubierta por una fina capa de metano, que inhibe la sublimación de la escarcha de nitrógeno. El segundo escenario invoca la existencia de zonas de metano puro sobre la superficie.

“La discriminación entre las dos requerirá más estudios de Plutón mientras se aleja del Sol”, dice Lellouch. “Y, por supuesto, la sonda espacial New Horizons de la NASA nos proporcionará también más claves, cuando llegue al planeta enano en 2015”.

NOTAS

[1]La presión atmosférica de Plutón es apenas una cienmilésima de la de la Tierra, o sea unos 0,015 milibares.

[2]Normalmente, el aire cercano a la superficie de la Tierra es más cálido que el aire que se encuentra por arriba, principalmente porque la atmósfera se calienta desde abajo a medida que la radiación solar calienta la superficie terrestre que, a su vez, calienta la capa atmosférica que se encuentra inmediatamente por encima. Bajo ciertas condicifones, esta situación se invierte, de modo que el aire cercano a la superficie es más frío. Los meteorólogos la llaman una capa de inversión, y puede hacer que el smog se acumule.

MAS INFORMACIÓN:

E. Lellouch et al. 2009, A&A, en prensa, Pluto’s lower atmosphere structure an methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations..

El equipo está integrado por E. Lellouch, B. Sicardy, y C. de Bergh (Observatoire de Paris, Francia), H.-U. Käufl (ESO), S. Kassi y A. Campargue (Université Joseph Fourier, Francia).

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Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:

- ESO PR 07/09: En el ojo de la Hélice
- ESO PR 06/09: Un telescopio virtual de 100 mt de diámetro.
- ESO PR 05/09: Fuertes vientos sobre La Quilla.
- ESO PR 04/09: Nueva técnica para el estudio de asteroides.
- ESO PR 03/09: El corazón de Centaurus A.

VLT de ESO en Paranal, Chile. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 08/09.
Título: “The lower atmosphere of Pluto revealed”
Fecha: Marzo 02, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Y en el principio fueron las esponjas…

Antiguos biomarcadores proporcionan evidencia sobre los primeros seres multicelulares, según informan los siguientes dos artículos que resultan complementarios y merecen ambos ser leídos.

1) - Indicios apuntan a las esponjas como primeras formas de vida animal
Noticia del MIT, por David Chandler

El mismo Charles Darwin se asombraba por la súbita aparición en el registro fósil de una gran variedad de criaturas multicelulares, un florecimiento rápido conocido como “explosión cámbrica”. Desde entonces, se descubrió que el origen de los animales de extendía a épocas anteriores, a través de un período conocido como “Ediacárico”. Ahora, la evidencia descubierta por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT = Massachusetts Institute of Technology), de la Universidad de California en Riverside, y de otros institutos, demuestra que las primeras formas complejas de vida podrían, de hecho, haber aparecido incluso mucho antes.

Evidencia de esponjas primitivas en sedimentos en Omán, en una roca de carbonato de calcio (de la era Marinoana, hace unos 635 millones de años) depositada sobre rocas de origen glacial. Los esteroides más antiguos detectados están debajo de este carbonato, de modo que anteceden el final de las glaciaciones marinoanas. © David Fick

Según parece, nuestros primeros ancestros animales fueron las esponjas, seres multicelulares que se alimentan haciendo pasar el agua del mar a través de un complejo sistema de canales internos. Y estas esponjas primitivas podrían anteceder al período ediacárico en hasta 80 millones de años, de acuerdo a lo que muestra esta nueva evidencia.

Los animales de cuerpo blando tales como las esponjas muy raramente se preservan como fósiles, de modo que encontrar evidencia de su aparición requirió un poco de trabajo detectivesco inteligente. La clave resultó ser el examen de productos químicos inusuales: esteroides de un tipo particular producidos abundantemente por las esponjas pero prácticamente nunca por organismos más simples.

Estudiando una inusualmente bien preservada secuencia de estratos descubierta en Omán, el equipo investigador pudo extraer estos “fósiles químicos” de un gran número de muestras que abarcaban decenas de millones de años, antes, durante y después del período ediacárico. Esto proporcionó una evidencia clara de que las esponjas debieron evolucionar mucho antes de la gran variedad de organismos multicelulares que proliferaron en los albores de ese período.

La nueva investigación fue realizada en Departamento de Ciencias Atmosféricas, Planetarias y de la Tierra (EAPS = Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences) del MIT, bajo la dirección del profesor de geología Roger Summons.

Según dice Summons, el estudio comenzó cuando se le pidió examinar muestras de petróleo de pozos de Omán que surgen los más antiguos campos de producción petrolera del mundo. Las muestras de petróleo de estos pozos “son únicas en la historia geológica a causa de su gran antigüedad y composición geoquímica, de modo que buscamos fósiles moleculares poco comunes”. Simultáneamente otro profesor del MIT, Samuel Bowring, y su estudiante post-doctoral Daniel Condon, pudieron asignar edades precisas a un número de capas de ceniza volcánica en los mismos pozos, utilizando técnicas de geocronología de uranio-plomo desarrolladas en su laboratorio. La combinación de edades precisas y de diagnóstico de fósiles químicos es un aspecto particularmente convincente de la investigación.

Después de trabajosos análisis químicos, descubrieron una abundancia de esteroides derivados de las esponjas, y con ellos, una fuerte y nueva evidencia de que las esponjas, que se encuentran entre las formas más simples de la vida multicelular, fueron de hecho los primeros organismos de ese tipo sobre la Tierra. En pocas palabras, habían encontrado signos claros de la base misma del árbol evolutivo de la vida animal.

“Nada de esto me sorprende”, dice Summons, porque ya otros habían hipotetizado, basados en la evidencia genómica, que las esponjas eran las formas más primitivas de vida animal. Pero esa evidencia había permanecido siendo algo controversial, mientras que con los nuevos hallazgos “la hemos confirmado, eliminando todas las ambigüedades”.

Summons agrega que “esto también podría representar el advenimiento de los primeros sistemas de barrera construidos por animales, en lugar de por microbios”. Y el establecimiento de ese nuevo nicho ecológico podría haber ayudado a allanar el camino para la posterior explosión de organismos complejos, hace unos 580 millones de años.

En esa época de la historia geológica, la Tierra recién estaba saliendo de la última de sus fases “Tierra Bola de Nieve”, cuando todo el planeta estaba cubierto de hielo. Como los nuevos hallazgos demuestran que la vida compleja parece haber comenzado decenas de millones de años antes de ese momento, eso significa que estos organismos pudieron sobrevivir a través de ese episodio extremo de glaciación, algo que muchos científicos consideraban imposible. Esto proporciona nueva evidencia de que el congelamiento no fue absoluto, sino que quedaron algunos puntos abiertos de agua.

“Hay muchísima evidencia en estas rocas que hubo lugares sobre la Tierra en los que la vida florecía”, durante este episodio conocido como Criogeniano, dice Summons. “Tiene que haber habido algunos refugios. Ciertamente, la vida no se apagó”.

El autor principal del artículo de Nature es Gordon D. Love, un estudiante post-doctoral en el MIT cuando la investigación fue realizada, y ahora profesor en la Universidad de California, Riverside. Entre otros autores se encuentran Emmanuelle Grosjean, ahora en Geoscience Australia, Charlotte Stalvies de la Universidad de Newcastle upon Tyne, en el Reino Unido, David A. Fike y John Grotzinger de Caltech, y los estudiantes graduados Alexander Bradley, Amy Kelly, Maya Bhatia, Browning y Condon, y William Meredith y Colin Snape de la Universidad de Nottingham, Reino Unido.

El trabajo fue financiado por Petroleum Development Oman, el Programa de Exobiología de la NASA, el Programa NSF EAR, el Instituto Agouron y el Instituto de Astrobiología de la NASA.

2) - Ancestros de los animales podrían haber sobrevivido a la “Tierra Bola de Nieve”
Artículo de Science News, por Rachel Eherenberg

Un nuevo análisis de antiguos fósiles químicos ha sacudido la cuna de la evolución animal, retrotrayendo la evidencia convincente de vida animal hasta hace al menos 635 millones de años.

El esteroide fósil Demosponge, conocido actualmente como proveniente de las demoesponjas, proporciona claves sobre animales primitivoas. © Jane Fromont, Western Australian Museum

Los hallazgos, publicados en el número del 5 de febrero de Nature, sugieren que el ancestro más antiguo de los animales ya completamente formados sobrevivió a una glaciación masiva que cubrió con hielo a la Tierra a fines del acertadamente denominado período Criogeniano. Se continúa debatiendo sobre cuánto del planeta se mantuvo congelado durante dos edades de hielo, cada una de ellas un posible evento “Tierra Bola de Nieve” que flanqueó a dicho período, que se extendió desde hace unas 790 millones de años hasta aproximadamente unos 630 millones de años atrás.

Los nuevos resultados sugieren que incluso si los glaciares alcanzaron el ecuador durante la segunda edad de hielo, es probable que algunos bolsillos cálidos, creados quizás por la actividad volcánica o por las chimeneas hidrotermales, pudieran haber persistido y albergado vida.

“La evidencia de vida animal antes del Marinoano”, la severa glaciación de hace 635 millones de años, “realmente significa mucho”, dice Jochen Brocks de la Universidad Nacional de Australia en Canberra. Brocks y Nicholas Butterfield de la Universidad de Cambridge en Inglaterra fueron co-autores de un comentario de Nature sobre el nuevo trabajo.

Antiguos Biomarcadores: Los científicos detectaron una huella química de vida animal que parece comenzar antes del final de una importante era glacial, la Marinoana. La señal (en color naranja) se estrecha hace unos 540 millones de años, quizás a causa de la llegada de otros animales. © Nature

Existe evidencia de vida eucariota (organismos con ADN guardado en un núcleo protector) desde hace unos 1 900 millones de años, dice Brocks. Pero los animales multicelulares mismos no aparecen en escena hasta mucho más tarde. La explosión cámbrica es a menudo citada como la danza inaugural de la evolución animal, un período de unos 20 millones de años que comenzó hace 520 millones de años, cuando se establecieron los representantes de muchos de los grandes grupos animales actuales.

Pero también existe bastante evidencia de que los animales evolucionaron antes del Cámbrico, incluyendo una extraña aglomeración conocida como “fauna ediacárica”, que floreció durante el período Ediacárico que algunos estudios sugieren que duró desde hace 635 millones hasta hace 542 millones de años. Muchos científicos creen que los animales multicelulares del Ediacárico fueron un experimento temprano en la evolución animal que terminó mal y que tuvo pocos sobrevivientes.

Sin embargo, las esponjas podrían haber entrado en escena antes del Ediacárico y sobrevivido a través de él. El nuevo análisis, liderado por el geoquímico orgánico Gordon Love de la Universidad de California, Riverside, documenta los restos moleculares de un esteroide encontrado en roca sedimentaria depositada a 150 metros por debajo del final de la era de hielo marinoana (los investigadores debaten sobre la fecha exacta de comienzo de esta edad de hielo).

El esteroide fósil, conocido como 24-isopropilcolestano, o 24-ipc, es la forma geológicamente estable de un esteroide conocido actualmente en las membranas celulares de una de las tres clases de esponjas, las Demospongiae. La molécula es formada también por un pequeño grupo de algas, pero los porcentajes de 24-ipc con respecto a otros compuestos de las algas las descartan como su fuente.

Trabajando con núcleos provenientes de una cuenca salina en el sur de Omán, Love y su equipo documentaron la presencia de 24-ipc durante todo el Ediacárico, y en las capas debajo del mismo. Para asegurarse de que esta huella química no hubiera migrado desde rocas más jóvenes, los investigadores analizaron también la señal de una resistente matriz de materia orgánica conocida como querógeno, que no puede moverse a través de la roca.

Los descubrimientos no pueden indicar cuando aparecieron por primera vez los animales multicelulares, pero pueden decir que los animales multicelulares estuvieron por los alrededores hace al menos 635 millones de años y, según informan los investigadores, quizás incluso en fechas tan tempranas como 751 millones de años atrás.

“Estos son los fósiles animales bona fide más antiguos”, dice el paleobiólogo molecular Kevin Peterson del Colegio Dartmouth. Unos posibles embriones fósiles que datan de hace unos 580 millones de años eran previamente los fósiles inequívocos más antiguos que se consideraban ancestros de los animales actuales.

“El hallazgo de una molécula que fue creada por un organismo, significa que la capacidad biosintética para confeccionarla debe haber evolucionado previamente”, dice Brocks.

El período Criogeniano está marcado por una glaciación inicial, la Sturtiana, luego por un período de calentamiento, y más tarde una segunda glaciación, la Marinoana. Las moléculas fósiles sugieren que los animales que las crearon debieron estar allí a fines del Marinoano, y que debieron haber evolucionado en el período cálido entre el Sturtiano y el Marinoano, según Love.

Aún si las glaciaciones durante este período “Tierra Bola de Nieve” no congelaron los mares, como algunos han sugerido, debieron haber alterado para siempre la química oceánica, dice Love. El trastorno medioambiental podría haber abierto nuevos nichos y presentado una oportunidad para que las esponjas multicelulares se diseminaran por todos los mares.

El nuevo trabajo encaja perfectamente con el reloj molecular que se utiliza para fechar la evolución de la vida multicelular, dice Peterson. También se corresponde en buena forma con las ideas sobre la química oceánica y atmosférica. Estas esponjas primitivas podrían haber dado lugar a la oxigenación de los océanos profundos, lo que posteriormente facilitó el camino para más vida. Las esponjas son un animal fijo dominante en el Cámbrico, pero luego su presencia parece disminuir, quizás a causa del advenimiento de otros animales.

“Las esponjas son, esencialmente, como aspiradoras; absorben la materia orgánica que está en los océanos del mundo”, dice Peterson. Grandes cantidades de materia orgánica, la forma orgánica del carbono, se encuentran relacionadas con un ciclo complejo que incluye al oxígeno.

Brock concuerda con esto. “Las esponjas podrían haber filtrado toda el excremento, podrían haber sido las limpiadoras del los océanos”, dice. “Es una idea interesante. Resumiendo, es un hallazgo muy interesante, una tarea rigurosa, y un buen trabajo”.

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El árbol de la vida. © Gustav Klimt

En el ojo de la hélice

Comunicado de Prensa ESO PR 07/09.

Una nueva y espectacular fotografía de NGC 7293, la Nebulosa de la Hélice.

Utilizando la Cámara Gran Angular del Observatorio de ESO de La Silla, se ha obtenido una nueva imagen profunda de la magnífica nebulosa planetaria de la Hélice. La misma muestra un riquísimo fondo de galaxias distantes, que usualmente no se ven en otras fotografías de este objeto.

ESO PR Photo 07a/09 – La Nebulosa de la Hélice Esta imagen compuesta en color de NGC 7293 se obtuvo con la Cámara Gran Angular adosada al telescopio de 2,2 metros de la Sociedad Max-Planck/ESO de La Silla, Chile. El resplandor verde azulado en el centro proviene de los átomos de oxígeno que brillan bajo los efectos de la intensa luz ultravioleta que proviene de la estrella central a 120 000ºC. Más lejos de la estrella y más allá del anillo de nódulos, el color rojo del hidrógeno y del nitrógeno es más prominente. © ESO

La Nebulosa de la Hélice, NGC 7293, se encuentra a unos 700 años-luz de distancia, en la dirección de la constelación de Acuario. Es uno de los más cercanos y espectaculares ejemplos de nebulosa planetaria. Estos objetos exóticos no tienen nada que ver con los planetas, sino que son el florecimiento final de las estrellas tipo Sol antes de su retiro como enanas blancas.

ESO PR Video 06a/09: Zoom sobre la Nebulosa de la Hélice

ESO PR Video 06b/09: Paneo sobre la Nebulosa de la Hélice

ESO PR Video 06c/09: Zoom y paneo sobre la Nebulosa de la Hélice

Capas de gas son expulsadas de la superficie de una estrella, a menudo con hermosos e intrincados patrones que relucen bajo la fuerte radiación ultravioleta proveniente de la tenue, pero muy caliente, estrella central. El anillo central de la Nebulosa de la Hélice tiene unos dos años-luz de diámetro, o sea la mitad de la distancia entre el Sol y su más cercana vecina estelar.

A pesar de ser sumamente espectacular desde el aspecto fotográfico, la Hélice resulta difícil de observar a simple vista ya que su luz se disemina ligeramente sobre una gran área del cielo, y la historia de su descubrimiento es bastante oscura. Aparece por primera vez en una lista de nuevos objetos compilada por el astrónomo alemán Karl Ludwig Harding en 1824. El nombre de Hélice se origina por la burda forma de sacacorchos que se veía en las primeras fotografías.

Aunque la Hélice luce muy parecida a una rosquilla, los estudios han mostrado que posiblemente consista en al menos dos discos separados con anillos y filamentos externos. El más luminoso disco interior parece estarse expandiendo a la velocidad de unos 100 000 kilómetros/hora, y haber tardado unos 12 000 años en formarse.

Como la Hélice se encuentra relativamente cerca (cubre un área del cielo de aproximadamente un cuarto de Luna llena), puede ser estudiada con un detalle mucho mayor que otras nebulosas planetarias, y se ha descubierto que posee una estructura inesperada y compleja.

Por todo el interior del anillo se encuentran pequeñas burbujas, conocidas como “nódulos cometarios”, con tenues colas que se extienden alejándose de la estrella central. Se parecen notablemente a gotitas de líquido que bajan por una plancha de vidrio. Aunque lucen diminutos, cada nódulo es tan grande como nuestro sistema solar. Han sido estudiados ampliamente, tanto por el Telescopio Muy Grande de ESO como por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, pero continúan siendo comprendidos solo en forma parcial.

Una mirada cuidadosa sobre la parte central de este objeto revela no solamente los nódulos, sino también muchas galaxias remostas que se ven a través del finamente diseminado gas luminoso. Algunas de ellas parecen haberse reunido en grupos galácticos separados dispersos en varias partes de la imagen.

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Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:

- ESO PR 06/09: Un telescopio virtual de 100 mt de diámetro.
- ESO PR 05/09: Fuertes vientos sobre La Quilla.
- ESO PR 04/09: Nueva técnica para el estudio de asteroides.
- ESO PR 03/09: El corazón de Centaurus A.
- ESO PR 02/09: La frenética actividad de las fábricas estelares.

Observatorio de ESO en La Silla, desierto de Atacama, Chile. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 07/09.
Título: “Into the Eye of the Helix”
Fecha: Febrero 25, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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¿Comenzó la vida en el hielo?

Las inusuales propiedades del agua congelada pueden haber sido el medio para que la vida fuera posible.

A lo largo de las últimas décadas varios científicos notables han comenzado a sospechar que la vida sobre la Tierra no evolucionó en una tibia sopa primordial, sino en el hielo, a temperaturas que pocas formas vivientes pueden tolerar ahora.

Las leyes mismas de la química pueden realmente haber favorecido a la vida, dice Jeffrey Bada del Instituto Scripps de Oceanografía en La Jolla, California. “Hemos estado discutiendo durante largo tiempo”, dice, “que las condiciones frías tienen mucho más sentido, desde un punto de vista químico, que las condiciones cálidas”.

Si Bada y otros están en lo correcto, esto no solo sería la respuesta sobre cómo fue que la vida surgió en nuestro planeta, sino que modificaría dramáticamente nuestra búsqueda de vida en el sistema solar y más allá. En este punto, nuestras probabilidades de encontrar vida en otras partes pueden ser mejores que lo que se suponía previamente.

Bada propone que la vida no se originó en las profundidades subterráneas de la Tierra, como algunos han sostenido, sino en la superficie terrestre, donde una forma primitiva de selección natural engendró el primera material genético.


Géiseres en erupción, intensa acción de olas, destellos relampagueantes, y llamaradas de luz solar trabajaron combinadamente con una atmósfera de metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua, para producir una sopa primigenia de ingredientes básicos para los comienzos de la vida junto a un bombardeo constante de asteroides, mareas asesinas, una atmósfera letal y una extraña alfombra de limo.

¿Pero cuál fue el papel del hielo en los orígenes de la vida sobre la Tierra y quizás en otros lugares de nuestro sistema solar y más allá?

Muchos de quienes a lo largo de los años han estudiado el origen de la vida, han preferido comenzar con presunciones que tienen sentido en el mundo actual. Hoy en día, la vida tiende a prosperar en lugares cálidos. En consecuencia, los científicos han imaginado que la vida emergió en chimeneas volcánicas cálidas, o incluso casi hirvientes. Sin embargo, como una relación amorosa que ha finalizado, es posible que las condiciones que ahora nos matarían, pudieran haber sido las que nutrieron nuestra existencia en el comienzo mismo.

El fallecido pionero de la “teoría fría”, Stanley Miller, desafió la creencia popular con sus nuevos experimentos e ideas. Sus estudiantes, junto a otros, han continuado sus pasos con experimentos indicadores de que la vida pudo muy bien haber evolucionado bastante por debajo del punto de congelación. Bada fue un estudiante de Miller y está de acuerdo con que podríamos estar observando las cosas desde un ángulo equivocado.

Aunque la vida, tal como la conocemos actualmente, requiere agua líquida, pequeñas cantidades de líquido pueden persistir incluso a -51ºC. Bolsones microscópicos de agua dentro del hielo antiguo pueden haber agrupado moléculas simples, que se unieron en cadenas cada vez más largas.

Matthew Levy, quien también fuera estudiante graduado de Miller y que ahora es un biólogo molecular en el Colegio Albert Einstein de Medicina en la ciudad de Nueva York, recuerda que se le entregó una de las muestras de Miller congeladas durante 25 años para que trabajara con ellas.

La mezcla de amoníaco y cianuro representaba las condiciones que según creían los científicos habían existido en la Tierra primigenia y que podrían haber contribuido al surgimiento de la vida. Durante 25 años, Miller la había mantenido tan fría como la superficie de Europa, la luna de Júpiter, demasiado fría, había asumido la mayoría de los científicos, como para que algo hubiera sucedido. Lo que Levy descubrió fue que se habían formado siete aminoácidos diferentes y once tipos de núcleobases.

“Lo más notable”, dice Bada, “es que el resultado de estos experimentos congelados fue incluso mejor, para algunos compuestos, de lo que había sido en experimentos a temperatura ambiente”.

Muchos estuvieron escépticos, y encontraron que esos resultados habían sido “demasiado notables”. Bada y Miller debieron llevar a cabo más experimentos antes de poder conseguir que su artículo fuera publicado en una revista de buena reputación.

La resistencia hacia la teoría fría no era sorprendente. Muchas reacciones químicas se enlentecen cuando la temperatura desciende, y según los cálculos estándar, las reacciones que unen moléculas cianhídricas, por ejemplo, en aminoácidos y núcleobases deberían correr cien mil veces más despacio a -80ºC que a temperatura ambiente. Según esos cálculos, aún si Miller hubiera llevado a cabo su experimento a lo largo de 250 años, en lugar de los 25 que eligió, no habría podido producir nada. Sin embargo, las cosas no siempre suceden de la forma que esperamos. A menudo, lo inesperado es lo que nos proporciona las respuestas más increíbles.

Un joven científico llamado Alexander Vlassov puede haber encontrado accidentalmente la respuesta a cómo los diminutos trocitos de ARN se convierten en cadenas más largas y bien constituidas que pudieron haber actuado como las primeras enzimas.

Diferencias entre el ADN y el ARN. Ambos polímeros de nucléotidos están formados por un código de 4 bases nitrogenadas. Sin embargo, en la célula el ADN se encuentra como una doble cadena y el ARN generalmente como una cadena simple. La similitud en el alfabeto permite la síntesis de un polímero utilizando el otro como molde, en presencia de las enzimas adecuadas. © http://www.educ.ar/educar/

Vlassov estaba trabajando en SomaGenics, una compañía biotécnica en Santa Cruz, California, desarrollando enzimas ARN que se pegaban sobre el virus de la hepatitis C. Pero sus enzimas ARN no se estaban comportando bien. Normalmente, consistían en un único segmento de ARN, pero cada vez que las enfriaba por debajo del punto de congelación para purificarlas, la cadena de ARN unía espontáneamente sus puntas para formar un círculo, como una serpiente que se mordiera su propia cola.

Mientras Vlassov intentaba corregir el “fallo”, notó que otra enzima ARN, llamada “horquilla” (de cabello), también estaba actuando. A la temperatura ambiente, la “horquilla” actúa como unas tijeras, cortando en pedazos a otras moléculas ARN. Pero cuando Vlassov la congelaba, actuaba al revés. Unía otras cadenas ARN por sus puntas.

Descubrimientos como éste arrojan nueva luz sobre las probabilidades de hallar vida más allá de la Tierra, especialmente con los recientes descubrimientos de géiseres en las lunas congeladas de Saturno. También se cree que Encelado contiene grandes cantidades de hierro bajo la superficie de sus polos.

Si alguna vez la vida se formó en una de estas áreas heladas, todavía podría subsistir allí. En la Tierra, aún las áreas que parecen estar congeladas albergan vida. Por ejemplo, en las venas microscópicas que permean el hielo ártico, las altas concentraciones de sal mantienen trazas de agua en estado líquido a una temperatura de -54ºC, y las bacterias y las diatomeas sobreviven en esas diminutas “venas líquidas”.

Hajo Eicken, un glaciólogo de la Universidad de Alaska en Fairbanks, sospecha que condiciones similares pudieran existir en las capas inferiores más cálidas de lunas como Europa. “Potencialmente, hay cientos de metros de hielo, si no kilómetros, que podrían resultar bastante habitables”, dice.

Otro precedente podrían ser las bacterias descubiertas debajo de películas de agua líquida de apenas unas pocas moléculas de espesor sujetas a gránulos microscópicos de arcilla en las núcleos de hielo de Groenlandia.

Consumiendo lentamente el hierro de un único gránulo, estas bacterias podrían subsistir durante un millón de años antes de agotar sus suministros de alimento. A temperaturas más frías, donde las demandas metabólicas son menores, bacterias como éstas podrían sobrevivir durante varios cientos de millones de años.

“En este negocio hay que mantener una mente abierta”, dice Bada. “Si tuviera que apostar sobre qué es lo que encontraríamos si descubrimos vida en otro lugar del universo, sospecho que estaría más adaptada al frío que al calor”.

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Artículo original: “Is Ice a Calalyst for Life?”
Autora: Rebecca Sato
Fecha: Noviembre 28, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
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Andrómeda, por GALEX

Imágenes celestes: M31, la galaxia de Andrómeda, vista en el ultravioleta.

M31, la galaxia de Andrómeda. © NASA/JPL-Caltech

Andrómeda, la galaxia de al lado

Aproximadamente a 2,5 millones de años-luz de distancia, la galaxia de Andrómeda, o M31, es la más grande vecina galáctica de nuestra Vía Láctea. Se extiende por unos 260 000 años-luz, un tamaño tan grande que se debieron unir diez imágenes del GALEX para producir esta vista de la galaxia de al lado.

Las volutas azuladas que componen los brazos espirales de la galaxia son vecindarios que albergan estrellas jóvenes calientes y masivas. Mientras tanto, la esfera blanco-anaranjada central revela una congregación de estrellas más frías y viejas que se formaron hace mucho tiempo.

Andrómeda es tan luminosa y está tan cerca que es una de las tres únicas galaxias que pueden ser observadas a simple vista desde la Tierra. Esta imagen es una composición en dos colores, donde el azul representa la luz ultravioleta lejana, y el rojo la ultravioleta cercana.

GALEX

Telescopio espacial ultravioleta GALEX © NASA/JPL

En su carácter de telescopio ultravioleta más sensible lanzado hasta la fecha, el Explorador de Evolución Galáctica (GALEX = Galaxy Evolution Explorer) de la NASA explora galaxias, los "universos islas" de Kant, a lo largo de 10 mil millones de años de historia cósmica.

Desde su lanzamiento en abril de 2003, GALEX ha estudiado cientos de miles de galaxias, revelando algunos de los vecindarios estelares más calientes del cosmos.

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Artículo original: “Andromeda, the Galaxy Next Door”
Fecha: Febrero 21, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
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Un telescopio virtual de 100 mt de diámetro

Comunicado de Prensa ESO PR 06/09.

Comienza una nueva era en la fotografía de estrellas.

Un equipo de astrónomos franceses ha capturado una de las imágenes más definidas jamás lograda. Observaron la estrella T Leporis, que aparece en el cielo tan pequeña como una casa de dos pisos en la Luna [1]. La fotografía fue tomada con el Interferómetro del Telescopio Muy Grande (VLTI = Very Large Telescope Interferometer) de ESO emulando a un telescopio virtual de unos 100 metros de diámetro, y revela una corteza molecular esférica alrededor de una vieja estrella.

ESO PR Photo 06a/09: Estrella T Leporis

ESO PR Photo 06b/09: T Leporis a escala

ESO PR Photo 06c/09 – Un telescopio virtual de 100 mt

ESO PR ESO PR Photo 06d/09 – La órbita de Theta 1 Orionis C

ESO PR Video 06a/09 – Haciendo zoom en T Leporis

“Esta es una de las primeras imágenes obtenidas utilizando interferometría en el infrarrojo cercano”, dice el autor principal Jean-Baptiste Le Bouquin. La interferometría es una técnica que combina la luz proveniente de varios telescopios, lo que da como resultado una visión tan definida como la de un telescopio gigante con un diámetro igual a la mayor separación entre los telescopios utilizados. Este logro requiere que los componentes del sistema VLTI estén posicionados con una precisión de una fracción de micrómetro a lo largo de unos 100 metros, y que se mantengan así durante las observaciones… un formidable reto tecnológico.

Mientras realizan la interferometría, los astrónomos deben a menudo contentarse con franjas, el característico patrón de líneas oscuras y brillantes que se producen cuando se combinan dos haces de luz, a partir del cual se pueden modelar las propiedades físicas del objeto estudiado.

Pero si el objeto es observado varias veces con diferentes combinaciones y configuraciones de los telescopios, es posible unir esos resultados para reconstruir una imagen del objeto. Esto es lo que ahora se ha hecho con el VLTI de ESO, utilizando los Telescopios Auxiliares de 1,8 metros.

“Pudimos confeccionar una imagen asombrosa, y revelar por primera vez la estructura como de cebolla de la atmósfera de una estrella gigante en la última fase de su vida”, dice Antoine Mérand, miembro del equipo. “Anteriormente, los modelos numéricos y los datos indirectos nos habían permitido imaginar la apariencia de la estrella, pero es bastante sorprendente que ahora podamos verla, y a todo color”.

Aunque apenas mide 15 x 15 píxeles, la imagen reconstruida muestra un acercamiento extremo de una estrella 100 veces más grande que el Sol, un diámetro aproximadamente igual a la distancia Tierra-Sol. A su vez, esta estrella está rodeada por una esfera de gas molecular, que es unas tres veces más grande.

T Leporis, en la constelación de Lepus (la Liebre), está localizada a 500 años-luz de distancia. Pertenece a la familia de las estrellas Mira, bien conocidas para los astrónomos aficionados. Estas son estrellas variables gigantes que casi han consumido su combustible nuclear y están perdiendo masa. Están cerca del fin de su vida como estrellas, y pronto morirán, convirtiéndose en enanas blancas. El Sol se convertirá en una estrella Mira dentro de unos pocos miles de millones de años, rodeando a la Tierra en el polvo y el gas expelido en sus estertores finales.

Las estrellas Mira se encuentran entre las mayores fábricas de moléculas y polvo en el universo, y T Leporis no es la excepción. Pulsa con un período de 380 días y cada año pierde el equivalente a la masa de la Tierra. Como las moléculas y el polvo se forman en las capas de la atmósfera que rodea a la estrella central, los astrónomos quisieran poder ver estas capas. Pero eso no es una tarea fácil, debido a que las estrellas están muy lejos; a pesar de un enorme tamaño intrínseco, su radio aparente en el cielo puede ser apenas media millonésima del diámetro del Sol.

“T Leporis se ve tan pequeña desde la Tierra que únicamente una instalación interferométrica, tal como la del VLTI en Paranal, puede fotografiarla. El VLTI puede resolver estrellas 15 veces más pequeñas que las resueltas por el Telescopio Espacial Hubble”, dice Le Bouquin.

Para crear esta imagen con el VLTI, los astrónomos tuvieron que observar a la estrella durante varias noches consecutivas, utilizando todos los cuatro Telescopios Auxiliares (ATs) móviles de 1,8 metros del VLT. Los ATs fueron combinados en diferentes grupos de tres, y también se movieron a posiciones diferentes, creando más configuraciones interferométricas nuevas, de modo que los astrónomos pudieron emular a un telescopio virtual de aproximadamente 100 metro de diámetro y confeccionar así una imagen.

“La obtención de imágenes como ésta fue una de las motivaciones principales en la construcción del Interferómetro del Telescopio Muy Grande. Ahora hemos entrado realmente en la era de la fotografía estelar”, dice Mérand.

Una ilustración perfecta de esto es otra imagen del VLTI que muestra al sistema estelar doble Theta 1 Orionis C en la nebulosa del Trapecio, en Orión. Esta imagen, que fue la primera jamás confeccionada con los datos del VLTI, separa claramente a las dos jóvenes estrellas masivas del sistema. En sí mismas, las observaciones tienen una resolución espacial de unos dos miliarcosegundos. De estas, y de varias otras observaciones, el equipo de astrónomos liderados por Stefan Kraus y Gerd Weigelt del Instituto Max Planck de Bonn pudo derivar las propiedades de la órbita de este sistema binario, incluyendo la masa total de las dos estrellas (47 masas solares) y la distancia que las separa de nosotros (1350 años-luz).

NOTAS

[1] Sin embargo, el VLTI no podrá observar la Luna, ya que su superficie es demasiado grande como para producir los patrones de interferencia necesarios para esta técnica.

Más información

Estos resultados aparecerán en una Carta al Editor en Astronomy & Astrophysics (J.-B. Le Bouquin et al., Pre-maximum spectro-imaging of the Mira star T Lep with AMBER/VLTI).

El equipo está integrado por Jean-Baptiste Le Bouquin y Antoine Mérand (ESO), Sylvestre Lacour y Stéphanie Renard (LAOG, CNRS, Grenoble, Francia), y Eric Thiébaut (AIRI, Observatoire de Lyon, Francia).

El resultado Theta 1 Orionis C está presentado en un artículo que aparecerá en Astronomy & Astrophysics (S. Kraus et al., Tracing the young massive high-eccentricity binary system Theta1 Orionis C through periastron passage).

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Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:

- ESO PR 05/09: Fuertes vientos sobre La Quilla.
- ESO PR 04/09: Nueva técnica para el estudio de asteroides.
- ESO PR 03/09: El corazón de Centaurus A.
- ESO PR 02/09: La frenética actividad de las fábricas estelares.
- ESO PR 01/09: ESO: noticias destacadas del 2008.

Telescopio auxiliar de 1,8 metros del VLT, bajo el cielo nocturno de Paranal. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 06/09.
Título: “Hundred metre virtual telescope captures unique detailed colour image”
Fecha: Febrero 18, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Fuertes vientos sobre La Quilla

Comunicado de Prensa ESO PR 05/09.

La Nebulosa de Carina vista en colorido detalle.

La última imagen de ESO revela con asombroso detalle las intrincadas estructuras de una de las más grandes y luminosas nebulosas del cielo, la Nebulosa de Carina (NGC 3372), donde los fuertes vientos y la poderosa radiación proveniente de una flora de estrellas masivas crean en caos en la enorme nube de gas y polvo de la cual nacieron.

ESO PR Photo 05a/09 – La Nebulosa de Carina Abajo a la izquierda se puede ver a Eta Carinae, y la Nebulosa de Ojo de la Cerradura se encuentra a su lado. A la derecha de Eta Carinae se encuentra el cúmulo abierto de Trumpler 14. Otro cúmulo abierto, Collinder 228, se puede ver también justo por debajo de la estrella. El norte está arriba y el este a la izquierda. El campo de visión de 0,55º x 0,55º cubre una región de 144 x 144 años-luz. © ESO

Esta gran y hermosa fotografía muestra toda la variedad de este paisaje grandioso, salpicado por cúmulos de estrellas jóvenes, de grandes nebulosas de polvo y gas, pilares de polvo y glóbulos, y adornado por una de las más impresionantes estrellas binarias del universo. Fue generada combinando exposiciones realizadas a través de seis filtros diferentes por la Cámara Gran Angular (WFI = Wild Fiel Imager) adosada al telescopio ESO/MPG de 2,2 metros en el observatorio de ESO de La Silla, en Chile.

La Nebulosa de Carina está localizada a unos 7 500 años-luz de distancia en la constelación del mismo nombre (Carina, en español La Quilla). Con una extensión de unos 100 años-luz, es cuatro veces más grande que la famosa Nebulosa de Orión, y mucho más luminosa. Es una región de intensa formación estelar con franjas oscuras de polvo frío que divide el resplandeciente gas nebular que rodea sus muchos cúmulos de estrellas.

Nebulosa de Carina: cliquear para paneo. © ESO

El resplandor de la Nebulosa de Carina proviene principalmente del hidrógeno caliente que se regodea bajo la fuerte radiación de monstruosas estrellas bebé. La interacción entre el hidrógeno y la luz ultravioleta da como resultado sus característicos colores rojo y púrpura.

La inmensa nebulosa contiene más una docena de estrellas con masas que son al menos 50 o 100 veces superiores a la de nuestro Sol. Las estrellas de este tipo viven poco tiempo, unos pocos millones de años como máximo, un parpadeo comparado con las expectativas de duración de unos diez mil millones de años para la vida del Sol.

Una de las estrellas más impresionantes del universo, Eta Carinae, se encuentra en esta nebulosa. Es una de las estrellas más masivas de la Vía Láctea, con alrededor de 100 veces la masa del Sol y unos cuatro millones de veces más luminosa, lo que la convierte en la estrella más brillante que se conoce.

Nebulosa de Carina: cliquear para acercamiento. © ESO

Eta Carinae es altamente inestable, y propensa a estallidos violentos, el más notable de los cuales fue el falso evento supernova de 1842. Durante unos pocos años, Eta Carinae fue la segunda estrella más luminosa del cielo nocturno y produjo casi tanta luz visible como una explosión supernova (el estertor mortal común de una estrella masiva), pero sobrevivió.

También se cree que Eta Carinae tiene una compañera caliente que orbita a su alrededor en 5,54 años, en una órbita elíptica. A mediados de enero de 2009, la compañera se encontraba en el punto más cercano a Eta Carinae. Este acontecimiento, que puede proporcionar una visión única dentro de la estructura de vientos de las estrellas masivas, ha sido seguido por una flotilla de instrumentos adosados a varios de los telescopios de ESO.

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Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:

- ESO PR 04/09: Nueva técnica para el estudio de asteroides.
- ESO PR 03/09: El corazón de Centaurus A.
- ESO PR 02/09: La frenética actividad de las fábricas estelares.
- ESO PR 01/09: ESO: noticias destacadas del 2008.
- ESO PR 48/08: Un rutilante ramillete de estrellas.

Observatorio de ESO en La Silla, desierto de Atacama, Chile. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 05/09.
Título: “Strong Winds over the Keel”
Fecha: Febrero 12, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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