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Descubierto el primer agujero negro en un cúmulo globular

Un equipo de astrónomos, utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de Chile ha detectado por primera vez un agujero negro de masa estelar inactivo en el núcleo de un cúmulo globular.

Este descubrimiento ha tenido lugar más concretamente en el cúmulo globular NGC 3201, situado en la constelación boreal de Vela.

El cúmulo globular NGC 3201

El cúmulo globular NGC 3201

Imagen de amplio campo del cielo que rodea al cúmulo globular de estrellas NGC 3201

Imagen de amplio campo del cielo que rodea al cúmulo globular de estrellas NGC 3201

El equipo dirigido por Benjamín Giesers descubrió que una de las estrellas de este cúmulo se comportaba de una manera extraña, iba hacia adelante y hacia atrás a velocidades de cientos de miles de kilómetros por hora con un período de 167 días. Este movimiento extraño les llevó a teorizar sobre que dicha estrella estaba orbitando un objeto completamente invisible y que tendría una masa de más de cuatro soles y que con estas características sólo podría tratarse de un agujero negro. ¡El primero de ellos encontrado en un cúmulo globular observando directamente su fuerza gravitacional!

Concretamente la estrella observada tiene 0.8 masas solares y la masa del misteriosoobjeto se estima en 4.36 masas solares, lo que indica que probablemente se trate de un agujero negro.

Giesers concluye: “Hasta hace poco se suponía que casi todos los agujeros negros desaparecerían de los cúmulos globulares después de poco tiempo y que sistemas como este ¡ni siquiera deberían existir! Pero, claramente, este no es el caso. Nuestro descubrimiento es la primera detección directa de los efectos gravitacionales de un agujero negro de masa estelar en un cúmulo globular. Este descubrimiento nos ayuda a comprender la formación de cúmulos globulares y la evolución de los agujeros negros y los sistemas binarios, vital en el contexto de la comprensión de fuentes de ondas gravitacionales”.

NGC 3201 en la constelación Vela

NGC 3201 en la constelación Vela

Los cúmulos globulares son enormes masas de estrellas muy antiguas y se cree que este tipo de cúmulos han creado un gran número de agujeros negros de masa estelar. Creados a partir del colapso de los restos producidos por las novas que generan las estrellas masivas que habitan el cúmulo.

Actualmente se está llevando a cabo el estudio de 25 cúmulos globulares dentro de la Vía Láctea con el instrumento MUSE. Estos estudios proporcionarán a los astrónomos espectros de entre 600 y 27.000 estrellas de cada unos de los cúmulos. Además dichos estudios analizarán la velocidad radial de las estrellas individuales (la velocidad a la que se alejan o acercan a la Tierra) lo que ayudará a caracterizar la órbita de dichas estrellas así como las características de cualquier objeto masivo que puedan estar orbitando.

Como la luz no es capaz de escapar de los agujeros negros debido a la enorme gravedad de estos últimos, el principal método para detectarlos es mediante observaciones de emisiones de ondas de radio o de rayos X procedentes del material caliente que los rodea. Pero cuando un agujero negro no está interactuando con la materia caliente y, por tanto, no acumula masa o emite radiación, como en este caso, el agujero negro está “inactivo” y resulta invisible, por lo que se requiere otro método de detección.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “A detached stellar-mass black hole candidate in the globular cluster NGC 3201”, por B. Giesers et al., que aparece en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El equipo está formado por Benjamin Giesers (Universidad Georgia Augusta de Gotinga, Alemania); Stefan Dreizler (Universidad Georgia Augusta de Gotinga, Alemania); Tim-Oliver Husser (Universidad Georgia Augusta de Gotinga, Alemania); Sebastian Kamann (Universidad Georgia Augusta de Gotinga, Alemania; Universidad John Moores de Liverpool, Liverpool, Reino Unido); Guillem Anglada Escudé (Universidad Queen Mary de Londres, Reino Unido); Jarle Brinchmann (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Leiden, Países Bajos; Universidad de Oporto, CAUP, Oporto, Portugal); C. Marcella Carollo (Instituto Federal Suizo de Technología ETH, Zúrich, Suiza); Martin M. Roth (Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, Potsdam, Alemania); Peter M. Weilbacher (Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, Potsdam, Alemania); y Lutz Wisotzki (Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, Potsdam, Alemania).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

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Astronomía General Efemérides Eventos Astronómicos

Cometas más brillantes visibles durante 2018

21P/Giacobini-Zinner

Cometa 21P/Giacobini-Zinner

Cometa descubierto por Michael Giacobini en Diciembre de 1900 desde el observatorio de Niza (Francia) , este cometa fue redescubierto, sin saberlo, algo más de seis años y medio después por Ernst Zinner, de ahí el nombre del cometa. Se ha calculado que a su regreso en el 2018 pasará a 0.39 UA de la Tierra. En Junio del 2018, será observable con telescopios modestos dentro de la constelación del Cisne con una magnitud 11. A partir de ahí comenzará a brillar cada vez más durante los meses de Julio y Agosto hasta que su núcleo sea observable a simple vista. La noche del 3 de Septiembre estará a tan solo un grado de Capella, en Auriga, haciendo mucho más fácil su localización. El cometa alcanzará su mayor proximidad la noche del 10 al 11 de Septiembre y, a partir de entonces, empezará a elevarse sobre el horizonte a partir de media noche. Lo cálculos actuales pronostican un pico de magnitud 6.

Posición en directo del cometa 21P

38P/Stephan-Oterma

Copyright © 1980 by Johnny Bremseth (Norway)
Este dibujo fue realizado por Johnny Bremseth en Diciembre de 1980. Usó un SC de 200mm a f/10, con un campo de 50 minutos de arco.

38P/Stephan-Oterma Exposición: 13 minutos from 1:50 J.S.T. on December 6, 1980 40cm reflector 103a-E photographic plate.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El cometa fue descubierto por Jerome Coggia desde el observatorio de Marsella en Enero de 1867, y fue nombrado así en homenaje a E J M Stephan, director del observatorio y persona que calculó la posición con precisión. Este cometa tiene un período orbital de 38 años lo que lo define como un cometa tipo Halley y, es por ello, que la última vez que se observó fue durante 1980 y 1981. Su perihelio será el 26 de Agosto de 2018, momento en el cual será suficientemente brillante para ser visto con telescopios modestos. La noche del 8 al 9 de Noviembre, el Cometa 38P estará muy cerca de la Nebulosa del Esquimal (NGC 2392), tanto como a 8 minutos de arco, por lo que será una buena oportunidad para los astrofotógrafos. El cometa estará bien situado en los atardeceres durante el resto de 2018 y pasará a ser circumpolar a partir de 2019 en la constelación del Lince.

Posición en directo del cometa 38P

 

46P/Wirtanen

© T. Credner, K. Jockers, T. Bonev, Max-Planck-Institut für Aeronomie, Pik Terskol Observatory

Cometa descubierto por Carl A. Wirtanen en 1948 desde el Observatorio Lick, California. El cometa tiene un periodo corto de 5.4 años y alcanzará su perihelio el 12 de Diciembre de 2018, se espera que llegue a magnitud 3, lo que hará que a simple vista se vea perfectamente. Esto hecho lo convertirá en el cometa más brillante desde el C/2011 L4 PANSTARRS, que llego a una magnitud similar al atardecer de Abril del 2013. El 46P estará bien situado en la constelación de Tauro durante Diciembre, lo que facilitará su localización. Después pasará entre las Pléyades y las Híades justo antes de llegar a su máximo acercamiento el 18 de Diciembre a tan solo 0,078 UA ó 11.6 millones de kms (Luna ~384.000 kms.)

Posición en directo del cometa 46P

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Astronomía General Cosmología Curiosidades Eventos Astronómicos

Día del Asteroide, 30 de junio

En diciembre de 2016 la ONU proclamó el 30 de junio como el Día Internacional del Asteroide, con el objetivo de concienciar a la población del peligro que supone el posible impacto de un asteroide contra la Tierra y de la importancia que tiene la prevención y búsqueda de asteroides. La decisión fue tomada durante el 71º período de sesiones de la Asamblea General, a propuesta de la Asociación de Exploradores del Espacio. Por tanto, aunque el evento se celebra desde el año 2015, será este año 2017 cuando este Día se conmemora de manera oficial por primera vez.

¿Qué es el Día del Asteroide?

El Día del Asteroide (o Asteroide Day, en inglés) se lleva a cabo anualmente el 30 de junio. Es una campaña mundial de concienciación donde personas de todo el mundo se reúnen para aprender acerca de los asteroides, el riesgo de impacto que pueden plantear y lo que podemos hacer para proteger nuestro planeta de futuros impactos.

Pese a que esta año es tan solo la tercera vez que se celebra este Día, se han organizado más de 700 eventos en más 190 países. En la web asteroidday.org se pueden encontrar todas las actividades programadas para este día y una gran cantidad de recursos, ¡incluso un videojuego online!

¿Por qué se celebra el 30 de junio?

La elección de esta fecha no es casual. Los organizadores han querido que el Día del Asteroide coincida con una de los eventos más importantes de la historia de la astronomía: la explosión del asteroide de Tunguska, Siberia, que ocurrió el 30 de junio de 1908. De esta forma, el Día del Asteroide conmemora una de las efemérides más importantes en la historia de la Astronomía: la explosión de un asteroide en la zona de Tunguska, Siberia.

Así, el 30 de junio de 1908 un bólido de unos 40 metros de diámetro penetró en la atmósfera terrestre y explotó en el aire con una potencia estimada de unos 30 megatones. Tal fue la energía liberada, que la explosión fue detectada por sismógrafos a miles de kilómetros de distancia. Así, la explosión incendió y derribó árboles en más de 2000 kilómetros cuadrados, rompiendo ventanas y haciendo caer a la gente al suelo a 400 kilómetros de distancia.

Además, esta ocasión nos permite recordar la importancia del estudio de los asteroides cercanos a la Tierra. Ya que se estima que un asteroide del tamaño del de Tunguska puede alcanzar la Tierra una vez cada 300 años.

Fundador y coordinador de AstroAfición. Desde 2009 me dedico de forma activa a la astronomía, impartiendo todo tipo de cursos y talleres.

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Astronomía General Cosmología

Los neutrinos

Los neutrinos son partículas muy elusivas, tanto que podrían atravesar una pared de plomo de 2 años luz de grosor sin darse ni cuenta. ¡Atravesaría una pared de plomo de casi 20.000.000.000.000 de kilómetros sin ninguna interacción electromagnética con ninguna partícula de ese elemento! es más, podría atravesar absolutamente todo el universo conocido sin interaccionar con nada. Y es que, aunque no te das cuenta, 70.000 millones de estas partículas atraviesan cada centímetro cuadrado de tu cuerpo cada segundo: mientras desayunas; mientras juegas al fútbol; mientras estás durmiendo…

SK

Super-Kamiokande: las paredes están cubiertas de 11.200 tubos fotomultiplicadores

En el Universo hay muchos neutrinos (aproximadamente unos 250 de media en cada centímetro cuadrado del vasto cosmos), pero como estos no sienten la fuerza nuclear fuerte ni la fuerza electromagnética es muy difícil detectarlos. Pero aún así se detectan, aunque únicamente son detectados 3 de media cada día en los grandes detectores de neutrinos repartidos por todo el mundo: el Súper Kamiokande japonés; ANTARES en el mar Mediterráneo; Ice Cube en las profundidades del hielo del Polo Sur y hasta uno en la Estación Espacial Internacional —entre otros— están a la caza de esta escurridiza partícula fantasma.

Dicho de otra manera: a lo largo de tu vida, únicamente 2 neutrinos interaccionarán con núcleos atómicos de tu cuerpo (uno cada 35-40 años de los cientos y cientos de miles de millones que podrían hacerlo por segundo).

¿Serán los neutrinos candidatos reales a formar parte de algún tipo de materia oscura? La respuesta es que no. Y aunque recientemente se ha descubierto (premio Nobel de física al canto en 2015) la insignificante masa de esta partícula, que haría de ella una candidata perfecta a algún tipo de materia oscura —como la materia oscura caliente que se mueve a velocidades relativistas—, esto no se sostiene en el marco de la cosmología actual, por lo tanto los neutrinos quedan descartados.

En física cuántica, en la familia de los fermiones, están los quarks y los leptones. Los quarks son los componentes de los protones y los neutrones de los núcleos atómicos; los leptones son los electrones diversificados en sus tres familias al igual que lo están los neutrinos, diversificados en sus tres familias también, o sabores, como realmente se llaman —también se podría decir que tienen múltiple personalidad.

oscilaciones de neutrinos

Oscilaciones de los tres tipos de neutrinos: electrónicos, muónicos y tauónicos

De los fermiones, el quark top es el más masivo de todos con una masa 70.000 veces superior a la del quark up, que a su vez es 6 veces más msivo que el electrón. Y conociendo todo esto, ¿sabías que la masa de un neutrino es una millonésima parte de la masa de un electrón? Es decir, la masa de un neutrino es algo tan insignificante que no valdría la pena hablar de ella de no ser por lo significativo de ese hecho precisamente. Hasta hace poco se tenía bastante seguridad de que los neutrinos tenían masa nula debido a su no interacción con nada. Hoy en día, debido a sus oscilaciones cuánticas, que son los cambios aleatorios de esos sabores a lo largo de su recorrido, sabemos que al menos dos de los tres tipos de neutrinos que existen sí tienen masa, y esto nos abre un abanico enorme de posibilidades de observación del Universo a través de ellos.

Por medio de las ondas electromagnéticas hemos conseguido observar el Universo tal y como era justo en el momento en el que esa luz pudo escapar del plasma primordial extremadamente denso que se originó después del Big Bang. Esto ocurrió cuando este plasma alcanzó los 3000 K, unos 380.000 años después del Big Bang. A partir de ese momento, los fotones pudieron viajar libremente a través del espacio sin interaccionar con las partículas dispersas. Este fenómeno es conocido como era de la recombinación; la radiación de fondo de microondas es precisamente el resultado de ese periodo, pero… si los neutrinos no interaccionan con prácticamente nada y la naturaleza de su creación está en eventos extremadamente violentos, ¿podríamos llegar a ver a través de ellos el mismísimo Big Bang? Pues el mismísimo Big Bang no, pero si pudiésemos detectar los neutrinos creados en el principio del Universo lo estaríamos viendo tal y como era ¡un segundo después de la “Gran Explosión”! Interesante, ¿verdad?

¡Física completamente nueva!

Enamorado del cielo. Interesado en las ciencias del espacio y la ciencia en general. Me encanta aprender y compartir lo aprendido.
Creador de www.universoeterno.com y @universo.eterno en instagram.

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