RETO CÓSMICO PARA UNA GRAN PRUEBA DE EINSTEIN .

En  la  imagen  se  observa  la  órbita  de  la  estrella  SO-2    en  azul   ,  está  casi  en  el  centro  del  agujero  negro  supermasivo  en  el  centro  de  nuestra  galaxia   ,  tal evento  cósmico   ,  servirá   para  poner  en  practica  la  teoría  de  la  relatividad  de  Einstein   .  Crédito  :      KECK  OBSERVATORY /UCLA.
En  astronomía  nada  esta  totalmente  dicho  ,  siempre  hay  algo  que  no  cuadra  ,  mas  todavía cuando  nos  creemos  que  sabemos  mucho  del  universo  ,  una  de  ella  ,  es  como  casi  en  el  borde  mismo  del  agujero  negro  en  el  centro  de  nuestra  galaxia  ,  y  es  un  reto  cósmico  entender  como  allí  se  pueden  formar  nuevas  estrellas  ,  mas  bien  la  pregunta  es  :  como  se  crean  estrellas  cuando  la  fuerza  gravitatoria  del  agujero  negro   sacaría  el  gas  y  polvo  antes  de  que  se  forma  una  nube  molecular   .....
Y  hay  una  estrella  que  órbita  dicho  agujero  negro  cada  16  años  ,  y  estrella  situada  a  casi  26.000  años  luz  de  la  Tierra   ,  en  la  Constelación  de  Sagitario   ,   y  es  una  estrella  un  poco  mas  grande  que  nuestra  enana   amarilla  ,   y  tal  parece  que  es  una  estrella  solitaria  ,  que  no  tiene  una  compañera  binaria    .
Pero  en  su  órbita  alrededor  del  agujero  negro  ,  está   mas  cerca  de  la  Tierra  ,   viene  a  ser entonces  una  oportunidad  única  de  poner  a  prueba  una  gran  teoría  de  Einstein  ,   y  eso  se  hará  desde  el  Observatorio   Keck ,  en  las  Islas  Hawai   ,   ya  que  por  unos  cuantos  meses  , se  le  hará  un  seguimiento  astronómico   sobre  dicha  estrella   .

Grupo  de  jóvenes    de  UCLA    en  el  Obsrvatorio  Keck  , donde  en  la  primavera  boreal  -  quizas  en  abril  -  seguirán  el  movimiento  de  la  estrella  SO-2  alrededor  del  agujero  negro  supermasivo  en  su  máxima  aproximación  y  ver  si  la  Teoría  de  la  Relatividad  General  de  Einstein  también  funciona  con  la  gravedad   .
La  estrella  en  cuestión   ,   se  llama  astronomicamente   SO-2    ,  de  magnitud  14, 15  ,  obviamente  no  visible  a  simple  no  solo  por  la  distancia  ,  sino  también  porque  difícil  ver  al  centro  de  nuestra  galaxia  cuando  está  rodeada  de  grandes  cantidades  de  polvo   ,   se  encuentra a  26.000  años  luz  ,  y  en  Ascensión  Recta   17h 45m 40s   y  Declinación  -29° 00´  28´´   ,  es  una  estrella  blanca  azulada  y  su  edad  se  estima  entre  6  a  400  millones  de  años   .
 Su  órbita  es  altamente  excéntrica  ,  no  es  una  órbita  circular  ,  sino  mas  bien  ,  alargada   ,  es  tan  excéntrica  su  órbita  ,  que  cuando  está  mas  cerca  de  Sagitario  A  -  el  agujero  negro  en  el  centro  de  la  Vía  Lactea  -  su  distancia  mínima  es  de  solo  17  horas  luz  ,  mientras  cuando  está  mas  lejos  ,  se  sitúa  a  unos  5,5  días  luz  ,   lo  que  corresponde a  un  periastro  -  distancia  máxima  -  de  120  UA  ,  para  tener  una  idea ,  la  Voyager  1  está  a  141  UA   ,  mas  de  tres  veces  la  distancia  Tierra-Pluton  .
Por  ahora  la  órbita  de  esta  estrella  es  estable  ,  o  sea  ,  que  por  ahora  no  sera  destruida  por la  fuerza  de  marea  del  agujero  negro  en  el  centro  de  nuestra  galaxia  ,   solo  lo  sera  cuando  esté  a  solo  16   minutos  luz   ,   lo  que  es  evidente  aqui  ,  es  que  la  presencia  de  esta  estrella  tan  cerca  del  agujero  negro  , nos  permite  probar  una  teoría  de  Einstein  ,  amen  de  saber  que  la  órbita  tan  excéntrica  permite  a  esta  estrella  solitaria  dar  vuelta  al  agujero  negro  a u na  velocidad  de  5.000  kilómetros   por  segundo  ,   en  una  palabra  viene  a  ser  ,  al  2%  de  la  velocidad  de  la  luz  .
También  se  especula  que  debe  de  haber  en  la  órbita  de  esta  estrella  y  en  las  cercanías   ,  algún  otro  cuerpo  celeste  ,  como  estrella  enana  blanca  ,  alguna  estrella  de  neutrones   ,   aunque  a  esa  distancia  es  difícil  de  probar  ,  quizas  en  el  infrarrojo  cercano  o  ultravioleta   .
Por  ahora  se  sabe  que  esta  estrella  no  tiene  una  compañera  ,  si  fuera    así  ,  seria  difícil  hacer  una  prueba  de  gravedad    ,   y  eso  es  una  ventaja  ,  porque  permite  a  los  astrónomos  ,  probar  la  teoría  de  Einstein  ,   lo  que  hicieron  fue  obtener  mediciones  espectroscópicas   de  la   estrella  SO-2     ,  y  eso  fue  posible  usando  el  Espectrografo   de  Imágenes  Infrarrojas  del  Observatorio  Keck   .

"  Al  crecer  en  la  Isla  Hawai   ,  me  parece  surrealista   realizar  importantes  investigaciones    con  telescopios   en  mi  isla  natal  ,  me  parece  muy  gratificante   poder  regresar   a  casa  para   realizar  observaciones  "  .  Devin  Chu  .     
El  autor  principal  de  este  estudio  ,    Devin  Chu  ,  y  estudiante  de  Astronomía   y  del  Grupo  Centro  Galáctico   de  UCLA   ,  "  es  terriblemente  gratificante  ,  este  estudio  nos  da  la  confianza   de  que  un  sistema  binario   SO-2  afectara  significativamente  nuestra  capacidad  para  medir  el  desplazamiento   al  rojo  gravitatorio   "  .  
Recordemos  que  la  Teoría General de la Relatividad   de  Einstein   ,   nos  dice  que  la  luz  ,  que  proviene  de  un  campo  gravitacional    fuerte  se  estira  ,   o  mejor  dicho  ,  se  desplaza  hacia  el  rojo  ,  se  aleja  ,  y  en  abril  de  este  año  ,  se  espera  hacer  un  seguimiento  de  esta  estrella    ,   cuando  esta  estrella  haga  su  aproximación  mas  cercana  al  agujero  negro   .
La  idea  es  saber  como  se  comporta  esta  estrella  en  su  máxima  aproximación  ,  como  la  estrella  se  estira  con  la  máxima  fuerza  gravitacional  ,    es  decir ,  un  punto  donde  se  espera  que  cualquier  desviación  a  la  teoría   de  Einstein  sea  la  mas  grande   .
Y  sera  la  primera  vez  que  se  haga  esta  medición  ,  recordar  que  la  gravedad  es  la  menos  probada   de  las  fuerzas  de  la  naturaleza  ,   porque  la  teoría  de  Einstein  ha  superado   con  mucho  éxito   todas  las  pruebas  ,  con  la  medición   de  las  desviaciones   ,  planteara  con  seguridad  ,  muchas  preguntas   sobre  la  naturaleza  de  la  gravedad   .
En  las  próximas  semanas   se  sabrá   si  la  estrella   SO-2   seguirá  la  teoría  de  Einstein   o  esa  estrella  desafiara   las  actuales  leyes  de  la  Física    ,    también  es  un  misterio  que  esa  estrella  junto  con  otras  que  forman  un  cumulo  abierto  ,  hayan  sido  creadas  tan  cerca  de  un  agujero  negro   ,   y  mas  en  un  ambiente  tan  hostil   ,  y  es  un  misterio   ,    porque  no  hay  que  olvidar  que  las  fuerzas  gigantescas  en  el  centro  de  nuestra  galaxia  ,    puede  separa  sin  problemas ,  las  nubes  de  gas  y  polvo  ,  justamente  antes  de  que  puedan  nacer  nuevas  estrellas   .
Y  también  llama  la  atencion  que  esta  estrella  masiva  -  mas  masiva  que  nuestra  enana  amarilla  - no  tenga  una  compañera  estelar    ,  ya  que  estrellas  de  este  tamaño  ,  por  lo  general  esta  acompañada  de  una  estrella  binaria  ,  pero  no  es  el  caso  de  esta  estrella  ,  de  ahí  los  misterios  que  rodean  a  esta  estrella  solitaria ,  en  fin  , dentro  de  pocas  semanas  Devin Chu   y  compañía  ,  trataran  de  desvelar  algunos  misterios  cósmicos  ,  de  esas  que  no  sabemos  y  sera  algo  nuevo  para  aprender   .....



    http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aaa3eb
http://www.keckobservatory.org/recent/entry/S02_Single
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaa3eb

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TITAN : ENTRE UTOPÍAS Y ESPERANZAS .....

Es  una  representación  artística  de  la  superficie  de  Titan  ,  por  ahora  no  se  sabe  el  color  del  metano  liquido  en  los  mares  de  Titan  ,  se  cree  que  son  oscuros   .
Nuevamente  parece  que  quieren  reflotar  la  idea  de  enviar  un  submarino  a  Titan  ,  es  una  idea  a  largo  plazo  ,  a  un  plazo  de  unos  20  años  ,  apenas  un  poco  mas  alla  del  año  2040   ,  cuando  sea  verano  nuevamente  en  el  hemisferio  norte  de  Titan   ,  algo  que  ocurre  cada  29,5   años  .
Así  sea  un  submarino  mas  o  menos  chico  -  quizas  unos  20  metros  o  menos  o  mas  largo  de  30  metros  ,  parece  demasiado  ¿ no ?  -  sera  por  un  lado   costoso  ,  y  se  necesaria  un  cohete  de  gran  empuje  para  enviar  a  este  submarino  lo  mas  lejos  de  la  Tierra  ,  y  pensar  -  porque  no  se  ha  pensado  todavía  -  como  descender  a  un  submarino  a  un  mar  de  Titan  .
Ya  sabemos  que  tiene  que  tener  mucha  autonomía  ,  o  sea  ,  debe  de  poseer  un  gran  software  ,  que  haga  de  este  submarino  que  trabaje  con  total  autonomía  de sus  instrumentos   ,   y  tome  decisiones  por  si  solo  como  a  veces  hace  el  Rover  Curiosity  en  Marte   ,  no  se  tiene  idea  del  diseño  final  que  tendria  ese  submarino  ,  hace  pocos  años  se  había  dado  la  imagen  de  como  seria  ese  submarino  ,  pero  quien  sabe  que  diseño  final  tendrá   , y  también  pensar  que  instrumentos  usara  en  los  mares  de  Titan  .
No  olvidar  que  cuando  mas  grande  es  una  nave  interplanetaria   ,  mas  costosa  sale  ,  a  no  ser  que  la  idea  de  enviar  un  submarino  a  Titan  sea  construido  entre  varios  países  ,  así  que hay  muchos  peros  para  que  sea  realmente  realizable  la  construcción  de  este  submarino  terrestre     ,    ¿  habrá  suficiente  dinero  ?  ¿  podrán  construir  un  submarino  ideal  para  surcar  esos  mares  alienigenas  ?   .....

Este  es  un  diagrama  de  una  cámara  criogenica  que  simula  el  submarino  en  las  profundidades  de  los mares  de Titan   y  es  una  forma  de  entender  en  como  tendria  que  ser  un  submarino  para  tal  ambiente  extraterrestre . Crédito  :  WSU  .
Y  hace  poco  se  ha  tratado  de  poder  probar  como  se  comportaría  un  submarino  allí  ,  en  Titan  ,  usando  los  datos  de  Titan  conseguido  a  traves  de  mas  de  una  década  de  exploración  científica  de  la  sonda  Cassini   ,    se  ha  probado  como  funcionaria  ese  submarino  con  las  temperaturas  y  características  de  los  mares  de  Titan   .
Hay  que  recordar  que  el  liquido  que  cubre  esos  mares  no  es  agua  ,  sino  metano  y  etano   ,  y esos  elementos  químicos  no  tienen  la  misma  densidad que el agua    ,  por  eso  hay  que  construir  un  submarino  que  pueda  navegar  allí  con  la  densidad  del  metano  y  etano   ,  si  bien  los  mares  tienen  por  ahora  una  profundidad  máxima  de  300  metros  ,  la  densidad  varia  el  trabajo  de  dicho  submarino   .
El  problema  es  la  baja  densidad de Titan   y  sus  mares  ,   de  eso  depende  la  flotabilidad  del  submarino  ,  pero  no  se  sabe  la  composición  del  metano  y  etano  liquido  en  la  superficie  de  Titan  ,  porque  si  fuera  mares  de  metano  puro  ,  su  densidad  seria  del  orden  de  450  kilos  por  metros  cúbicos  ,  que  viene  a  ser  mucho  menor  que  la  del  agua  ,   pero  si  los  mares  son de  etano  , y  parece  que  es  así  , entonces  la  densidad  seria  del  orden  de  los  670  kilos  por  metros  cúbicos   ,  también  hay que  tener  en  cuenta  que  usar  nitrogeno  para  la  flotabilidad  ,  el nitrogeno  podría  condensarse  dentro  del  submarino  ,  en  fin  ,  habrá  que  usar  otro  elemento  para tal  fin  .....
Pero   Ian  Richardson   ,  físico  de  la  Universidad  de  Maryland  ,  puso  a  prueba  en  como  seria  un  submarino  para  que  navegue  por  los  mares  de  Titan  -  supuestamente  seria  en  Kraken Mare  -  o  sea  ,  construir  un  submarino  para  un  entorno  alienigena  extremo   ,  no  olvidar  que  es  un  ambiente  de  -164  bajo  cero  ,  lo  que  hizo  Ian Richardson   fue  recrear  la  atmosfera  de  Titan   ,  y  en  un  laboratorio  criogenico  ,  probó   como  una  pequeña  maquina  calentada   podría  funcionar  en  esas  condiciones  extremas  .
Como  él  mismo  lo  dice  :  "   mi  investigación  simplemente  tomó  un  giro  a  la  derecha  ,  y  lo  hice  ,  es  un  experimento  loco  ,  y  nunca  pensé  que  habría   tenido  esta  oportunidad  ,   ha  sido  un  problema  de  diseño   experimental  divertido  y  desafiante  "   ,   se  construyó  una cámara  de  prueba   ,  donde  se  alojo  una  mezcla  liquida   a  temperaturas  muy  frías   ,  todo  esto  ,  para  simular  los  mares  de  Titan  ,  se  le  agregó  un  calentador  de  cartucho  ,   en  forma  de  cilindro  de  dos  pulgadas   -  5  centímetros  -  para  recrear  el  calor  que  tendria  un  submarino   .

Es  solo  una  representación  artística  de  como  seria  un  submarino  a  enviar  a  Titan  ,  quien  sabe como  seria  el  diseño  final  de  un  submarino  alienigena  para  que  surque  los  mares  de  Titan  .....
Unos  de  los  desafíos  de  Ian  Richardson  y  su  equipo  científico  ,  fue  entender  el  efecto  de  las  burbujas  de  nitrógeno  en  los  mares  de  Titan  ,  en  el  sentido  que  cuando  el  submarino genera  calor  y  tiene  contacto  con  el  liquido  frío  fuera  del  mismo  ,  el  de  ver  si  muchas  burbujas  no  alteraría  la  navegación  del  submarino  fuera  y  dentro  del  mar   .
El  otro  problema  fue  obtener  o  conseguir  un  vídeo  desde  dentro  "  del  submarino  "   ,  se  realizó  el  vídeo  con  una  presión  o  densidad  de  60  libras  ,  unos 27  kilos  por  centímetros cuadrado  de  presión  ,   y  a  una  temperatura  de  148  grados  Celsius    -  300  grados  Fahrenheit  -  se  usó  un  dispositivo  óptico   llamado  boroscopio  ,  y  una  cámara  de  vídeo  que  pudiera  soportar  las  bajas  temperaturas  y  las  presiones   para  poder  ver  que  sucedía  dentro  de  la  cámara  de  prueba  .
También  en  ese  estudio  con  esa  cámara  se  pudo  observar  que  debido  a  la  presencia  de  nitrogeno   ,  en  los  mares  de  Titan  ,  los  lagos  y  mares  se  congelan  a  temperaturas  mas  bajas  ,  o  sea  , se  congelaría  a  unos  - 197  grados  Celsius  -  324  grados  Fahrenheit  -  y  no  a  -182  grados  Celsius  ,  por  ahora  se  sigue  trabajando  para  diseñar  o  actualizar  el  diseño  final  de  este submarino  alienigena   .
Por  ahora  solo  son  ideas  ,  y  estudio  del  concepto  del  submarino  ,  ni  siquiera  se  ha  aprobado  o  presentado  oficialmente  el  diseño  final   , la  pregunta  es  ¿  se  hará  realidad ?  o  solo  quedara  guardado  en  algún  cajón   ....   de aqui  en  mas  ,  sera  un  camino  entre  utopías  y  esperanzas   ,  esperanzas  que  algún  día   se  concrete  tal  mision  interplanetaria  de  un  submarino  alienigena  a  Titan  ,  el  mundo  mas  parecido  a  la  Tierra   ......



http://dx.doi.org/10.1016/j.fluid.2018.01.023


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