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jueves, 18 de enero de 2024

UN APARENTE MONSTRUO VERDE EN CASSIOPEIA A ......

 


El  remanente  de  supernova  Casiopea  A  ,  a  unos  11000  años  luz  de  la  Tierra   ,   y  10  años  luz  de  diámetro  . Crédito  :   JAMES  WEBB  /NASA/ESA/CSA.
"   Nosotros   ,  los  seres  orgánicos   que  nos  llamamos  seres   humanos  estamos   hechos  de  la    misma  materia   que  las  estrellas   "   .
Harlow  Shapley  . 1885-1972 .

Hace  mas  de  340  años  atrás  que  una  estrella   ha  explotado  en  una  supernova   ,  aunque   no  hay  registros   históricos  de  tal  evento  cósmico   ,  seguramente  debido   a  que  el  polvo  interestelar   absorbió  la  radiación  visible   antes  que  esta  alcanzara   nuestro  punto  azul  pálido   ,  y  ocurrió  hace  aproximadamente  340   años   ,   aunque  aparentemente  fue  registrada  como  la  estrella   3  Cassiopeiae  por  el  astronomo  británico   John Flamsteed  el  16  de  agosto  del  año  1680   .       
Parte  de  la  aparente  razón  de  no  haber  sido  visible  su  explosión   quizá  se  deba   la  estrella   original   haya  sido  muy  masiva   y  antes  de  la  explosión  de  supernova   habría  expulsado   muchas  de  sus  capas   exteriores   ,  en  una  palabra  ,  esas  capas  podrían  haber  encubierto  la  estrella   y  reabsorbido  mucha  de  su  luz   liberada  cuando  el  interior  de  esa  estrella  colapsò   ,  porque  la  nube  en  expansión   del  material  remanente  tiene  ahora  unos  10  años  luz  de  diámetro   .    
Y  esta  explosión  de  supernova  marca  una  larga  sequía  cósmica  en  que  se  observa  ausencias    de  supernovas  vistas  a  simple  vista   ,    y  si  bien  son  los  restos  de  una  estrella  muerta  y  que  se  supone  que  ha  perdido  calor  ,  no  es  tan  así   ,  en  mas  ,  sus  capas    en  expansión  tienen  una  temperatura  monstruosa  de   11  millones  de  grados  Celsius  -    equivalente  a  11  millones  de  grados  Kelvin  y  casi  18  millones  de  grados  Fahrenheit  -  esto  se  debe   a  que  mas  allá  de  que  el  interior  de  la  estrella  se  enfríe  ,  la  densa  capa  continua  expandiéndose  debido  a  su  propia    inercia  ,  y  entonces  cuando  la  velocidad  de  choque  alcanza  velocidad  del  sonido  del  medio  que  le  rodea  ,  lo  que  ocurre  alrededor  de  un  millón  de  años  después  ,  el  remanente  de  supernova  se  mezcla   con  el  medio  interestelar  contribuyendo  con  su  energía  cinética  . 

He  aquí  una  imagen  compuesta    en  la  que  se  muestra  la  estructura  del  Monstruo  Verde   que  està  dentro  del  remanente  de  supernova    Cassiopea  A  .   Crédito  :     ESO/NASA/CSA/CSO/CXC.
Este   remanente   de  supernova  se  ubica  a  unos  11000  años  luz  de  nuestro  punto  azul  pálido   ,   y  tiene  un  diámetro  de  10  años  luz    ,    pero  este  remanente   de  supernova  tiene   una  estructura  que  se  denomina  Monstruo  Verde  ,    estructura  que  se  identificó   por  primera  vez  en  datos   infrarrojos  del  telescopio    espacial  James  Webb   ,   precisamente  en  abril  del  año  2023   ,   pero  lo  que  no  estaba  claro  en  su  momento  era  su  origen   .
Pero  cuando  se  combinò   los  datos   del  James  Webb  con   con  los  rayos x   del  Observatorio  de  rayos   x   de  Chandra  ,   los  astrónomos  creen  haber  encontrado  su  origen  ,   y  es  que  el  llamado  Monstruo  Verde   fue  creado  por  una  onda  expansiva    de  la  estrella  que  explotò   golpeando  el  material  que  lo  rodeaba   ,   y  el  Observatorio  Chandra  permitió  cerrar  ese  caso  astronómico   .
Desde  la  perspectiva  de  nuestro  planeta  ,    se  creo  una  bola  de  materia    y  luz  que  se  expandió   hacia  el  espacio  interestelar  ,    y  precisamente  en  las  partes  exteriores  de  Cassiopea     A  la  onda  expansiva  golpea   el  gas  circundante   que  fue  expulsado    por  la  estrella  entre    unos   10000  a   100000   años   antes  de  la  explosión   ,    de  esta  forma  permitió  crear  una  zona   o  entorno  favorable   para  la  formación  de  polvo   después  de  que  el  material   estelar      expulsado  se  enfriara      .
Con  los  datos  de  Chandra  se  ha  detectado    gas  caliente  ,   procedente  de  resto  de  la  supernova  ,   con  elementos  como  el  silicio  y  hierro   ,   pero  también   electrones  energéticos  ,   que  giran  en  espiral  alrededor  de  las   lineas  del  campo  magnético   en  la  onda  expansiva   ,    y  esos  electrones  se  iluminan   como  arcos  delgados    cerca  de  la  onda  expansiva  ,   y  también  aparecen    en  partes  del  interior  del  remanente  de  supernova   ,   y  el  James  Webb  destaca    la  emisión  infrarroja  del  polvo    que  se  calienta  porque   està  incrustado    en  el  gas  caliente  visto  por  Chandra   y  de  restos  de  supernova    mucho  mas  frío   .   

Ubicación  del  remanente  de  supernova  Cassiopea  A  en  dicha  constelación  .
Pero  el  físico  holandes  Jacco  Vink   encontró   que  los  filamentos   en   la  parte  exterior  de  Cassiopea  A   y proveniente  de  la  onda  expansiva   ,   y  que  coincidían  estrechamente   con  la  propiedades  de  rayos  x    del  Monstruo  Verde  ,  con  menos  hierro  y   silicio  que  en  la  supernova    esto  obviamente  implica  un  origen  común   para  la  onda  expansiva  y  el  Monstruo  Verde   ,    los    datos  de  Chandra  nos  dice   que  todo  el  material  del  Monstruo  Verde  se  està  moviendo  hacia  nosotros  ,    lo  que  està  indicando  que  esta  chocando   contra  el  gas  expulsado    de  la  estrella    en  el  lado  cercano    de  Casiopea  A  .         
Y  la  combinación  de  los  datos  de  James  Webb  y  Chandra   està  dando  una  especie  de  censo   mas  completo  de  los  restos   de  la  estrella  que  explotò  ,   los  astrónomos    miraran  mas    la  vista  del  James  Webb   de  los  restos  prístinos  de  la  estrella  destruida  con  mapas  de  rayos   x   de  elementos  radiactivos   que  se  crearon  en  la  supernova   ,    utilizaron  el  telescopio    NusTAR   para  mapear  el    titanio radiactivo     ,  todavía  visible  actualmente   ,   y  Chandra  para  mapear   dónde  estaba  el  níquel    radiactivo  que   se  desintegra   para  formar  hierro   ,  midiendo  de  esta  manera  las  ubicaciones  del  hierro  .
Y  de  estas  dos comparaciones  se  han  descubierto  dos  aspectos  diferentes   ,  por  un  lado   algunos  filamentos  de  restos    prístinos    cerca  del  centro  de  Casiopea A   -  visto  con  el  James  Webb  -  están  conectados  al  hierro   visto  con  Chandra  mas  lejos  ,   y  se  ve  el  titanio  radiactivo   donde  los  restos   prístinos  son  muy  débiles  ,   pero  estas  comparaciones  nos  sugiere    que  el  material  radiactivo   observados  en  rayos  x    ayudo  a    a  dar  forma  a  los  restos   prístinos  cerca   del  centro  del  remanente     visto  con  el  James  Webb  ,  formando  cavidades  .
Posiblemente   las  finas  estructuras   en  los  prístinos  escombros   probablemente  se  formaron   cuando  las  capas  internas   de  la  estrella  se  mezclaron    violentamente  con    materia  radiactiva    caliente  producida   durante  el  colapso  del  núcleo   de  la  estrella  bajo  la  gravedad  .        
             



               
           
  




 



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jueves, 25 de junio de 2020

UN JOVEN MAGNETAR A UNOS 16.000 AÑOS LUZ DE LA TIERRA .....


"  La  verdad  puede  ser  desconcertante  ,  puede  tomar  algo  de  trabajo  para  digerirse  ,  puede  ser  contraintuitiva     ,  puede  contradecir  prejuicios   profundamente  arraigados  ,  puede  que  no  sea  acorde   con  lo  que   desesperadamente   queremos  que  sea  verdad  ,  pero  nuestras  preferencias   no  determinan   la  verdad  ..... "  .   
Carl  Sagan  .  1934-1996.
Se  dice  que  la  astronomía  es  una  ciencia  moderna  -  mas  allá  que  nació  hace  miles  de  años  ,  en  el  sentido  de  las  maravillas  que  se  descubren   en   estos  tiempos  modernos  ,  sobre  galaxias  ,  nebulosas  ,   exoplanetas  ,  etc  ,  pero  también  se  puede  decir  que  hace  rivalidad  o  competencia  con  la  arqueologia  ,  porque  muchos  de  los  trabajos  cientificos  en  la  astronomía  se  basa  de  hechos  cósmicos  ocurridos  hace  años  o  miles  de  años   ....
Entonces  se  puede  decir   que  los  astrónomos  tienden  a  tener  un  sentido  del  tiempo   ligeramente  diferente   que  el  resto  de  nosotros   ¿  porqué  ?  investigan   eventos  que  sucedieron  hace  millones  de  años  ,  y  de  objetos  que  han  existido  por  mucho  tiempo  ,  de  ahí  que  descubrir  un  joven magnetar  a  solo  16.000  años  luz  de  la  Tierra   revoluciona  la  astronomía  moderna   .
Se  trata  de  una  estrella  de  neutrones   recientemente  descubierta  y  llamada  Swift  J1818.0-1607   ,  la   estimación  de  su  edad  es  de  solo  240  años  ,  o  sea  ,  que  explotó  en  los  tiempos  de  la  revolución  americana  ,   si  alguien  pudo  verlo  habrá  visto  una  explosión  de  supernova   ,  pero aclaremos  ,  joven  en  su  explosión   ,  porque  no  hay  registros  de  una  detección  de  un  pulsar  o estrella  de neutrones  tan  reciente   ,   y  aqui  la  aclaración   :  tiene  solo  240  años  de  haber  explotado  ,  pero  ocurrió  hace  16.000  años  atrás    y  en  la  Constelación  de  Sagitario  .....  
El  Observatorio   Neil  Gehrels  Swift  de  la  NASA  lo  descubrió  el  pasado  12 de  marzo  ,   cuando  este  objeto  lanzó   una  explosión  masiva  de  rayos  x   ,   y  otros  estudios  de  seguimientos  hechos ,  revelaron  muchas  mas  características  físicas  de  esa  estrella  de  neutrones   ,  también  para  estimar  su  edad   ,   recordemos  que  una  estrella  de  neutrones  es  un  objeto  muy  denso  ,  producto  de  la  explosiona  de  una  supernova  ,  que  solo  tiene  unos  25  kilómetros  de  diámetro  ,   y  los  átomos  dentro  de  esa  estrella  de  neutrones   se  unen  tan  fuertemente   que  se  comporta  de  forma  que  no  se  encuentra  en  ningún  otro  lugar  .
A  tal  punto  que  J1818.0-1607   -  para  abreviarlo  -   empaca  dos  veces  la  masa  del  Sol  en  un  volumen  de  mas  de  un  billón  de  veces  mas  pequeño   ,   pero  este  magnetar  es  mil  veces  mas  fuerte  que  una  estrella  de  neutrones  típica  ,  y  unas  100  millones  de  veces  mas   fuerte  que  los  imanes  mas  poderosos  hechos  por  el  homo  sapiens   ,   y   J1818.0-1607  entra  dentro  de  un selecto  grupo  llamado  magnetares  ,  que  vienen  a  ser  objetos  magnéticos  del  universo   .
Y  es  el  mas  joven  ,  y  si  se  confirma  su  edad  ,  significaria  que  su  luz  ,  la  luz  de  su  explosión   ,   habría  llegado  su  luz  en  el  momento  en  que  George  Washington  se  convirtió  en  el  primer  presidente  de  Estados  Unidos  ,  Nanda Rea   ,  investigadora  del  Instituto  de  Ciencias  Espaciales  de  Barcelona   y  también  investigadora  principal  del   XMM Newton  y  Nustar  ,   comentó  :   " este  objeto  nos  muestra   un  tiempo  anterior   a  la vida  de  un  magnetar  ,   que  nunca  antes  habíamos  visto  ,   muy  poco  después  de  su  formación   ,   tal  vez  si  entendemos  la  historia  de  la  formación   de  estos  objetos  ,  entenderemos  porqué  hay  una  diferencia   tan  grande  entre   la  cantidad  de  magnetares  que  hemos  encontrado   y  la  cantidad  total  de  estrellas   de  neutrones  conocidas  "  .   
Y  es  importante  la  diferencia   ,   hay  mas  de  3.000  estrellas  de  neutrones  conocidas  pero  solo   hay  31  magnetares  conocidos  ,  y  debido  a  que  sus  propiedades  físicas  no  se  pueden  recrear  aqui  en  la  Tierra  ,   esas  estrellas  de  neutrones  y  magnetares    viene  a  ser  laboratorios  naturales  para  poder  evaluar  las  características  físicas  de  estos  objetos  cósmicos   ,   repito  lo  del  principio  ,  debido  a  que  su  luz  tardó  16.000  años   ,  lo  que  estamos  viendo  actualmente   es  la  luz  que  emitió  esa  estrella  de  neutrones  hace  16.000  años   cuando  apenas  tenia  240  años  de  haber  nacido  ,  o  que  es  lo  mismo  ,  240  años  de  haber  una  estrella  explotado  como  supernova  y  finalmente   en  un  magnetar  .          
Hay  una  idea  entre  los  astrónomos  ,   de  que  las  propiedades  físicas  y  el  comportamiento  de  los  magnetares  cambian  a  medida  que  envejecen  ,  y  la  presunción  de  que  los  magnetares  son  mas  activos  cuando  son  mas  jóvenes   ,  por  eso  encontrar  un  magnetar  bien  joven  ,  ayudaría  a  entender  mejor  como  es  su  comportamiento  ,   y  aunque  como  mucho  solo  tengan  unos  30  kilómetros  de  diametro   -    20  millas  -  los  pulsares  -  estrellas de  neutrones  -  y  magnetares   ,  emiten  poderosas  ráfagas   de  luz  a  la  par   de  los  objetos  mucho  mas  grande  .


Imagen  artística  de  un  magnetar  ,  de  las  que  solo  hay  31 en  toda  la  Vía  Lactea  .
Y  los  magnetares  se  han  relacionado   con  erupciones  poderosas  lo  suficientemente  brillantes   como  para  ser  vistas   en  todo  el  universo  ,  y  la  mision  Swift  cuando  vio  a  J1818.0-1607   y  en  esa  fase  ,  observó  su  emisión  de  rayos  x  ,    se  volvió  al  menos   10  veces  mas  brillantes   de  lo  normal  ,   estas  explosiones  varían  en  sus  características  ,   pero  comienzan  generalmente  con  un  aumento  repentino   en  el  brillo  en  el  transcurso    de  días  o  semanas  ,  y  después  seguido  de  una  disminución   gradual  durante   meses  o  años  ,   eso  a  medida  que  el  magnetar  vuele  a  su  brillo  normal   .
No  solo  este  magnetar  emite  en  rayos  x  ,  sino  también   en  rayos  gamma  ,  que  es  lo  que  hay  de  mayor  energía  en  el  universo  en  forma  de  luz  ,   también  emite  haces  estable  en  onda  de  radio  y  que  viene  a  ser  la  fuente  mas  baja  del  universo  en  forma  de  luz  de  baja  energía   ,  y  hay  una  diferencia  con  las  estrellas  de  neutrones  con   que  tienen  haces  de  radio  de  larga  duracion  ,  y  que  se  le  llaman  radio  pulsares   . 
                 



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sábado, 27 de diciembre de 2014

EL BRILLO EN RAYOS X DE NUESTRA ENANA AMARILLA .


Hasta  ahora   el  telescopio  Nustar   ha  estado  trabajando  en   para  el  sondeo  de   los  rayos  cósmicos  ,  así  como  para  estudiar  la  física  extrema   alrededor  de  estrellas  colapsadas , también  Nustar  trata  de  analizar  y  entender  el  proceso  de  los  agujeros  negros  , así  como  las  explosiones  de  supernovas  , y  las  estrellas  neutronicas  .
Pero  también  observa  a  nuestra  estrella  ,  el  Sol  , porque produce  luz  de  alta  energía   que  es  estudiado  por   Nustar  ,  tiene  varios  instrumentos  que  le  permite   mejorar  y  entender  nuestra  estrella   mas  cercana  ,   y  esta  es  la  primera  vez  que  un  telescopio  que  analiza agujeros  negros  ,  fija   por  primera  vez   en  el  Sol  .
Nustar  nos  da  una  mirada  única  del  Sol ,  de  la  superficie  y  atmósfera   de  nuestra  estrella   ,  mientras  que  el  Sol  es  demasiado  brillante  para  otros  tipos  de  telescopios  ,  Nustar  puede  mirar  sin  ningún  riesgo   de  que  se  pueda  dañar  sus   detectores   ,  porque  en  rayos  x  ,  el  Sol  no  es  tan  brillante  en  los  rayos  x   de  alta  energía   que  son  detectadas  por  Nustar   ,  todo  depende  de  la   temperatura   de   la   atmósfera  del  Sol .
El  campo  de  visión   abarca  la  extremidad  oeste  del  Sol  , los  rayos  x  en  el  Sol  proviene  del  gas  calentado  a  mas  de   1  millón  de  grados  ,  que  es  lo  que se  observa en la  parte  de  arriba  de  la  imagen  ,  los  datos  de  Nustar  en  la  imagen  se  ve  en  los  colores  verde  y  azul  ,  que  revelan  la  emisión  de  alta  energía  solar   .

Se  tiene  la  esperanza  que  con  el  telescopio  Nustar  pueda  ayudar  a  explicar  porque  la  atmósfera  exterior del  Sol  -  la  corona  -  es  tan  caliente  -  1  millón  de  grados  -  comparada  con  la  " superficie "  del  Sol  ,  unos  6.000  grados .  Crédito  de  la  imagen   :  NASA/JPL/Caltech.
En  color  verde  se  observa   la  emisión  de  rayos  x  entre  2  y  3  kiloelectron  voltios  ,  mientras  que el  azul  equivale  entre  3  y  5  kiloelectron  voltios  ,  el  canal  rojo  visto  en  la  imagen  representa  la   luz  ultravioleta  capturada   por  SDO   en  longitudes  de  onda   de  171  angstroms  ,  y  eso  dice  de  la  presencia   de  material  de  menor  temperatura   en  la  atmósfera  solar  en  1  millón  de  grados  .

Imagen  que  representa  el  rango del espectro  electromagnético  con  que  trabaja  Nustar  .Crédito  de  la  imagen  :  NASA/JPL/Caltech.
Esto  quiere  decir  que  algunas  de  las  emisiones  mas  caliente  rastreado  por  Nustar  proviene  de  distintos  lugares  de  las  regiones  activas  y  los  arcos  coronales  ,  otra cosa  que puede  hacer  Nustar  es  que  puede  capturar  nanoflares  hipotéticos  -  versiones  mas  pequeñas   de  las  llamaradas  gigantes  del  Sol  que entran  en  erupción   con  partículas  cargadas   y  radiación  de  alta  energía   -   nanoflares  ,  en  caso  de  que  exista  ,  puede  explicar  porque  la  atmósfera   exterior  del   Sol  , llamada  corona  , es  muy  caliente   ,  es  un  misterio  y  lo  llaman   "  el  problema  del  calentamiento  de  la   corona  " .
Ahora  bien  , la  corona  es  en  promedio  de  1  millón  de  grados  centigrados  (  1,8  millones  de  grados  Fahrenheit )  ,  y  cuando  la  superficie  del   Sol   es  mucho  mas  frío  -  unos  6.000  grados  -  10.800  Fahrenheit  )  ,  algo  así  como  que  salga  una  llamarada  de  un  cubo  de  hielo ,  también  Nustar  puede  buscar   las  hipotéticas  partículas  de  materia  oscura  llamadas  axiones  .

El  telescopio  Nustar  con  su  mástil  desplegable  de  10  metros   ,  y con  su  detectores  y  su  óptica  .
Tenemos que  entender  que  la  materia oscura  es  5  veces  mas  abundante  que  la  materia  ordinaria  en  el  universo  , y  mientras  que  la  materia  oscura   se  ha  detectado  indirectamente  a  través  de  su  fuerza  de  gravedad  ,  su  composición  sigue  siendo   un  misterio  ,  la  posibilidad  de  que  Nustar  pueda  contar  axiones  es  muy  remota  ,  los  axiones  aparecerían  como  un  lugar  de  rayos  x  en  el  centro  del  Sol  .
De  aqui  en  adelante  Nustar  ira  explorando  y  analizando  la  corona  y  las  eyecciones  coronales  y  sus  llamaradas  ,  para  entender  un  poco  mas  a  nuestro  rey Sol  ,  conocer  mas  como  se  comporta  su  ciclo  solar  y  prevenir  en  un  futuro  no  muy  lejos  algún  posible  peligro  que  afecte  al  campo  magnético  de  la  Tierra   y  como  influye  en   nuestro  planeta  .


http://www.nustar.caltech.edu/image/nustar141222a
http://www.nustar.caltech.edu/news/nustar141222



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