(17 de Mayo, 2002 - Harvard-Smithsonian CfA - Círculo Astronómico) Los Estallidos de Rayos Gamma (GRB en inglés) son, posiblemente, las explosiones más poderosas del Universo y hasta el momento su origen había permanecido en el misterio. Descubiertos en 1967 por los satélites del Departamento de Defensa de Estados Unidos, encargados de vigilar el cumplimiento del Tratado de Prohibición de Pruebas Nucleares por parte de la URSS, fueron mantenidos durante mucho tiempo en secreto.
Actualmente, satélites científicos con detectores de Rayos Gamma, la forma de luz más energética de la naturaleza, orientados hacia el espacio en lugar de hacia la Tierra, vigilan a la espera de la ocurrencia de alguno de estos eventos. Debido a la enorme energía que transportan los GRBs, los instrumentos de los satélites tienden a saturarse, impidiendo lograr una definición clara del lugar exacto donde ocurre la explosión. Aun así sus operadores han preparado un servicio de emergencia en combinación con diversos observatorios alrededor del mundo, de modo que una vez ubicado el lugar de la explosión, observar con telescopios visuales en busca de alguna pista que permita descubrir el origen de tan violenta liberación de energía.
Debido a la distribución aleatoria de estos eventos en el cielo, provienen desde todas las direcciones y ocurren cada varios minutos, se supone que sus orígenes está en fenómenos que ocurren fuera de nuestra Galaxia, aunque esto estuvo en duda por casi 25 años.
El 21 de noviembre del 2001, el satélite Italo-Holandés Beppo-SAX, detectó un poderoso Estallido de Rayos Gamma, que fue designado como GRB 011121. Por su ubicación, en el hemisferio sur del cielo, se dió la alarma al Telescopio Polaco de 1,3 m del Observatorio Las Campanas, en Chile, donde un equipo dirigido por Kris Stanek del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica realizaba observaciones. Cambiando de programa sobre la marcha, el grupo logró detectar el resplandor evanacente del evento en la luz visible. Movilizándose con rapidez, el equipo acudió al Telescopio Magallanes Walter Baade de 6.5-metros, donde realizaron observaciones espectroscópicas. Descubriendo que la fuente del estallido estaba en una galaxia ubicada a más de 6 mil miliones de años luz de la tierra, lo que significa que ni el Sol, ni este planeta se habían formado aún cuando ocurrió la explosión que envió los Rayos Gamma que llegaron ese día a la Tierra.
Imagen: Negativo obtenido por el telescopio Magallanes-Baade de 6,5m del Observatorio de Las Campanas en Chile.
Haciendo click en la imagen, o aquí, podrá ver la imagen positiva del mismo sector del cielo tomada por el Telescopio Espacial Hubble.
La vigilancia continuó, involucrándo además al telescopio Espacial Hubble de la NASA, que comenzó a observar periódicamente a la lejana galaxia. Ya había pasado una semana del estallido y la emisión óptica del GRB había desaparecido, cuando de pronto detectaron un nuevo flash luminoso. Este nuevo resplandor, que ocurre una o dos semanas después de la llegada de los rayos gamma, revela que la fuente de origen estuvo en una supernova, el estallido final de una estrella con una masa varias veces superior a nuestro Sol. La vigilia rindió los frutos esperados, pues el magallanes también pudo hacer un estudio espectroscópico de este nuevo resplandor, realizando el primer espectro de una supernova asociada a un GRB. La supernova era más azul que lo esperado y se disipó más rápido que otras explosiones estelares comparables.
El equipo internacional de astrónomos ha descubierto así al posible culpable del GRB 011121, una supernova, que fue designada como SN 2001ke, y que es la mejor evidencia que los estallidos de rayos Gamma se generan a partir de la muerte de estrellas masivas.
¡NUEVO!: (18/05/01 - ESA) Revisando los archivos hemos encontrado una información del Observatorio (Espacial) XMM-Newton de Rayos X, de la ESA, que da a conocer que este gigantesco telescopio, comprobó también que otra supernova, habría causado también un Estallido de Rayos Gamma.
Esa observación fue realizada sobre el GRB 011211, del 11 de diciembre del 2001. Era la tercera vez que este observatorio trataba de observar el resplandor en Rayos X de un GRB.
Más sobre Explosiones de Rayos Gama.
¿PERO... EN VERDAD EXISTEN LOS AGUJEROS NEGROS?
(30 de abril, 2002) Los agujeros negros son uno de los objetos más estudiados de la física teórica y la astronomía modernas. Mientras que Stephen Hawking en Inglaterra; Claudio Teitelboim y Jorge Zanelli del Centro de Estudios Científicos en Valdivia, Chile, llenan discos duros y pizarras con sus fórmulas relativistas, que describen agujeros negros de algunos centímetros de longitud; los astrónomos han construido inmensos y costosos telescopios espaciales, como el Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA, para estudiar emisiones de Rayos X que provienen de supuestos agujeros negros con masas de cientos de miles de soles. Unos y otros se interesan en estos objetos debido a que son un estado extremo de la materia, y constituyen un laboratorio, teórico o real, donde escudriñar su comportamiento en condiciones extremas e imposibles de reproducir en la Tierra.
Aunque se supone que los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan fuerte, que ni la materia ni la luz puede escapar, serían también un gigantesco pozo abierto en el tejido del Universo, hacia donde se precipita la materia que atraen hacia ellos. Al acercarse, la materia, gases y elementos existentes en el espacio, incluidas estrellas y planetas, caen a una espiral donde será acelerada, como en un remolino en el agua. Al girar tan rápido la materia es profundamente alterada y comienza a emitir energía como radiación y partículas. Se forma alrededor del agujero, un disco de materia, llamado "disco de acresión".
Luego ya de varios años de observación de emisiones de Rayos X provenientes de galaxias activas, la astronomía de los agujeros negros ha avanzado y las publicaciones sobre los detalles de sus estructuras se multiplican. Por ejemplo, hace una semana, Jon Miller, candidato a doctor del Centro de Investigación del espacio del MIT, de Estados Unidos, llegó a la conclusión que había obtenido nuevas evidencias que indicaban que los agujeros negros pueden girar, generando un remolino en la estructura del espacio-tiempo que bombea energía fuera del agujero y hacia la región circundante.
A pesar que la luz ni la materia pueden escapar del agujero observado, parte de la energía se las arregla para ser expulsada en la forma de energía rotacional. Esta fuente de poder, es conducida a lo largo de las líneas de campos magnéticos y hace brillar la materia de la parte interior del anillo que circunda el agujero negro, antes de precipitarse dentro de su misterioso vacío interior.
Sin embargo aun hay grandes inconsistencias en su teoría.
Hace unos días, un grupo de investigadores de Laboratorio Nacional de Los Alamos y de la Universidad de Carolina del Sur de Estados Unidos, han presentado la hipótesis que "los agujeros negros" observados en el espacio, no son en realidad agujeros sino algo más parecido a las burbujas.
Ayer, los investigadores Emil Mottola de la División Teórica de Los Alamos y su coinvestigador Pawel Mazur de la Universidad de Carolina del Sur presentaron una nueva explicación sobre los fenómenos observados, en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en Albuquerque. Redefinen los agujeros negros, no como "perforaciones" en el espacio donde la materia y la luz desaparece inexplicablemente hacia otra dimensión, sino como vacíos esféricos, rodeados por una forma de materia extraordinariamente duradera, recién descubierta en la Tierra: los Condensados de Bosé-Einstein.
Mazur y Mottola llaman a estos extraordinarios objetos Gravastars.
Concepción artística de un agujero negro galáctico intermedio. La parte visible es el disco de acresión girando alrededor del agujero, brillando a veces en rayos X y emitiendo chorros de partículas cargadas por sus polos. Un agujero negro intermedio tiene entre 100 y 10.000 veces la masa del Sol, encerrada en un espacio como el de la Luna. Existen además los agujeros negros tamaño estelar, de algunas masas solares y los supermasivos, con masas de millones o miles de millones de soles. CREDITO: NASA Goddard.
La explicación de las Gravastar para los fenómenos atribuidos a los agujeros negros ayuda con respuestas a algunas dudas surgidas de la descripción tradicional de los agujeros negros. Se sostiene desde hace mucho tiempo que éstos se forman en el espacio cuando algunas estrellas, muy masivas, llegan a su fin y colapsan sobre si mismas. De acuerdo a la teoría de los agujeros negros, la materia de estas ex-estrellas termina ocupando una minúscula cantidad de espacio — apenas un punto — creando un asombroso campo gravitacional, tan poderoso que nada puede escapar de él, ni siquiera la luz, que viaja a la mayor velocidad imaginable.
Mottola y Pawel sugieren que aunque algún grado de colapso sí tiene lugar en la estrella moribunda, éste alcanza hasta el "Horizonte de Eventos", en escencia el punto desde donde nada puede regresar. De allí en adelante, la intensa gravedad de la estrella transforma la materia estelar en una fase completamente nueva. Mottolla describe esta fase como similar a un condensado de Bose-Einstein, una fase de la materia descubierta recientemente en un experimento de laboratorio y objeto de una gran excitación científica en los últimos años. Estado de la materia que fue predicho por el físico hindú Satyendra Nath Bose y por Albert Einstein en el año de 1920.
Según estos investigadores, la materia de la estrella que muere crea una envoltura ultra-fina, ultra-fría y ultra-oscura de un material que es virtualmente indestructible. La nueva forma de energía gravitacional, existente en el interior de de esta envoltura, es similar a un condensado de Bose-Einstien, a pesar que, en el interior, parece ser una burbuja de vacío, de allí el término Gra (vitacional) Va (cío) Star (estrella), o Gravastar.
En la Tierra, un condensado de Bose-Einstein se forma cuando la materia es llevada a bajísimas temperaturas, cercanas al Cero Absoluto, la temperatura teórica a la cual se piensa que toda actividad atómica — el movimiento de los electrones, protones y todas las demás partículas subatómicas dentro de un átomo individual — cesa. Cuando la materia es enfriada lo suficiente como para transformarse en un condensado de Bose-Einstein, los átomos que forman la materia entran en una nueva y extraña fase. Todos los átomos alcanzan el mismo nivel de energía, o estado cuántico, ligándose en una burbuja de material llamado "super átomo". Las propiedades de los condensados de Bose-Einstein son objeto de intensos estudios en los cuales participan muchos físicos, que intentan comprenderlos.
Informe original del Laboratorio de Los Alamos
Los Condensados de Bose-Einstein, Una Nueva Clase de Materia
Artículo de Ciencia@NASA
Agujeros Negros, Cuerdas y Gravedad Cuántica
Artículo del Dr. Juan Maldacena del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, NJ, USA
ESTADO EXTREMO DE LA MATERIA EN "EXTRAÑA" ESTRELLA DE QUARKS
(16 Abril, 2002)
Combinando observaciones realizadas con dos telescopios espaciales de la NASA, el Chandra, en luz de Rayos X, y el Hubble, en luz visible, de la estrella de neutrones RXJ1856.5-3754 y del pulsar en el remanente de supernova 3C58, astrónomos han descubierto que la materia de estos remanentes de estrellas colapsadas, es más densa que la materia encontrada en los núcleos atómicos, la forma más densa de materia conocida en la Tierra. Aparentemente estos remanentes estelares no estarían compuestos por neutrones, sino de quarks libres (los quarks son los components básicos de protones y neutrones) o por cristales de particulas sub-nucleares.
Una estrella de neutrones es tán densa que una cucharadita de te de su materia pesaría mil millones de toneladas, equivalentes al peso de todos los autos, camiones y buses de la Tierra.
Las observaciones indican que RXJ1856 irradia como un cuerpo sólido con una temperatura de 700.000 grados Celsius y que tiene un radio de sólo 10 kilómetros. Un tamaño muy pequeño como para que sea explicado con el modelo estandar de las estrellas de neutrones.
Estos remanentes estelares corresponderían a un estado de la materia aun desconocido, aunque predicho por algunas teorías. Su reducido tamaño se explicaría si durante la implosión ocurrida cuando la estrella original la materia de su núcleo quedó "disuelta" a altas densidades en una sopa de de quarks "up", "down" y "strange", formando una "extraña estrella de quarks".
En cuanto a 3C58, un remanente de una supernova que estalló y que fue observado por astrónomos chinos el año 1181 dC, las observaciones realizadas, muestran que el remanente estelar de su centro tiene una temperatura mucho más baja de lo esperado, no pulsa y no irradia en Rayos X. Sugiriendo, según los astrónomos, que también aquí existiría en su interior, un estado exótico y mucho más denso de la materia. Aunque otros científicos desarrollan modelos que discuten esta posibilidad.
DOS GALAXIAS EN CENTAURUS A
02, 02, 02:
Centaurus A: Contiene otra Galaxia dentro.
Cantaurus A (NGC 5128) es una galaxia elíptica gigante activa y peculiar, debido a una
banda oscura que la cruza, vista desde la dirección de la Tierra. Está ubicada a apenas 10 millones de años de nosotros y es la galaxia activa más cercana; genera dos potentes chorros (visibles en las ondas radiales) que se indican delineados sobre la imagen, éstos se generan posiblemente en un agujero negro gigante que existiría en su interior.
Explorando Cen A con el satélite europeo ISO (Observatorio Espacial de Infrarrojo) se ha descubierto lo que parece ser una
galaxia espiral barrada del tamaño de la galaxia cercana M33. Sus descubridores cree que la gravedad de la galaxia elíptica gigante ayuda a la galaxia espiral a mantener su estructura, mientras material de su barra alimenta al agujero negro que con su rápida rotación genera los chorros visibles en radio. Una extraña e íntima asociación entre dos galaxias muy distintas, posible gracias a la enorme distancia que mantienen entre sí, las estrellas dentro de una galaxia. Crédito: ESA/ISO, ISOCAM Team, I. F. Mirabel and O. Laurent , et al. Publicado en la Imagen del Día de la NASA
Por su cercanía Centaurus A, la podemos ver de un gran tamaño y con magnitud 7, visible con binoculares, la podemos encontrar en la montura del Centauro, entre las estrellas doble cercanas Mu - Nu y N Cen. Vista con telescopio resulta un espectáculo inolvidable, se observa una nubosidad circular color celeste claro cruzada por una banda negra.
