Este agujero negro apunta hacia nosotros

Ilustración de un agujero negro. Imagen Easy-Peasy con AI 

Los agujeros negros lanzan chorros de materia al espacio. Y algunos de esos chorros apuntan hacia nosotros. Ahora, los astrónomos anunciaron que, por primera vez, habían detectado en nuestra propia galaxia un chorro proveniente de un agujero negro que apunta hacia la Tierra.

Este sistema de agujero negro lo denominan microblázar. El agujero negro cuenta con una estrella compañera que le suministra materia; posteriormente, el agujero negro lo expulsa en dos chorros que se desplazan hacia el exterior a tres cuartas partes de la velocidad de la luz. Uno de estos chorros apunta hacia nosotros. El otro solo es visible porque choca contra una nube molecular cercana, y hace que esta brille.

Los astrónomos sostienen que en el centro de la mayoría de las galaxias residen agujeros negros supermasivos. Muchos de ellos generan chorros, algunos de los cuales apuntan hacia la Tierra; a estos se les llama blázares. Sin embargo, se sospechaba la existencia de microblázares —sistemas en los que un agujero negro alimentado por una estrella compañera emite chorros dirigidos hacia nosotros. Hasta ahora no se había descubierto ninguno.

Un grupo de astrónomos de España, los Países Bajos y Argentina afirma haber detectado un microblázar situado a tan solo 12.000 años luz de distancia. Lo denominaron IRAS 18293-0941. Parece que este sistema está compuesto por un agujero negro alrededor del cual orbita una estrella cada 11,38 días. El agujero negro absorbe parte del material de la estrella y luego lo expulsa formando dos chorros.

Los astrónomos observaron un ligero parpadeo en la estrella. Luego, utilizaron radiotelescopios para descubrir lo que parecía ser un chorro dirigido exclusivamente hacia la Tierra. E investigaciones posteriores revelaron la existencia de un segundo chorro orientado en dirección opuesta a nosotros, gracias a la detección de una burbuja y un resplandor. Este chorro opuesto atraviesa una nube de gas y polvo; a su paso, ha creado una burbuja y, al incidir sobre la pared más alejada de la misma, calienta el gas y el polvo, haciendo que brillen.

Nota: con información de EarthSky.

Se habría detectado primera evidencia de la materia oscura

Todo lo que vemos es materia ordinaria, pero el 85 % de la materia del Universo es materia oscura. Saber de qué está compuesta es importante para entender mejor el Universo. Ahora parece que hay una evidencia. Foto Public Domain

En lo que podría ser uno de los descubrimientos del siglo, científicos revelaron tener la primera evidencia de la materia oscura. Esta ha sido un dolor de cabeza para los investigadores porque pese a componer 85 % de la masa del Universo, no se sabe qué diablos es.

El asunto podría cambiar a partir de ahora. La potencial detección vino del experimento LUX-ZEPLIN, en la forma de una sola interacción sospechada entre una Partícula  masiva de interacción débil (WIMP, sigla en inglés), una de las principales candidatas a partícula de materia oscura, y una partícula cotidiana.

El hecho de que la materia oscura no interactúe con la radiación electromagnética, o luz, significa que no puede estar compuesta de electrones, protones y neutrones, las partículas que forman los átomos que componen las estrellas, los planetas, las lunas, nuestros cuerpos y todo lo que vemos a nuestro alrededor.

El análisis de datos del LUX-ZEPLIN, un detector compuesto de 10 toneladas de xenón líquido ultrapuro a 1600 metros debajo de la Sanford Underground Research Facility en Dakota del Sur, Estados Unidos, mostró una sola interacción que los científicos no logran explicar son el respaldo de señales de la materia normal.

Si se confirma la señal, significaría que la partícula WIMP tiene una pasa unas 200 veces mayor que la de un protón. Y sugeriría que podría interactuar con la materia ordinaria en una forma que no ha sido predecida por la modelación de estas partículas.

Que haya sido una sola interacción indica que estadísticamente no es significativa esa detección y se necesitan más evidencias. Es que una posibilidad es que las interacciones WIMP-materia ordinaria sean tan raras que se requerirían varias detecciones para confirmar y así resolver uno de los grandes acertijos en el entendimiento de nuestro Universo.

Qué cosa descomunal es este agujero negro

Ilustración del agujero negro Cygnus X-1, sus potentes chorros y el material que extrae de la estrella azul cercana. Imagen vía NASA

Tal como cuando una corriente de viento dobla los chorros de agua que salen de una fuente, así sucede con los agujeros negros. Una investigación publicada en Nature Astronomy, la que utilizó una extensa red de telescopios en tierra analizó lo que sucede con el poderos agujero negro Cygnus X-1.

Y vaya cosa tan poderosa: del agujero negro salen potentes chorros con una energía equivalente a 10 000 Soles, chorros que se doblan con los potentes vientos que salen de una estrella cercana mientras el agujero viajaba a lo largo de su órbita.

Con el cálculo de la fuerza de los vientos de la estrella y rastreando cuánto eran desviados los chorros del agujero, se pudo calcular la potencia de estos en un momento dado.

Es entonces esta la primera vez que los cint´pifiucos han medido directamente la energía instantánea de los chorros del agujero negro sin recurrir a promedios de largo plazo.

Pero no solo fue la energía la que se determinó. El equipo de científicos midió también la velocidad de los chorros y encontraron que se desplazan a la mitad de la velocidad de la luz, unos 150 000 kilómetros por segundo.

Para el Doctor Steve Prabu, primer autor del estudio, las observaciones revelan cuánta de la energía generada cerca a un agujero negro es transferida a sus alrededores influyendo en el ambiente a su alrededor. Los agujeros moldean la galaxia en la que residen.

El Doctor Prabu explicó que "Un hallazgo clave de esta investigación es que cerca del 10 % de la energía liberada cuando la materia cae en el agujero negro es enviada afuera por los chorros".

Vale recordar que el agujero negro Cygnus X-1 fue el primer agujero negro confirmado en la historia, en el año 1964. Este crea una fuente muy brillante de rayos X. Se encuentra hacia la constelación el Cisne a unos 7000 años luz de nosotros.

Cygnus X-1 extrae materia de la estrella azul vecina.

Video ilustración de lo que sucede en el sistema Cygnus X-1, vía SciTech

Hallaron extraño objeto en el cosmos: la Nube 9

Se aprecia la ubicación de la Nube 9, que está a 14 millones de años luz de nosotros. El magenta difuso son datos de radio del Very Large Array en tierra, mostrando la presencia de la nube. El círculo muestra el pico de la emisión de radio. Estudio con el Hubble no reveló la presencia de estrellas. Foto NASA/ESA

Es algo muy raro, no visto antes. Un nuevo objeto en el cosmos. Una reliquia de la formación del Universo,, dicen los expertos. Algo que apenas comienzan a estudiar.

¿Qué es este objeto que se detectó mediante el telescopio espacial Hubble?

Es que es bien extraño: es una nube de materia oscura, ,rica en gas y sin estrellas, un remanente de la formación temprana de las galaxias. Se le denomina ahora Nube 9, cuyo hallazgo puede profundizar la comprensión de la formación de galaxias, el Universo primitivo y la naturaleza de la materia oscura.

Alejandro Benítez, investigador principal, de la Universidad Milano-Bicocca en Milán, Italia, conceptuó que "Esta es la historia de una galaxia fallida". Y comentó que "En ciencia solemos aprender más de los fracasos que de los éxitos. En este caso, la ausencia de estrellas confirma la teoría. Nos indica que hemos encontrado en el Universo local un componente fundamental de una galaxia que aún no se ha formado".

Andrew Fox, miembro del equipo AURA/StScl para la Agencia Espacial Europea (ESA), dijo que "Esta nube es una ventana al Universo oscuro". Recordó que "Sabemos, por teoría, que se espera que la mayor parte de la masa del Universo sea materia oscura, pero es difícil detectar este material oscuro porque no emite luz. La Nube-9 nos ofrece una visión excepcional de una nube dominada por materia oscura".

Es una nube de hidrógeno natal de los primeros días del Universo, un remanente fósil que no ha formado estrellas. Durante años se buscaron evidencias de este objeto fantasma teórico. Solo cuando orientaron el Hubble hacia la nube, confirmando que efectivamente no tiene estrellas, que encontraron respaldo para la teoría.

Se cree que ests nubes de materia oscura que no lograron acumular suficiente gas para formar estrellas. Representan un aventana a las primeras etapas de formación de galaxias. Nube 9 sugiere la existencia de muchas otras estructuras pequeñas dominadas por materia oscura en el Universo: otras galaxias fallidas. Este descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre los componentes oscuros del Universo, que son difíciles de estudiar mediante las observaciones tradicionales, que se centran en objetos brillantes como estrellas y galaxias.

El estudio fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

¿Detectaron evidencias de la materia oscura?

    

Esquema que muestra la posible detección de rayos gamma específicos de la esquiva materia oscura. Imagen University of Tokyo

Que esta vez sí. Luego de casi 100 años, una nueva observación, esta vez dll telescopio espacial de rayos Gamma Fermi, parece entregar evidencia de que por primera vez se 'vio' la materia oscura.

En 1930 el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó que las galaxias se movían más rápido de lo que la masa permitiría, llevándolo a concluir que algo invisible las mantenía unidas.

Esa materia ha sido un misterio. Solo se observaba de manera indirecta a través de su efecto sobre la materia visible, como la capacidad para generar suficiente fuerza gravitacional para mantener las galaxias unidas.

Con los últimos datos del Fermi, el profesor Totani, de la Universidad de Tokio cree que finalmente detectó los rayos gamma específicos predichos por la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura. El estudio fue publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

En un tema tan trascendente para el modelo que interpreta el devenir del universo, se requerirán que otros grupos confirmen el hallazgo. E incluso si se confirma, se requeriría prueba adicional de que la radiación detectada es en realidad el resultado de la aniquilación de la materia oscura y no de otro fenómeno astronómico.

Hay estrellas que mueren dos veces

Imagen del remanente de la supernova, en la cual la estrella enana sufrió una doble explosión generando una supernova del tipo Ia. Foto ESO/VLT

No fue una muerte, sino que fueron dos. O tal vez una muy sufrida. Por primera vez astrónomos obtuvieron evidencia visual de una estrella que terminó su vida con una doble detonación. Lo lograron al estudiar el remanente de la supernova SNR-0509-67.5 con el Very Large Telescope del European Southern Observatory (ESO) en los Andes en Chile.

La mayoría de las supernovas son explosiones de estrellas masivas al terminar su vida, pero hay algunas variedades, como cuando una enana blanca, el núcleo inactivo dejado por una estrella tipo Sol, explota, las llamadas supernovas Ia, muy importantes en el estudio del cosmos.

Las teoría dice que estas supernovas Ia comienzan con un par de estrellas enanas, que orbitan tan cerca que la una roba materia de la otra hasta que acumula tanta que se hace inestable y explota.

Peor había indicios de que algunas supernovas Ia se podrían explicar mejor por una doble explosión que se activa antes de que la estrella alcance su masa crítica. Y eso fue lo que se encontró ahora. La enana blanca forma una manta de helio robado, que se puede hacer inestable y explotar. La primera explosión genera una onda de choque que que viaja alrededor de la enana y a su interior activando una segunda detonación en el núcleo de la estrella, provocando la supernova.

¿Hallaron la materia perdida del universo?

Ilustración del halo de gas que rodea nuestra galaxia, la Vía Láctea, vista en el centro y las galaxias Gran y Pequeña Nube de Magallanes. Imagen NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al   

Cuando astrónomos y astrofísicos han contado toda la materia del universo, sus resultados son muy inferiores a la materia total producida en el Big Bang hace 13 800 millones de años. Es más, más de la materia normal (la mitad del 15 % de la materia del universo que no es materia oscura) no puede explicarse por las estrellas y el gas brillante que vemos.

Hay noticia al respecto. Nuevas mediciones parecen haber encontrado esta materia faltante en la forma de gas hidrógeno ionizado, muy difuso e invisible, que forma un halo alrededor de las galaxias y es más voluminoso y extenso de lo que los astrónomos creían.

Los hallazgos no solo resuelven un conflicto entre las observaciones astronómicas y el mejor modelo probado de la evolución del universo desde el Big Bang, sino que también sugieren que los agujeros negros masivos en los centros de las galaxias son más activos de lo que se creía, expulsando gas mucho más lejos del centro galáctico de lo esperado: unas cinco veces más lejos, según los investigadores.

Si bien la misteriosa materia oscura constituye la mayor parte -alrededor del 84 %- de la materia del universo, el resto es materia normal. Solo alrededor del 7 % de la materia normal se encuentra en forma de estrellas, mientras que el resto se encuentra en forma de gas hidrógeno invisible -la mayor parte ionizado- en las galaxias y los filamentos que las conectan en una especie de red cósmica.

En el nuevo artículo, los investigadores estimaron la distribución del hidrógeno ionizado alrededor de las galaxias apilando imágenes de unos 7 millones de galaxias (todas dentro de unos 8000 millones de años luz de la Tierra) y midiendo el ligero oscurecimiento o brillo del fondo cósmico de microondas causado por una dispersión de la radiación por electrones en el gas ionizado.

El estudio fue hecho por 75 investigadores de instituciones alrededor del mundo, se presentó en recientes encuentros científicos y será publicado en el journal Physics Research Letters.

Nota: con material proporcionado por la Universidad de California en Berkeley

Nuestro universo tendría una muerte diferente

Hoy el universo está en expansión, pero los hallazgos sugieren que podría dejar de expandirse. En la imagen, alrededores de la galaxia NGC 5291 (centro). Foto ESO

Todo lo que comienza tiene un fin, ¿pero cuál? Un nuevo hallazgo, que requiere aún un poco de mayor certeza, sugiere que nuestro universo no se extinguirá en la llamada muerte térmica, en la cual se logra un estado de máxima entropía donde no hay energía libre para sustentar procesos.

Aunque los astrofísicos y cosmólogos trabajan en más de cinco posibles finales para el universo, uno de los  que más parecía firme era esa muerte. Pero el hallazgo revelado hace pocos días dice que la situación podría ser diferente.

¿De qué se trata todo esto?

El universo está en expansión, que se ha acelerado gracias a la energía oscura, esa fuerza de la que poco se sabe hoy. Esta es una fuerza constante de la naturaleza, de acuerdo con el modelo vigente, que presagia un futuro sombrío. Podría no ser así.

Les cuento:

Las mediciones que durante tres años se han realizado con el Instrumento Espectroscópico para el Estudio de la Energía Oscura (DESI en inglés) del Observatorio de Kitt Peak en Arizona (Estados Unidos) muestran que esa energía no es una fuerza constante sino que sube y baja a través del tiempo cósmico.

De comprobarse, la muerte térmica no se daría, tampoco el Big Rip, sino que el universo podría tener otros finales, como el Big Crunch o gran contracción en la que todo volvería al punto inicial del Big Bang. O el Big Bounce o gran rebote cósmico, donde el universo se contraería pero luego volvería a surgir.

(El Big Rip en el cual toda la materia del universo se disgregaría, incluso en el plano atómico. No podría volver a formarse ningún cuerpo, todos se disgregarían).

Adam Riess, quien no hizo parte del estudio, pero fue Nobel de Física por descubrir la energía oscura, dijo a New York Times que "Es justo decir que este resultado, tomado al pie de la letra, parece ser el mayor indicio que tenemos sobre la naturaleza de la energía oscura".

La discrepancia entre los datos recogidos y la teoría es de 4.2 sigma, unidades de incertidumbre que siguen los físicos, hecho que representa una posibilidad de 1 en 50 000 de que los nuevos resultados sean casualidad. El ajuste no llega todavía a 5 sigma, de 1 en 3.5 millones. Pero como el experimento DESI continúa podría alcanzar ese nivel.

Un agujero negro mató su galaxia

En el detalle, la galaxia de Pablo que prácticamente está muerta. Foto Webb/NASA/ESA

Pobre Pablo, o mejor, pobre galaxia de Pablo. Está metida en la sin salida. Un enorme agujero negro en el núcleo está expulsando potentes chorros de material más allá de la galaxia y con eso impide la formación de nuevas estrellas. Una galaxia destinada a morir.

Es una galaxia antiquísima, y en ella la mayoría de estrellas se formó entre hace 12 500 y 11 500 millones de años, en la infancia del universo. Tiene una masa de 200 000 millones la masa del Sol, que no es poca cosa.

Pero ahora la masa de gas que está siendo expulsada por el agujero negro a velocidades de unos 1000 kilómetros por segundo es mayor que la masa que se requeriría para formar nuevas estrellas.

"El agujero negro está matando esta galaxia y la mantiene dormitante, cortando la fuente de 'alimento' que necesita para formar nuevas estrellas", Dijo Francesco D'Eugenio, del Cambridge Kavli Institute for Cosmology, uno de los investigadores.

Muchas otras galaxias con agujeros negros que acretan materia, pero no en las cantidades que se observa en la de Pablo, una galaxia cuya denominación técnica es GS-10578.

La enorme cantidad de masa que está expeliendo este agujero negro fue captada por el telescopio espacial James Webb, de la NASA/ESA.

Hoy la galaxia está muerta literalmente, sin poder formar más estrellas.

El hallazgo fue publicado en Nature Astronomy.

Aceptémoslo, nuestra galaxia tampoco es tan especial

Aspecto de nuestra galaxia en dirección al centro. Foto Wikipedia Commons/Yinan Chen

Primero los humanos se creían seres especiales y cada día se demuestran capacidades en animales no humanos que creíamos exclusivas nuestras. También se decía que como la Tierra, ningún planeta, y si bien es cierto que  no se ha hallado vida en otro mundo, se han descubierto planetas rocosos del tamaño del nuestro. Ahora un nuevo estudio demuestra que nuestra galaxia no tiene nada de especial y se parece a otras de su forma elíptica.

Mirando a través del gas y el polvo dispersos por la Vía Láctea astrónomos descubrieron que el núcleo es menos denso de lo pensado en un comienzo.

Esta remodelación hace nuestra galaxia menos extraña o única, según Gail Zasowski, astrónomo en la University of Utah. Las estrellas y otros componentes parecían más compactos que en galaxias similares a la nuestra que los científicos habían logrado ver y medir. Esas mediciones indicaban que era pequeña y 'tierna', pero quedaban dudas de porqué era diferente.

Ahora Zasowski y colegas hicieron su revisión galáctica midiendo la ubicación y distancia a casi un cuarto de millón de estrellas gigantes rojas, que son estrellas viejas y masivas, usando dados del experimento Apogee del Observatorio Apache en Nievo México, Estados Unidos, que con su visión en infrarrojo puede detectar muy bien esos cuerpos.

Así lograron determinar que el centro no está tan densamente empaquetado como asumían los modelos y si la materia en la galaxia no está apiñada en el centro significa que está más diseminada de lo que se creía.

El hallazgo sugiere además que la masa es menor de la estimada hasta ahora y que debe contener más materia oscura de lo que originalmente se pensaba, resumió Jianhui Lian, coautor, de Yunnan University en Kunming, China.

El estudio fue presentado en Nature Astronomy.

Tras la materia oscura: 4 increíbles imágenes cósmicas

Messier 78 es una salacuna de formación estelar a 1300 años luz de nosotros. Euclid descubrió regiones no vistas antes en esta estructura. Imagen ESA/Nasa/Euclid

Euclid es una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), con contribuciones de NASA. Ya en el espacio desde 2023, su objetivo es explorar dos de los grandes misterios cósmicos: la materia oscura y la energía oscura.

La primera es una sustancia cinco veces más común en el universo que la materia regular, esa que vemos y de la que está compuesta todo eso. La segunda es el nombre que se da a una fuerza desconocida que hace que el universo se expanda cada vez más rápido.

A 2030, Euclid deberá tener el mapa de un tercio del cielo, Con ellos los científicos podrán rastrear la presencia de la materia oscura con mucha mayor precisión. Y les ayudará a estudiar cómo la fuerza de la energía oscura ha cambiado con el tiempo.

Pues la ESA reveló cinco imágenes de diferentes objetos cósmicos a muy distintas distancias, que permiten comprobar lo bien que están trabajando los equipos a bordo de Euclid.

Acá les muestro cuatro de esas increíbles imágenes.

Quién creyera pero en esta imagenhay más de 50 000 galaxias. Es el cúmulo de galaxias Abell 2390 a 2700 millones de años. En el centro, algunas galaxias aparecen curvadas, producto de la lente gravitacional, que servirá paradetectar materia oscura. Imagen ESA/Nasa/Euclid

Galaxia NGC 6744, en la que existen varias áreas de formación de estrellas, la manera como las galaxias crecen y se consolidan. Imagen ESA/Nasa/Euclid

Grupo de galaxias Abell 2764 con cientos de galaxias. El área fuera del grupo contiene galaxias lejanas que se formaron cuando el universo solo tenía unos 700 millones de años. Foto ESA/Nasa/Euclid

Sorprendente imagen del gran agujero negro en nuestra galaxia

Los campos magnéticos alrededor del agujero negro Sgr A* aparecen muy ordenados. Foto EHT Collaboration

Parecían iguales, pero ¿lo eran? En 2022 astrónomos lograron la primera imagen del gran agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que está a unos 27 000 años luz de nosotros. Y aunque es mil veces más pequeño y menos masivo que el que está en la galaxia M87, parecen muy similares. Pero...

Ahora astrónomos querían ver si los dos compartían rasgos más allá de cómo lucen. Entonces lograron una nueva imagen con la colaboración del Event Horizon Telescope, grupo al que pertenecen varias organizaciones. 

En ella se aprecian fuertes y organizados campos magnéticos en espiral desde el borde del agujero negro, conocido simplemente como Sgr A*, o Sagittarius A*. Visto en luz polarizada por primera vez se reveló una estructura magnética muy similar a aquella del de M87, sugiriendo que los campos magnéticos fuertes son comunes a todos los agujeros negros.

Los resultados fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters.

"Con Sgr A* teniendo una estructura de polarización como la vista en el agujero negro mucho más grande y potente en M87, hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son críticos para la forma como los agujeros negros interactúan con el gas y la materia a su alrededor", expresó Sara Issaoun, astrofísica, codirectora del proyecto.

"Captando imágenes de luz polarizada del gas caliente y resplandeciente cerca a agujeros negros, podemos inferir la estructura y fuerza de los campos magnéticos que hilan el flujo de gas y materia con el que se alimenta el agujero negro y que eyecta".

Mientras Sgr A* tiene una masa de unas 4 millones de masas solares, el de M87 tiene unas 3200 millones de masas solares.

Nasa reporta detalles de la mano de Dios

La nebulosa de viento de pulsar forma una mano perfecta. Una estructura formada tras la explosión de una supernova. Foto Chandra/IXPE/Nasa

Mirando al cielo sí que se encuentran cosas novedosas y eso es lo que hacen los telescopios en tierra y espaciales. Por ejemplo, ¿Qué tal una mano en el espacio?

Pues eso fue lo que detalló con mayor profundidad la mirada en rayos X del telescopio espacial Chandra de la Nasa en combinación con la del IXPE (Imaging X.ray Polarimetry Explorer).

Es una mano, nítida en un ambiente superturbulento, conocida popularmente como la mano de Dios, o la mano cósmica llamada así por expertos. Se trata de un pulsar, es decir una estrella de neutrones, resultado de una gran estrella que agotó su vida y explotó en una gran supernova. El pulsar gira a una velocidad increíble generando chorros de materia desde sus polos, con un viento que ha ido creando la forma de una mano con ese material.

En la imagen que se aprecia, se han formado chorros que semejan cinco dedos perfectos, como si alguien se hubiera tomado una radiografía. Se aprecia además la palma de la 'mano' y hasta la muñeca un poco más abajo.

En la palma se encuentra el pulsar, ese punto brillante que se puede apreciar.

Las tres puntas más grandes de los dedos apuntan en la imagen hacia arriba como a la 1 en punto de un reloj. La parte anaranjada que se aprecia son restos de la gran supernova que explotó y dio paso al pulsar.

El chorro de partículas llevadas por el viento a alta velocidad se denomina un viento de nebulosa de pulsar. Este se denomina MHS 15-52 y fue observado durante 17 días continuos por el IXPE.

La mano de Dios fue detectada pro primera vezn en 2005.

Nasa revela 5 poderosos objetos cósmicos

Imagen compuesta de las cinco estructuras reveladas por la agencia espacial. Fotos Nasa

Cinco impresionantes imágenes de objetos cósmicos tomadas por distintos tipos de luz, incluyendo rayos X, por el observatorio espacial Chandra y otros de la Nasa, fueron divulgadas.

Incluyen desde el caótico centro de nuestra galaxia, hasta otra que se mueve a gran velocidad, así como los remanentes de explosiones estelares.

Los objetos son:

Centro de nuestra galaxia: está a unos 26 000 años luz de nosotros y contiene un agujero negro supermasivo, nubes de gas supercalientes, estrellas masivas, estrellas de neutrones, gas, polvo y muchos otros elementos.

Remanente de la supernova de Kepler: son los restos de una estrella enana blanca que explotó al agotar su combustible. En el color azul se aprecia una poderosa onda de choque generada que va por el espacio tras la explosión. El color rojo, de una cámara del ya en desuso telescopio espacial Spitzer, y el cian y amarillo del Hubble revelan los restos de la destruida estrella.

ESO 137-001: es una galaxia que se mueve por el espacio a 2.4 millones de kilómetros por hora y deja una doble estela de gas supercaliente que detectó el Chandra (luz azul), mientras que el Very Large Telescope de ESO (Observatorio Europeo del Sur) muestra en rojo los átomos de hidrógeno.

NGC1365: en el centro de esta galaxia espiral hay un agujero negro supermasivo alimentado por un chorro constante de materia. Parte del gas, color púrpura por los rayos X del Chandra, será engullido. La foto la complementan colores aportados por el telescopio espacial James Webb.

Pulsar de la Vela: combina imágenes de Chandra, el Hubble y el Ixpe de la Nasa, revelando lo que quedó de una estrella que colapsó y explotó y ahora envía una enorme tormenta de partículas y energía al espacio.

Extraño objeto desafía las leyes de la física

Una estrella de neutrones tiene una gravedad tan alta que resulta casi inimaginable. Imagen Nasa/JPL-Calthec

Brilla demasiado, No se entiende bien qué sucede , porqué y cómo lo hace. Tal es su brillo que desafía las leyes de la física, según expertos. Lo cierto es existe, es real y no cuadra con el conocimiento actual.

Son fuentes ultraluminosas de rayos X, que liberan cerca de 10 millones de veces más energía que el Sol, quebrando el límite de Edington, que determina cómo puede ser de brillante algo de determinado tamaño. Y si supera ese límite, se esperaría que se rompiera en pedazos. Sin embargo, de acuerdo con un informe de Nasa, esos ULX exceden el límite de 100 a 500 veces.

Nuevas observaciones, detalladas en un artículo en The Astrophysical Journal, hechas con el Nuclear Spectroscopic Telescope Array de Nasa (NuSTAR), que ve al universo en rayos X, confirman que una fuente, M82 X-2, es en realidad demasiado brillante. Algunas explicaciones sugerían que esos brillos tan extremos deberían ser una ilusión.

Se creía que eran agujeros negros, pero M82 X-2 es una estrella de neutrones, el residuo de estrellas como el Sol, pero con una gravedad 100 billones más fuerte que la terrestre, es decir cualquier material que caiga sobre ella generaría una explosión.

Si cayera un masmelo sobre su superficie, generaría una explosión con una energía como la de 1000 bombas atómicas.

Ese objeto consume cada año material como el de 1.5 Tierras, chupándoselo a una estrella compañera y cuando cae genera el brillo observado. Pero algo debe estar ocurriendo para que rompa el límite de Edington. Podría ser que el intenso campo magnético de la estrella de neutrones cambiara la forma de sus átomos, permitiéndole permanecer intacta y con cada vez mayor brillo.

No se sabe a ciencia cierta qué sucede. Misterios de un universo del que todavía no se conocen todos sus secretos y que hacen trastabillar la mente de astrónomos y astrofísicos.

Nota: con datos de Live Science.

Esta es la explosión más poderosa del universo

Swift detectó el resplandor tras la explosión a la hora de ocurrida. Los círculos concéntricos son el resultado de rayos X filtrados por capas de gas no observables de otra forma. Foto Nasa/Swift/U Leicester

Apenas nos llegó, pero causó revuelo entre los expertos. Hace 1900 millones de años hacia lo que se conoce como Sagitario se formó un agujero negro y ese proceso produjo una de las más potentes explosiones del universo, una explosión de rayos gamma y su eco pasó por la Tierra el 9 de octubre pasado.

Fue detectada por las misiones Fermi y Swift de la Nasa. Esa señal llegó con nuevas pistas sobre la formación de los agujeros, el comportamiento e interacción de materia casi a la velocidad de la luz y las condiciones en la lejana galaxia donde ocurrió. 

La explosión fue seguida durante 10 horas. Fue demasiado brillante debido a la cercanía con nosotros, solo 13 % de la edad del universo.

La explosión se dio cuando una estrella muy masiva colapsó bajo su propio peso y generó el agujero. En esas condiciones, el naciente agujero negro genera poderosos chorros de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz, chorros que atraviesan la estrella emitiendo rayos X y rayos gamma mientras se expanden por el espacio.

Secuencia de la explosión, reconstruida por Fermi. Imagen Nasa

Posible hallazgo pone a tambalear el modelo estándar

Laboratorio Fermi donde se hizo el experimento sobre el bosón W. Está a 50 kilómetros de Chicago (Estados Unidos). Foto Departamento de Energía

Por vez primera, el modelo estándar de la física de partículas podría sufrir un quiebre. Aunque se sabe que es incompleto, parece que hay en camino un hallazgo que no cuadra bien con él.

Un experimento que terminó hace muchos años tiene resultados que han sido analizados por 10 años por científicos y parece que hallaron algo extraño: el bosón W, una partícula fundamental que porta la fuerza débil, es mucho más pesado de lo que la teoría predice.

La diferencia entre la teoría y lo observado es de apenas 0,09 %, mucho más que el margen de error que es de 0,01 %.

Los hallazgos fueron reportados en Science por  la colaboración que desarrolló el experimento en el laboratorio de aceleración Fermi en Estados Unidos.

Los datos obtenidos generan expectativa entre los físicos, pero para darlos por ciertos y entonces sugerir que hay que reformar algo del modelo o que faltan piezas por descubrir, habrá que confirmar los hallazgos en nuevos experimentos.

Desde su descubrimiento en 1985, se ha calculado que el bosón W debe pesar unos 85 protones, pero ha sido un reto calcular su masa con exactitud, recordó un análisis en Nature.

Junto al bosón Z, el W está involucrado en la mayoría de las reacciones nucleares, incluida la fusión que generan las estrellas.

La algarabía que genera es entendible. "La masa del bosón Wes el lugar perfecto para buscar una nueva física y desviaciones del modelo estándar", dijo a ese medio Sven Heinemeyer, físico teórico del Instituto de Cantabria, en España.

Una explicación, para él, es que la discrepancia es la supersimetría, un modelo que predice la existencia de una pareja más pesada por cada partícula del modelo estándar. 

Otra explicación tiene que ver con el bosón de Higgs, descubierto en 2012: si las propiedades de este difieren de las teorizadas, sería una partícula compuesta y no una elemental o si existen múltiples versiones afectaría la masa del bosón W.

 Hoy en el Gran Colisionador de Partículas en Suiza, el experimento CMS trabaja en su propia medición del bosón W. Un trabajo que requiere, junto con el análisis de los datos, mucho tiempo.

El Modelo Estándarde la Física de Partículas es una teoría desarrollada entre 1970 y 1973 y describe la estructura de la materia y el vacío, y dice la enciclopedia que "considerando las partículas elementales como entes irreductibles cuya cinemática está regida por las cuatro interacciones fundamentales conocidas, exceptuando la gravedad, que no encaja con este modelo, que es cuántico.

Se considera hoy la existencia de 17 partículas elementales.

Un modelo que nos explcia y explica en el universo en el que vivimos.

Estudio sugiere existencia de antiestrellas

El espacio está repleto de estrellas y ahora parece que también hay antiestrellas. Sí, estrellas de antimateria. ¡Qué enredo!

Eso sugiere un nuevo estudio que detectó 14 destellos en un mapa de rayos gamma. Estas candidatas a antiestrellas parecen producir el tipo de rayos gamma que se generan cuando la antimateria, la contraparte cargada opuestamente a la materia, se encuentra con la materia normal y se aniquila.

Mapa de las candidatas a antestrellas. Imagen S. Dupourqué et al

Podría darse en las superficies de antiestrellas cuando su gravedad captura materia del espacio interestelar, explicaron los investigadores en el artículo publicado en Physical Review D.

"Si acaso se logra probar la existencia de antiestrellas sería un golpe grande para el modelo cosmológico estándar", en palabras de Pierre Salati, físico teórico, citado por Science News, quien no participó del estudio.

Se ha pensado que aunque el universo nació con iguales cantidades de materia y antimateria, el universo moderno no contiene casi antimateria. Por alguna razón o proceso las partículas de materia superan por mucho a las de antimateria. Mas un instrumento en la Estación Espacial generó dudas detectando señales de un núcleo de antihelio. Si se confirman las observaciones, pudo haber sido emitido por una antiestrella.

En el nuevo estudio los científicos examinaron 10 años de datos del Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma. Y de casi 5800 fuentes en el catálogo, 14 tenían rayos con energías esperadas en la aniquilación materia-antimateria, pero no semejaban ningún tipo de fuente conocido como un pulsar o un agujero negro.

Con base en los datos, calcularon cuántas antiestrellas podrían existir en el vecindario del Sol. Al final obtuvieron que podría haber una por cada 400 000 estrellas normales. Esto si existen en el plano de la galaxia. Si están por fuera de él no tendrían suficiente materia para acretar y serían más difíciles de detectar, podría haber entonces 1 por cada 10 estrellas normales.

Determinar que un objeto es una antiestrella no sería nada fácil, prácticamente imposible decir que una candidata es en realidad una antiestrella, expresó Simon Dupourqué, coautor, astrofísico del Institute of Research in Astrophysics and Planetology enToulouse, Francia.

La existencia de antiestrellas supondría que muchas cantidades de antimateria lograron sobrevivir agrupadas en partes aisladas del espacio.

Otro tema para debatir y... probar.

Hallan otras cuatro partículas

Detalle del Gran Colisionador que ha descubierto decenas de partículas. Foto CERN

Que estamos hechos de materia y todo lo que vemos, también. Pero ¿qué tipo de materia? Mucha se conoce, pero falta.

En este sentido, científicos del CERN, que operan el Gran Colisionador de Partículas (hadrones) anunciaron el descubrimiento de cuatro nuevas partículas con lo que ahora suman 59 halladas por ese enorme dispositivo desde que comenzaron a chocar protones (partículas que componen el núcleo atómico junto a los neutrones) en 2009. Este es el experimento más costoso hoy en marcha que ha permitido conocer muchísimo sobre las partículas, la materia y el universo en el que estamos.

Fue en el Colisionador que se detectó el bosón de Higgs, que faltaba para completar el modelo estándar de la Física que explica el mundo macro, una partícula que permite que la materia como tal exista y esté usted leyendo esta nota en un ordenador o celular.

La meta del GCH es explorar la estructura de la materia en las distancias más cortas y las energías más altas jamás probadas en laboratorio.

Uno de los mayores problemas es la descripción de la fuerza fuerte que mantiene unido el núcleo compuesto de protones y neutrones y cada uno de ellos compuesto a su vez de quarks, de los cuales hay seis clases: arriba, abajo, encantado, extraño, encima y abajo. Si se desactivara por un segundo la fuerza fuerte toda la materia se desintegraría de inmediato en un caldo de quarks amplios, un estado que existió un pequeño instante al comienzo del universo.

La teoría de la interacción fuerte describe cómo los quarks interactúan a través de la fuerza fuerte intercambiando partículas llamadas gluones, análogos al fotón, partícula de la luz y portadora de la fuerza electromagnética.

Pero la manera como los gluones interactúan con los quarks hace que la fuerza fuerte se comporte diferente al electromagnetismo. Mientras esta fuerza se debilita cuando se separan dos partículas cargadas, la fuerza fuerte se fortalece cuando se halan aparte dos quarks. Por eso los quarks están siempre unidos a partículas llamadas hadrones, hechas de dos o más quarks que incluyen protones y neutrones. Esto a menos que se choquen y separen a grandes velocidades como en el  CERN.

Nunca se ha visto un quark solo. Si se logra separar uno del protón la fuerza será muy fuerte para crear un par quark-antiquark y el nuevo quark irá al protón. Queda un protón y un mesón, una partícula de quark y antiquark. '¿Complicado? No es sencillo, más da una idea de todo lo que se da para que exista la materia como tal, las fuerzas que rigen el mundo macro y el micro.

Esto es solo una parte del mundo de la física de partículas.

Lo que anunció el CERN fue el descubrimiento de cuatro partículas, tetraquarks (dos quarks y dos antiquarks componen uno). Son partículas tales como el protón y el neutrón pero no son fundamentales: los quarks y los electrones son los verdaderos bloques de la materia. 

Así hallaron la materia perdida del universo

La red del kilómetro cuadrado de Australia contribuyó al hallazgo. Foto Csiro

La materia bariónica, esa de la que usted y yo, y todo lo que vemos está formada, es la menor parte del universo. Y pese a ello, la mitad está extraviada. O estaba, porque un grupo australiano acaba de informar en un artículo que encontró la materia perdida. 

Era uno de los grandes misterios de la Astronomía.

El universo está constituido en su mayor parte por energía oscura, luego por la materia oscura. No se sabe qué son, pero sí que existen porque de otra manera no se podría explicar el comportamiento del universo.

Pero, otra vez al cuento: encontraron la materia perdida. Durante décadas la buscaron usando instrumentos en las más diversas longitudes de onda, pero nada. Hasta ahora.

¿Cómo se halló? 

Fue cuando comenzaron a observar los estallidos rápidos de radio, unos flashes  breves de intensísima energía en diferentes sitios del universo. Allí, detrás del gas esparcido en esas explosiones, está la materia.

Jean Pierre Macquart, profesor de Curtin University, citado por ABC News, explicó que el espacio intergaláctico es muy disperso. El equivalente a la materia perdida es uno o dos átomos en el espacio de una oficina. Los estallidos de radio fueron detectado en 2007 y no se entiende bien su funcionamiento.

Cuando viajan a través del universo son dispersados por la materia a través de la cual pasan. Cada frecuencia de energía de radio es atajada distinto por la materia.

Al estudiar cuán lejano era un estallido y cuánto se debía haber dispersado al llegar a la Tierra, los científicos lograron estimar cuánta materia hay entre las galaxias.

Al repetir el proceso con seis estallidos distintos de distintas partes del universo, lograron descifrar cómo era y dónde estaba esa materia.

El hallazgo fue publicado en Nature.