Agujeros Negros - Novedades

Los agujeros negros supermasivo causan el calentamiento galáctico en escala.

Para la mayor parte de sus vidas, las galaxias son exuberantes entornos para convertir el gas en estrellas. Hasta que no lo son. En los últimos mil millones de años, una misteriosa especie de "calentamiento galáctico" ha vuelto un gran número de galaxias en desiertos desprovistos de estrellas jóvenes frescas.

Los astrónomos ha estado identificando el proceso desconocido que mantiene el gas en estas galaxias inactivas demasiado calientes y energéticas para formar estrellas. Hoy en día, los astrónomos de la Sloan Digital Sky Survey (SDSS) están anunciando el descubrimiento de una nueva clase de galaxias llamadas " Géiser rojos "que albergan agujeros negros supermasivos, con vientos que tienen el poder para evitar que las galaxias inactivas se encuentren en pausa.  "Sabíamos que tenía que haber una manera de prevenir la formación de estrellas en estas galaxias, y ahora tenemos una buena idea de lo que es”, dijo Edmond Cheung, el autor principal del estudio. Cheung, es astrónomo de la Universidad de Instituto Kavli de Tokio para la Física y Matemáticas del Universo. Cheung estaba trabajando con un equipo internacional de astrónomos en el estudio de cientos de galaxias cuando encontraron un agujero negro supermasivo absorbiendo el gas frío en su galaxia anfitriona. "Las galaxias comienzan como máquinas de hacer estrellas con una receta sencilla: el gas es igual a la gravedad, más estrellas," dijo Kevin Bundy, co-autor del estudio. "Aquí tenemos una galaxia que tiene todo lo que necesita para formar nuevas estrellas, pero está latente. ¿Por qué? ". Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que la razón tenía algo que ver con el agujero negro supermasivo que se encuentra en los centros de muchas galaxias, pero se carecía de evidencia sólida. "Si anteriormente hubiéramos mirado justo en el centro de la galaxia, podríamos haber aprendido sobre el agujero negro central de cómo afecta esto al resto de la galaxia", dijo Cheung.

"Otra razón es que el viento de los agujeros negros supermasivos aparece y desaparece rápidamente, así que observar el viento in fraganti es difícil."

Con la incorporación tecnológica del Telescopio Sloan (Sloan Digital Sky Survey o SDSS es un proyecto de investigación del espacio mediante imágenes en el espectro visible y de corrimiento al rojo, realizada en un telescopio específico de ángulo amplio y de 2,5 metros situado en el observatorio Apache Point de Nuevo México y comenzada en 2000.) por el Observatorio Apache Point (Manga ), podemos hacer mapas detallados de las galaxias diez a cien veces más rápido de lo que podíamos hace diez años", dijo Renbin Yan de la Universidad de Kentucky. 

Telescopio Sloan Digital Sky Survey o SDSS

                                                                                        

Akira tiene una galaxia compañera que Cheung llama "Tetsuo" . Akira está tirando de gas fuera de Tetsuo. Los vientos impulsados por gas de Tetsuo son la razón de que Akira es actualmente una galaxia geiser rojo. Bundy se le ocurrió el nombre "géiser roja" debido a que estos estallidos de viento le recordaban a las erupciones esporádicas de un géiser y porque el fracaso para formar nuevas estrellas deja la galaxia con sólo las estrellas rojas. Al igual que con el calentamiento global de la Tierra, el calentamiento galáctico tiene consecuencias para las galaxias géiser de color rojo - el gas ya no pueden formar nuevas estrellas.  "Se puede pensar de estos vientos como super-calentamiento de la atmósfera de las galaxias", dijo Cheung.

El equipo tiene la teoría de que este fenómeno es bastante común en las galaxias inactivas. Por lo tanto, nuestra propia Vía Láctea no puede estar a salvo de este calentamiento galáctico - las futuras generaciones distantes pueden ver nuestro agujero negro supermasivo girando nuestra galaxia en un geiser rojo.

La interpretación de un artista de la galaxia Akira (derecha) y Tetsuo (izquierda) en acción. La gravedad de Akira tira el gas de Tetsuo en su agujero negro supermasivo central, alimentando vientos que tienen el poder de calentar el gas de Akira. Debido a la acción de los vientos de los agujeros negros, el gas extraído de Tetsuo se vuelve inerte, evitando un nuevo ciclo de formación de estrellas en Akira. Kavli IPMU

Telescopios de la NASA encuentran pistas de cómo se forman tan rápidamente los agujeros negros gigantes.

Los investigadores combinaron los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial Spitzer para identificar estas posibles formaciones de agujeros negros. "Nuestro descubrimiento, si se confirma, se explica cómo nacieron estos monstruosos agujeros negros", dijo Fabio Pacucci de Escuela Normal Superior (SNS) en Pisa, Italia, que dirigió el estudio. "Hemos encontrado pruebas de que los agujeros negros supermasivos se pueden formar directamente desde el colapso de una nube gigante de gas, saltándose pasos intermedios." Los científicos creen que un agujero negro supermasivo se encuentra en el centro de casi todas las grandes galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea.

Los científicos creen que un agujero negro supermasivo se encuentra en el centro de casi todas las grandes galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea. Ellos han encontrado que algunos de estos agujeros negros supermasivos, que contienen millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol, fueron formados a menos de mil millones de años después del inicio del universo en el Big Bang.

"Hay una gran cantidad de controversia sobre qué camino toman estos agujeros negros", dijo Andrea Ferrara, también del SNS. "Nuestro trabajo sugiere que van reduciéndose las respuestas, donde los agujeros negros comienzan grande y crecen a la tasa normal, en lugar de comenzar en pequeño y crece a un ritmo muy rápido." Los investigadores utilizaron modelos informáticos  de los agujeros negros combinados con una nuevo método para seleccionar candidatos para estos objetos a partir de imágenes de larga exposición de Chandra, Hubble y Spitzer. El equipo encontró dos candidatos fuertes para la formación de los agujeros negros. Ambos se correspondían con el perfil teórico de los datos infrarrojos, además de ser objetos muy rojos, y también emiten rayos X detectados con Chandra. Las estimaciones de la distancia que sugieren que pueden haber sido formado cuando el universo tenía menos de mil millones de años "la formacion de un agujero negro es extremadamente difícil de encontrar y confirmar su detección es mucho más difícil", dijo Andrea Grazian del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.

La evidencia de que algunos agujeros negros supermasivos primeros formados directamente desde el colapso de una nube de gas se ha encontrado. Estos resultados podrían representar un paso importante en la comprensión de cómo se formaron las primeras gigantescos agujeros negros del universo. Se han identificado dos candidatos agujero negro "semillas", posiblemente a menos de mil millones de años después del Big Bang. Los astrónomos combinaron los datos de Chandra, Hubble y Spitzer para hacer este descubrimiento. Rayos X: NASA / CXC / Escuela Normal Superior / Pacucci, F. et al, óptica: NASA / STScI; Ilustración: NASA / CXC / M.Weiss

"Sin embargo, creemos que nuestra investigación ha descubierto los dos mejores candidatos hasta la fecha." El equipo tiene previsto obtener nuevas observaciones en rayos X y los rayos infrarrojos para comprobar si estos objetos tienen más de las propiedades esperadas para las formación de los agujeros negros.

Próximos observatorios, como el telescopio espacial de la NASA James Webb y el Telescopio Europeo Extremadamente Grande ayudará en futuros estudios mediante la detección de la luz de los agujeros negros más distantes y más pequeños. Los científicos actualmente están construyendo el marco teórico necesario para interpretar los datos próximos, con el objetivo de encontrar los primeros agujeros negros en el universo. "Como científicos, no podemos decir en este punto que nuestro modelo es 'la'", dijo Pacucci. "Lo que realmente creemos es que nuestro modelo es capaz de reproducir las observaciones sin requerir suposiciones razonables."

ALMA mide la masa del agujero negro con una precisión extrema.

Para determinar la masa real de un agujero negro supermasivo, los astrónomos deben medir la fuerza de su atracción gravitatoria de las estrellas y nubes de gas que pululan a su alrededor.

Utilizando el Large Millimeter/submillimeter Array  de Atacama (ALMA) (El Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA) es una asociación internacional entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), y KASI (República de Corea), en cooperación con la República de Chile. ALMA, el mayor proyecto astronómico que existe, es un solo telescopio de diseño revolucionario, compuesto por 66 antenas de alta precisión ubicadas en el llano de Chajnantor, a 5000 metros de altitud en el norte de Chile), un equipo de astrónomos ha profundizado notablemente profundamente en el corazón de una galaxia cercana elíptica para estudiar el movimiento de un disco de gas interestelar frío que rodea el agujero negro supermasivo en su centro. Estas observaciones proporcionan una de las mediciones de masa más precisos hasta la fecha para un agujero negro fuera de nuestra galaxia, ayudando a establecer la escala de estos gigantes cósmicos. Los agujeros negros supermasivos, algunos millones de pesaje a miles de millones de veces la masa del Sol, dominan los centros de sus galaxias anfitrionas.

 El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una asociación internacional entre Europa, Norteamérica y Asia del Este, en colaboración con la República de Chile, es el mayor proyecto astronómico del mundo. Se trata de un interferómetro revolucionario que comprende un conjunto de 66 antenas (antenas también llamadas: reflectores o radiotelescopios cuando es de una única antena) de siete y doce metros de diámetro destinados a observar longitudes de onda milimétricas y submilimétricas.

Para determinar la masa real de un agujero negro supermasivo, los astrónomos deben medir la fuerza de su atracción gravitatoria de las estrellas y nubes de gas que pululan a su alrededor. Para obtener este resultado, Aaron Barth, de la Universidad de California, Irvine, y su equipo ALMA utiliza para medir la velocidad del gas de monóxido de carbono en órbita alrededor del agujero negro en el centro de NGC 1332, una galaxia masiva elíptica cerca de 73 millones de años-luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Eridanus sur. "la medición de la masa de una agujero negro es muy difícil precisión, incluso con los telescopios más poderosos de la Tierra o en el espacio ", dijo Barth.

"ALMA tiene la capacidad revolucionaria para observar discos de gas frío alrededor de agujeros negros supermasivos en escalas suficientemente pequeñas que podemos distinguir claramente la influencia del agujero negro en la velocidad de rotación del disco." Las observaciones de ALMA revelan detalles de la estructura del disco en el orden de 16 años luz de diámetro. También miden la rotación del disco dentro del radio estimado de 80 años luz de la "esfera de influencia" del agujero negro -. La región en la que la gravedad del agujero negro es dominante cerca del centro del disco, ALMA observa el gas viaja a más de 300 millas (500 kilómetros) por segundo.

Al comparar estos datos con las simulaciones, los astrónomos calcularon que el agujero negro en el centro de NGC 1332 tiene una masa de 660 millones de veces más grande que nuestro Sol, más o menos 10 por ciento. Esto es alrededor de 150 veces la masa del agujero negro en el centro de la Vía Láctea, pero todavía relativamente modesta en relación con los mayores agujeros negros se sabe que existen, que pueden ser muchos miles de millones de masas solares. Close-in de ALMA observaciones eran esenciales, los investigadores señalan que, para evitar confundir la medición agujero negro con la influencia gravitacional de otro material - estrellas, nubes de gas interestelar, y la materia oscura -. que comprende la mayor parte de la masa total de la galaxia "Este agujero negro, aunque masiva individualmente, representa menos del uno por ciento de la masa de todas las estrellas de la galaxia ", señaló Barth. "La mayor parte de la masa de una galaxia es en forma de materia oscura y las estrellas, y en la escala de una galaxia entera, incluso un gigantesco agujero negro es sólo un pequeño punto en el centro. La clave para detectar la influencia del agujero negro es observar el movimiento orbital en escalas tan pequeñas que la atracción gravitatoria del agujero negro es la fuerza dominante. "Esta observación es la primera demostración de esta capacidad para ALMA.

Astrónomos utilizar diversas técnicas para medir la masa de los agujeros negros. Todos ellos, sin embargo, se basan en el seguimiento del movimiento de los objetos tan cerca del agujero negro como sea posible. En la Vía Láctea, potentes telescopios basados en tierra utilizando la óptica adaptativa pueden estrellas de imágenes individuales cerca del centro galáctico y, precisamente, realizar un seguimiento de sus trayectorias en el tiempo. Aunque muy preciso, esta técnica sólo es factible dentro de nuestra propia galaxia; otras galaxias son demasiado lejos para distinguir el movimiento de las estrellas individuales. Para hacer mediciones similares en otras galaxias, los astrónomos ya sea examinar el movimiento total de estrellas en la región central de una galaxia o rastrear el movimiento de los discos de gas y mega-másers - fuentes de radio cósmicas naturales . los estudios previos de NGC 1332 con telescopios terrestres y espaciales dieron muy diferentes estimaciones de la masa de este agujero negro, que van desde los 500 millones de dólares a 1,5 mil millones de veces la masa del Sol los nuevos datos de ALMA confirman que las estimaciones son más bajas más precisa. Fundamentalmente, las nuevas observaciones de ALMA tienen una resolución más alta que cualquiera de las últimas observaciones.

Imagen combinada de NGC 1332 muestra el disco central de gas que rodea el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. Las nuevas observaciones de ALMA rastrear el movimiento del disco, proporcionando mediciones notablemente precisas de la masa del agujero negro: 660 millones de veces la masa de nuestro Sol La región roja en la imagen ALMA representa la emisión que se ha desplazado hacia el rojo por el gas que gira lejos de nosotros; el azul representa la emisión azul desplazada por el gas que gira hacia nosotros. La gama de colores representa velocidades de giro de hasta 300 millas (500 kilómetros) por segundo. Barth (UCI) / ALMA (NRAO / ESO / NAOJ) / / / Survey Galaxy NASA ESA Hubble de Carnegie-Irvine.

ALMA también detecta la emisión del componente más denso, más fría del disco, que está en un movimiento circular notablemente ordenada alrededor del agujero negro. Muchas mediciones del agujero negro pasadas realizadas con telescopios ópticos, incluyendo el telescopio espacial Hubble, se centró en la emisión del calor gas ionizado que orbitan en las regiones centrales de las galaxias. Discos de gas ionizado tienden a ser mucho más turbulento que los discos fríos, que conduce a una menor precisión en la medición de la masa de un agujero negro. "ALMA puede trazar la rotación de los discos de gas en los centros de galaxias con una resolución aún mayor que el telescopio espacial Hubble", señalaron Benjamin Boizelle de la UCI. "Esta observación demuestra una técnica que se puede aplicar a muchas otras galaxias para medir las masas de agujeros negros a notable precisión."

Fuente

Astronomy Magazine

Digital Sky Sloan Baltimore, Maryland/ Kavli IPMU

Observatorio Apache Point

Rayos X: NASA / CXC / Escuela Normal Superior / Pacucci, F. et al, óptica: NASA / STScI; Ilustración: NASA / CXC / M.Weiss

Barth (UCI) / ALMA (NRAO / ESO / NAOJ) / / / Survey Galaxy NASA ESA Hubble de Carnegie-Irvine.

Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)-Atacama Chile.

  

Exoplanetas - Novedades

Guía para la búsqueda de vida  exoplanetaria.

Una nueva estrategia que pretende maximizar las posibilidades de identificar planetas en órbita alrededor de estrellas cercanas que alberguen vida se concentra en crear una lista completa de moléculas que podrían estar presentes en las atmósferas de estos exoplanetas. Los gases bioindicadores, emitidos por formas de vida exoplanetaria, podrían ser detectados remotamente con telescopios espaciales, pero estos gases podrían tener composiciones bastante diferentes a las de los de la atmósfera terrestre, según un nuevo estudio.

Los astrónomos pueden estudiar la luz estelar que se filtra a través de las atmósferas de los exoplanetas, buscando señales de moléculas que puedan ser indicadoras de la presencia de vida.(NASA, ESA y A. Feild (STScI)).

S. Seager, W. Bains, y J.J. Petkowski, MIT (Cambridge, USA) y Rufus Scientific (Cambridge, U.K.), proponen que todas las potenciales moléculas volátiles y estables deberían de ser consideradas como posibles gases bioindicadores. En su trabajo, los investigadores establecen las bases para identificar tales gases llevando a cabo una búsqueda masiva de moléculas con seis o menos átomos que no sean de hidrógeno.

“Este trabajo me recuerda el viaje de Darwin a bordo del Beagle, explorando la vasta diversidad de la vida navegando alrededor del mundo”, explica Nancy Y. Kiang, de NASA. “En la búsqueda de vida fuera de nuestro planeta, nos encontramos actualmente en una fase igual de emocionante, todavía inicial pero evolucionando rápidamente, de exploración a medida que se acelera el descubrimiento de exoplanetas. En lugar de pescar criaturas extrañas del fondo del mar, los autores han buscado y encontrado miles de curiosas moléculas de gas potencialmente bioindicadoras. Éstas inspirarán un nuevo corpus de investigación para identificar también moléculas mayores, investigando su origen y destino, y su expresión potencial en exoplanetas como señales de vida”.

Cuarteto de exoplanetas en complicada danza.

Los cuatro planetas del sistema de estrellas Kepler-223 parecen tener poco en común con los planetas del Sistema Solar de la Tierra. Y a pesar de ello, un nuevo estudio demuestra que el sistema Kepler-223 está atrapado en una configuración orbital que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno podrían haber roto al principio de la historia del Sistema Solar.

Los cuatro planetas gaseosos son mucho más masivos que la Tierra y se encuentran en órbita muy cerca de su estrella, más cerca que Mercurio del Sol. Sus órbitas se encuentra enlazadas siguiendo un patrón preciso, haciendo que nos preguntemos si los gigantes de gas de nuestro Sistema Solar escaparon de algún modo a una configuración similar en el pasado lejano.

Estas animaciones muestran aproximadamente 200 000 años de evolución orbital del sistema planetario de Kepler-223. Las interacciones con el disco de gas y polvo en el que se formaron hace que sus órbitas se encojan hacia su estrella con el paso del tiempo, a ritmos diferentes. Cuando dos planetas alcanzan un estado de resonancia, se influyen mutuamente con gran intensidad. Incluso aunque los planetas siguen moviéndose hacia la estrella, lo hacen manteniendo la resonancia. También hacen que sus respectivas órbitas cambien de casi circulares a elípticas. Fuente: Universidad de Chicago.

Los cuatro planetas gaseosos son mucho más masivos que la Tierra y se encuentran en órbita muy cerca de su estrella, más cerca que Mercurio del Sol. Sus órbitas se encuentra enlazadas siguiendo un patrón preciso, haciendo que nos preguntemos si los gigantes de gas de nuestro Sistema Solar escaparon de algún modo a una configuración similar en el pasado lejano.

Sean Mills, director del estudio, junto con sus colaboradores, utilizó datos del telescopio Kepler de NASA para analizar cómo los cuatro planetas bloquean la luz de la estrella y cambian las órbitas de los demás, infiriendo de este modo los tamaños y masas de los planetas. El equipo realizó simulaciones numéricas de migración planetaria que generan la arquitectura actual de este sistema, similares a la migración que se sospecha que sufrieron los gigantes de gas del Sistema Solar. La configuración orbital del Sistema Solar parece haber evolucionado desde su nacimiento hace 4600 millones de años. Los cuatro planetas del sistema mucho más antiguo de Kepler-223, sin embargo, han mantenido una única configuración orbital durante mucho más tiempo.

Los planetas de Kepler-223 son mucho mayores que la Tierra, y consisten en un núcleo sólido y una envoltura de gas, completando órbitas alrededor de su estrella en periodos que varían desde solo 7 días a 19 días. Los astrónomos llaman a estos planetas subneptunos. Son el tipo más común de planeta conocido en la Galaxia.

Los planetas de Kepler-223 también están en resonancia. Esto ocurre cuando, por ejemplo, cada vez que uno de ellos completa una órbita alrededor de su sol, el siguiente ha completado dos. Las lúnas de Júpiter, donde fue descubierto este fenómeno, están en resonancia. Los dos planetas más interiores de Kepler-223 están en una resonancia 4:3. El segundo y el tercero están en una resonancia 3:2 y el tercero y cuarto  están en una resonancia 4:3. Los astrónomos habían observado sistemas extrasolares que tienen dos o tres planetas en resonancia, pero no cuatro.

Planetas escondidos tras viejas estrellas rojas.

Astrónomos de la Universidad de Cornell buscan planetas donde florezca la vida en las cercanías de estrellas gigantes rojas viejas, en su “zona habitable”, la región alrededor de la estrella en la que el agua sobre la superficie del planeta es líquida y pueden detectarse señales de vida remotamente con telescopios. “Cuando una estrella envejece y aumenta de brillo, la zona habitable se desplaza hacia el exterior y estás básicamente dando una nueva vida al sistema planetario”, comenta Ramsés M. Ramírez, autor principal del estudio. “Actualmente, los objetos de estas regiones exteriores están congelados en nuestro sistema Solar, como Europa y Encélado, lunas en órbita alrededor de Júpiter y Saturno”.

Las estrellas amarillas normales como nuestro Sol, se convierten en gigantes rojas después de varios miles de millones de años. Cuando lo hacen, la zona habitable planetaria cambia, y Lisa Kaltenegger y Ramses Ramírez las están buscando. Crédito: Wendy Kenigsburg.

Dependiendo de la masa de la estrella original, los planetas y sus estrellas permanecen en esta zona habitable de la gigante roja hasta 9000 millones de años. La Tierra, por ejemplo, ha estado en la zona habitable de nuestro Sol durante 4500 millones de años, y ha florecido con distintas iteraciones de la vida. Sin embargo, en unos pocos miles de millones de años nuestro Sol se convertirá en una gigante roja, tragando Mercurio y Venus, convirtiendo la Tierra y Marte en planteas rocosos ardientes, y calentando mundos lejanos como Júpiter, Saturno y Neptuno y sus lunas, en una nueva zona habitable de la gigante roja. “Para estrellas como nuestro Sol, estos planetas descongelados podrían seguir calientes hasta 5000 millones de años. No es una cantidad pequeña de tiempo”, señala Ramírez. Dijo Lisa Kaltenegger: "En un futuro lejano, estos mundos podrían llegar a ser habitable alrededor de pequeños soles de color rojo para miles de millones de años, tal vez incluso de comenzar la vida, al igual que la Tierra. Eso me hace muy optimista de las posibilidades de vida en el largo plazo ". Ambos investigadores pertenecen al staff de Cornell University Group y esta investigación fue apoyada por la Fundación Simons y por el Instituto Carl Sagan.

Un planeta o más escondidos en HD 8799.

Un equipo de astrónomos ha obtenido, con el observatorio en radio  Atacama Large Millimeter - submillimeter Array (ALMA) de Chile, la primera imagen en alta resolución del cinturón de cometas (una región análoga al Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar) alrededor de HR 8799, la única estrella donde se han tomado imágenes directas de varios planetas. La forma de este disco polvoriento, en particular su borde interior, es sorprendentemente inconsistente con las órbitas de los planetas, lo que sugiere que o bien han cambiado de posición con el tiempo o hay por lo menos un planeta más en el sistema todavía por descubrir.

“Estos datos nos permiten realmente ver el borde interior de este disco por primera vez”, explica Mark Booth, de la Pontificia Universidad Católica de Chile y director del estudio. “Estudiando las interacciones entre los planetas y el disco, esta observación nueva demuestra que o los planetas que hemos visto tenían órbitas distintas en el pasado, o que hay por lo menos un planeta más en el sistema que es demasiado pequeño para haber sido detectado ya”.

Imagen de ALMA de la estrella HR 8799 (centro) y sus alrededores. La caja triangular muestra la estrella y los cuatro planetas que aparecen en las imágenes. La nueva imagen del disco, con las irregularidades no observadas anteriormente, se muestra en azul. Crédito: Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ).

El disco, que ocupa una región de entre 150 y 420 veces la distancia del Sol a la Tierra, está producido por las continuas colisiones de cuerpos cometarios en las regiones exteriores de este sistema de estrellas. ALMA pudo tomar imágenes de la emisión en radio originada por partículas de escombros de milímetros de tamaño. Según los investigadores, las pequeñas dimensiones de estos granos de polvo sugieren que los planetas del sistema son mayores que Júpiter.

HR 8799 es una estrella joven con aproximadamente 1.5 veces la masa del Sol, situada a 129 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Pegaso. “Se trata de la primera vez que tomamos imágenes de un sistema coon varios planetas y polvo en órbita, permitiendo comparar directamente con la formación y dinámica de nuestro propio Sistema Solar”, explica Antonio Hales, coautor del estudio.

No está claro si esta diferencia se debe a la baja resolución de las observaciones anteriores o porque diferentes longitudes de onda son sensibles a los diferentes tamaños de grano, que se distribuyen de forma ligeramente diferente. HR 8799 es una estrella joven de aproximadamente 1,5 veces la masa del Sol, situado 129 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Pegaso .

"Esta es la primera vez que un sistema multi-planeta con el polvo que orbita se forma la imagen, lo que permite una comparación directa con la formación y la dinámica de nuestro propio Sistema Solar", explica Antonio Hales, co-autor del estudio de la astronomía Radio Nacional Observatorio en Charlottesville, Virginia, en los Estados Unidos.

Descubren un planeta gigante alrededor de una joven estrella.

El planeta similar a Júpiter llamado CI Tau b está en órbita alrededor de una estrella de solo 2 millones de años de edad, tan joven que todavía retiene un disco circunestelar de gas y polvo, contradiciendo la idea de que los planetas más grandes tardan más en formarse.

“Durante décadas se ha aceptado que los planetas grandes, con masas similares a la de Júpiter, tardan al menos 10 millones de años en formarse”, comenta Christopher Johns-Krull, director del estudio. “Esto ha sido puesto en duda durante la última década, y se han ofrecido muchas ideas nuevas, pero el fondo de la cuestión es que necesitamos identificar varios planetas recién formados alrededor de estrellas jóvenes si queremos entender completamente la formación de planetas”.

CI Tau b es por lo menos 8 veces mayor que Júpiter y está en órbita alrededor de una estrella de 2 millones de años de edad a unos 450 años luz de la Tierra en la constelación de Tauro, completando un giro cada nueve días.

“Este resultado es único porque demuestra que un planeta gigante puede formarse tan rápidamente que el gas y polvo sobrantes de la formación de la joven estrella, que quedan rodeando al sistema en un disco, están todavía presentes”, comenta Lisa Prato, de Lowell Observatory. “La formación de planetas gigantes en la parte interior de este disco, donde CI Tau b está situado, tendrá un profundo impacto sobre la región donde planetas terrestres más pequeños están posiblemente formándose también”.

Esta imagen en falso color de un telescopio interferométrico submilimétrica muestra el disco circunestelar de gas y polvo que rodea la estrella Tau CI. (Imagen cortesía de Stephane Guilloteau / Universidad de Burdeos). datos de velocidad radial óptica iniciales desde el Observatorio McDonald confirmaron que un planeta podría estar presente, y el equipo añaden mediciones fotométricas de Lowell y cinco años de observaciones infrarrojas de Hawai, Kitt Peak y McDonald para descartar la posibilidad de que la señal óptica resultante de manchas solares o otro fenómeno de enmascaramiento.

La NASA, la National Science Foundation y el consorcio de Arizona Espacio de Grant apoyó la investigación.

Exoplaneta con buenas perspectivas.

Un planeta a 1.200 años luz de distancia, es un buen candidato para un mundo habitable

Según un quipo de astrónomos, un lejano planeta, conocido como Kepler-62f, podría ser habitable. El planeta, que se halla a 1200 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de la Lira, es aproximadamente un 40 por ciento mayor que la Tierra. Con ese tamaño, Kepler-62f está dentro de la clase de planetas que posiblemente son rocosos y tienen océanos, comenta Aomawa Shields, directora del estudio.

La misión Kepler de NASA descubrió el sistema planetario donde se encuentra Kepler-62f en 2013, identificándolo como el más exterior de los cinco planetas en órbita alrededor de una estrella que es más pequeña y fría que nuestro Sol. Para determinar si el planeta podría albergar vida, los investigadores encontraron diferentes escenarios posibles en relación a cómo podría ser su atmósfera y cuál podría ser la forma de su órbita.

Ilsutración de artista de Kepler-62f se encuentra suficientemente lejos de su estrella para que su atmósfera necesite tener una gran concentración de dióxido de carbono para mantener agua líquida sobre la superficie del planeta. Crédito:  NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

“Descubrimos que existen múltiples composiciones atmosféricas que le permiten ser suficientemente cálido para tener agua líquida en la superficie”, afirma Shields. “Esto lo convierte en un firme candidato a planeta habitable”.

En la Tierra, el dióxido de carbono constituye un 0.04 por ciento de la atmósfera. Como Kepler-62f está mucho más lejos de su estrella que la Tierra del Sol, necesitaría tener mucho más dióxido de carbono para ser suficientemente cálido para mantener agua líquida en su superficie y evitar que se congele. Shields comenta que, para que el planeta sea habitable de manera consistente durante su año entero, se necesitaría de una atmósfera entre tres y cinco veces más densa que la de la Tierra,y además, compuesta por entero de dióxido de carbono.

“Pero si el planeta no posee un mecanismo para generar mucho dióxido de carbono en su atmósfera para mantener las temperaturas altas, y todo lo que tuviera fuese la misma cantidad de dióxido de carbono que la Tierra, entonces ciertas configuraciones de su órbita podrían permitir que las temperaturas superficiales de Kepler-62f superaran la temperatura de congelación temporalmente, durante una parte de su año”, afirma Shields. “Y esto podría ayudar al deshielo de capas de hielo formadas en otros momentos de la órbita del planeta”.

Fuente

LIADA – Liga Iberoamerica de Astronomía

NASA, ESA y A. Feild (STScI

Universidad de Chicago/Wendy Kenigsburg

Cornell University Group

National Science Foundation/ Arizona Espacio de Grant

NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle