Este modelo se ha asociado con la constante cosmológica, desarrollada por Einstein en 1917. Imagen ilustrativa.

Científicos de la Universidad de Copenhague presentaron un nuevo modelo que sugiere que la expansión del universo se debe a una sustancia oscura con una especie de fuerza magnética, lo que podría significar que la energía oscura no existe, informan los especiaistas en un comunicado.

Según el modelo comúnmente aceptado de distribución de la energía del universo, un 5 % se correspondería con materia normal, un 25 % con materia oscura y un 70 % con energía oscura.

Este modelo se ha asociado con la constante cosmológica, desarrollada por Einstein en 1917, que puede ser atribuida a la presencia de una energía del vacío diferente de cero. Sin embargo, debido a que la energía oscura no se puede medir directamente, numerosos investigadores, incluido Einstein, han dudado de su existencia, sin poder sugerir una alternativa viable.

Por su parte, en el nuevo modelo, se le otorgan cualidades especiales al 25 % de la materia oscura, lo que hace que el 70 % de la energía oscura resulte redundante. En otras palabras, el modelo reemplaza la energía oscura con una materia oscura en forma de fuerzas magnéticas.

“Si lo que descubrimos es exacto, arruinaría nuestra creencia de que lo que pensamos que constituía el 70 por ciento del universo, en realidad, no existe. Hemos eliminado la energía oscura de la ecuación y hemos añadido algunas propiedades más para la materia oscura. Esto parece tener el mismo efecto sobre la expansión del universo que la energía oscura", explicó Steen Harle Hansen, el autor del estudio.

“Desarrollamos un modelo que funcionó a partir de la suposición de que las partículas de materia oscura tienen un tipo de fuerza magnética e investigamos qué efecto tendría esta fuerza en el universo. Y resulta que tendría exactamente el mismo efecto en la velocidad de expansión que conocemos de energía oscura”, comentó Hansen.

Sin embargo, los investigadores destacan que este mecanismo debe ser revisado con mejores modelos que tomen más factores en consideración.

“Honestamente, nuestro descubrimiento puede ser solo una coincidencia. Pero si no lo es, es realmente increíble. Cambiaría nuestra comprensión sobre la composición del universo y sobre el porqué de su expansión” , añadió el científico.

3 abril 2021

(Con información de RT en Español)

Esta imagen muestra la vista polarizada del monstruo come estrellas en la galaxia Messier 87 con líneas que marcan la orientación de ese proceso, relacionada con el campo magnético alrededor de la sombra.Foto Afp

Hemos logrado visualizar la región límite donde ocurre la interacción entre la materia que fluye hacia dentro y la que es expulsada, señala científica de la UNAM, institución que colaboró en la iniciativa internacional

 

Los astrónomos que obtuvieron la primera imagen de un agujero negro, gracias a la iniciativa internacional Telescopio Horizontes de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) captaron la luz de sus campos magnéticos, un paso importante para comprender mejor la dinámica de estos fenómenos cósmicos, indica un estudio publicado ayer en The Astrophysical Journal Letters.

Es la primera vez que astrónomos miden la polarización ("firma" que dejan los campos magnéticos) tan cerca del borde de un agujero negro.

De acuerdo con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), parte de la colaboración internacional del EHT, las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia Messier 87 (M87), ubicada a 55 millones de años luz de distancia, puede lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo.

Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, campus Morelia, indicó que la meta de la colaboración del EHT, además de captar imágenes de agujeros negros, es poner a prueba la teoría de la relatividad general del físico alemán Albert Einstein. Sin embargo, el problema es que cuando se observa este tipo de objetos, "lo que vemos es que combina los efectos de la relatividad, pero también los del gas presente en el entorno" de ellos.

Explicó que el resultado publicado ayer es muy importante, ya que permite caracterizar mucho mejor el gas que hay en el entorno de M87, "de tal manera que gracias a esto vamos a poder trabajar de manera más directa sobre la teoría subyacente de estas observaciones".

En conferencia de prensa, indicó que para estas imágenes se vincularon ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, ubicado en Puebla.

Celia Escamilla Rivera, investigadora del Instituto de Ciencias Nucleares, jefa del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos y miembro de la iniciativa internacional EHT, expuso que con estas imágenes "hemos logrado visualizar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre la interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la que es expulsada".

Señaló que todo agujero negro, uno de los objetos astrofísicos más atractivos del universo, tiene una materia que orbita a su alrededor, la cual es absorbida por él. Esa energía que gira recibe el nombre de disco de acreción, estructura compuesta de gas y polvo.

William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, destacó la importancia de impulsar proyectos de gran envergadura en el país en ciencia básica, que después tiene aportes de todo tipo para la sociedad, en cuanto a conocimiento, tecnología y espíritu crítico.

Vuelta al mundo

El 10 de abril de 2019, la imagen dio la vuelta al mundo: era un círculo oscuro en medio de un disco resplandeciente, que corresponde a un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87. La fotografía era la prueba más directa de la existencia de estos fenómenos tan masivos y compactos que lo absorben todo, incluida la luz.

Dos años después, los científicos del EHT saben más cosas sobre la mecánica de este agujero negro, cuya masa es varios miles de millones de veces superior a la del Sol.

En el artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters divulgaron una nueva imagen del objeto bajo una luz polarizada –como a través de un filtro– y que permite "comprender mejor la física detrás de la imagen de abril de 2019", subrayó el español Iván Martí-Vidal, coordinador de los grupos de trabajo del telescopio e investigador de la Universidad de Valencia.

"Observamos la realidad de lo que predecían los modelos teóricos; ¡es increíblemente satisfactorio!", se felicitó Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Francia, cuyo telescopio de 30 metros en la Sierra Nevada española forma parte de la red EHT.

La polarización evidenció la estructura del campo magnético situado en los bordes del agujero negro y permitió producir una imagen precisa de su forma, parecida a un torbellino de filamentos.

Este campo magnético, extremadamente potente, opone una resistencia a la fuerza de gravitación del agujero negro: "Se produce una especie de equilibrio entre ambas fuerzas, como si fuera un combate, aunque al final gana la gravedad", explicó Gueth.

"El campo magnético en el borde del agujero negro es suficientemente potente para hacer retroceder el gas caliente y ayudarlo a resistir a la fuerza de gravedad", detalló Jason Dexter, de la Universidad de Colorado, de Boulder (Estados Unidos).

Aunque no hay materia capaz de salir del agujero negro una vez que ha sido engullida, el objeto cósmico no se traga "ciento por ciento de todo lo que se halla en su entorno: una parte se le escapa", según Gueth.

La fuerza magnética permitiría no sólo extraer la materia, sino también expulsar a velocidades inmensas haces muy potentes, capaces de recorrer miles de años luz.

Estos haces energéticos proceden del núcleo de M87 y son uno de los "fenómenos más misteriosos de esta galaxia", según el Observatorio Europeo Austral.

Puesto que ninguna "información" sale de los agujeros negros, la ciencia nunca podrá observarlos directamente. "Lo que pasa en el interior seguirá siendo un misterio. La clave está en comprender lo que sucede alrededor, porque forzosamente está relacionado", concluye Gueth.

Ilustración de nuestra galaxia, la Vía Láctea. / ESA.

Esta estructura oculta contiene 20.000 estrellas azules masivas, astros que tienen una existencia de pocos millones de años.

 

Un equipo de investigadores liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) ha actualizado el catálogo ALS, el mayor catálogo de estrellas azules masivas de la Vía Láctea, y ha descubierto una estructura oculta que ha sido bautizada "el espolón de Cefeo".

El ASL (Alma Luminous Stars), realizado hace dos décadas, contiene casi 20.000 estrellas azules masivas (estrellas OB), astros que tienen una efímera existencia de pocos millones de años y que son interesantes para los astrofísicos porque son un indicador que revela las regiones de formación estelar.

Además, dada su breve existencia, estas estrellas no tienen tiempo de alejarse de las zonas donde nacen -los brazos espirales-, por lo que también son excelentes referencias para trazar un mapa de esas estructuras galácticas.

Con este objetivo, los investigadores actualizaron el catálogo cruzando los antiguos datos de cada estrella con los datos recientemente obtenidos con la misión Gaia de la ESA.

Los nuevos datos, recién publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), han permitido al equipo trazar por vez primera el mapa más detallado de los brazos espirales de la Vía Láctea.

"Hemos revisado el catálogo original a fondo, actualizándolo y sistematizándolo con los datos modernos de Gaia. Y aunque este era el propósito del estudio, disponer de una muestra de estrellas tan actualizada nos llevó a echar un vistazo a los datos para ver qué aspectos de nuestro entorno Galáctico se manifestaban con mayor claridad. Y ahí surgió la sorpresa", explica Michelangelo Pantaleoni González, investigador del CAB y autor principal del estudio.

El mapa es tan detallado que ha permitido descubrir un ramal de nuestro brazo espiral (el de Orión) de unos 10.000 años luz de longitud que se extiende hacia afuera en dirección al siguiente brazo (el de Perseo), elevándose además por encima del plano de la Galaxia.

Los investigadores han bautizado a esa nueva estructura descubierta "el espolón de Cefeo": espolón (spur en inglés) porque es como se denominan este tipo de estructuras entre brazos y de Cefeo porque es la constelación donde es más prominente.

"Es interesante señalar que la ingente cantidad de datos obtenidos con la misión Gaia y el uso de herramientas estadísticas ha permitido extraer interesantes conclusiones generales sobre nuestro entorno, como indicios del alabeo de nuestra galaxia y las corrugaciones del disco, que son probablemente reliquias de la convulsa evolución de la Vía Láctea", concluye Pantaleoni.

Para este estudio se utilizaron los datos de Gaia DR2 (Data Release 2), por lo que los investigadores están ahora actualizando el catálogo con los nuevos datos de Gaia EDR3, mucho más precisos y que darán como resultado una futura actualización del catálogo ahora publicado.

madrid

22/03/2021 13:05 Actualizado: 22/03/2021 23:22

EFE

Imagen de emisión difusa de una parte de la red cósmica.Foto R. Bacon et al/Astronomy & Astrophysics

Refuerza la hipótesis de que el universo joven consistía en un gran número de pequeños grupos de estrellas recién formadas, señalan

Astrónomos cartografiaron una parte de la red cósmica sin utilizar cuásares brillantes por primera vez. Los hallazgos se publican en Astronomy & Astrophysics.

 

Los astrónomos asumieron durante mucho tiempo que los miles de millones de galaxias del universo están conectadas por una enorme red cósmica de flujos de gas, la cual en sí es difícil de ver porque casi no genera luz. Hasta ahora, sólo sus nodos se habían mapeado utilizando cuásares.

Se trata de agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias cuyo entorno emite enormes cantidades de luz, la cual luego es dispersada por la red cósmica, haciéndola visible alrededor de los cuásares.

Desafortunadamente, los cuásares son raros. Además, sólo se encuentran en los nodos de la red cósmica. Como resultado, brindan una vista limitada.

Por primera vez, los investigadores lograron ver una pequeña parte de la red cósmica sin usar cuásares. Un equipo dirigido por Roland Bacon, del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia, enfocó el Telescopio Muy Grande en una parte del icónico del campo ultraprofundo del Hubble durante 140 horas (más de seis noches entre agosto de 2018 y enero de 2019).

Mediante el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE), los investigadores pudieron captar la luz de grupos de estrellas y galaxias que fue dispersada por filamentos de gas de la red cósmica.

Esta es la luz de unos 2 mil millones de años después del Big Bang.

Las observaciones mostraron que potencialmente más de la mitad de la luz dispersa no proviene de grandes fuentes radiantes brillantes, sino de un mar de galaxias antes desconocidas de muy baja luminosidad, que son demasiado tenues para ser vistas de forma individual.

Los resultados refuerzan la hipótesis de que el universo joven consistía en un gran número de pequeños grupos de estrellas recién formadas.

Final de la "edad oscura"

El coautor Joop Schaye, del Observatorio de la Universidad de Leiden, señaló: “Creemos que la luz que vemos proviene principalmente de galaxias jóvenes, cada una de las cuales contiene millones de veces menos estrellas que nuestra Vía Láctea. Esos conjuntos de cuerpos celestes probablemente fueron las responsables del final de la "edad oscura" cósmica, “cuando menos de mil millones de años después del Big Bang, el universo fue iluminado y calentado por las primeras generaciones de estrellas”.

Michael Maseda, coautor de la investigación e integrante del Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, agregó: “Las observaciones de MUSE no sólo nos dan una imagen de la red cósmica, sino también brindan nueva evidencia de la existencia de galaxias extremadamente pequeñas que juegan un papel tan crucial en modelos del universo temprano”.

En el futuro, a los astrónomos les gustaría mapear partes más grandes de la red cósmica. Por eso trabajan para mejorar el instrumento MUSE a fin de que proporcione un campo de visión de dos a cuatro veces mayor.

Recreación artística de la era arqueana.Foto Lucy Entwisle/ Universidad de Yale

 

El fenómeno pudo haber desbloqueado el fósforo, necesario para la creación de biomoléculas, explican científicos

 

Científicos de las universidades de Leeds y de Yale en Estados Unidos creen que hasta un quintillion de rayos puede haber ayudado a liberar el fósforo necesario para la aparición de organismos vivos.

La chispa de vida a la Tierra primitiva estiman que se habría generado al desbloquear con el tiempo el fósforo necesario para la creación de biomoléculas.

Es la conclusión de un nuevo estudio, publicado en Nature Communications.

"Este trabajo nos ayuda a comprender cómo pudo haber surgido la vida en la Tierra y cómo aún podría estar formándose en otros planetas similares a ésta", destacó en un comunicado Benjamin Hess, autor principal del trabajo y estudiante graduado del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Yale, quien señala que en parte comenzó con el fósforo.

Ese elemento químico es un ingrediente clave para la formación de la vida, pero no era fácilmente accesible en la Tierra hace miles de millones de años. En su mayor parte, estaba encerrado firmemente dentro de minerales insolubles en la superficie del planeta azul.

Utilizando resultados de modelos informáticos, Hess y los coautores Sandra Piazolo y Jason Harvey, de la Universidad de Leeds, estimaron que la Tierra primitiva vio de uno a 5 mil millones de relámpagos cada año, en comparación con los 560 millones de destellos por año en la actualidad. De esos primeros destellos, entre 100 millones y mil millones habrían golpeado el suelo anualmente. Eso sumaría entre 0.1 y un trillón de impactos, y bastante fósforo utilizable, después de mil millones de años.

La investigación ofrece datos sobre la formación de biomoléculas y los orígenes de la vida microbiana más temprana de la Tierra y la extraterrestre potencial en planetas rocosos similares. El fósforo es una parte crucial de la receta para la vida. Constituye la columna vertebral del fosfato de ADN y ARN, material hereditario en organismos vivos, y representa un componente importante de las membranas celulares.

En las primeras etapas de la Tierra, el fósforo estaba encerrado dentro de minerales insolubles. Hasta ahora, se pensaba que los meteoritos que bombardeaban el planeta en ese entonces eran los principales responsables de la presencia de ese elemento químico "biodisponible". Algunos contienen el mineral de fósforo llamado schreibersita, soluble en agua, donde se cree que se formó la vida.

Cuando un rayo golpea el suelo, puede crear rocas vidriosas llamadas fulguritas por supercalentamiento y a veces vaporizando roca superficial, liberando fósforo encerrado en su interior. Como resultado, estas fulguritas pueden contener schreibersita.

Los investigadores estimaron el número de rayos que abarcaban entre 4 mil 500 y 3 mil 500 millones de años atrás basándose en la composición atmosférica en ese momento y calcularon cuánto podría resultar schreibersite. La gama superior fue de aproximadamente un quintillion de rayos y la formación de más de mil millones de fulguritas al año.

Los minerales de fósforo derivados de rayos eventualmente superaron la cantidad de meteoritos hace unos 3 mil 500 millones de años, alrededor de la edad de los fósiles más antiguos conocidos ampliamente aceptados como los de microbios, encontraron.

"Los rayos, por tanto, pueden haber sido una parte significativa de la aparición de la vida en la Tierra", señaló Benjamin Hess.

"A diferencia de los impactos de meteoritos que disminuyen exponencialmente con el tiempo, los rayos pueden ocurrir a un ritmo sostenido a lo largo de la historia de un planeta. Esto significa que también pueden ser un mecanismo muy importante para proporcionar el fósforo que requiere la aparición de vida en otros cuerpos similares a la Tierra después de que los impactos de meteoritos se han vuelto raros", agregó.

Los investigadores examinaron una muestra de fulgurita inusualmente grande y prístina formada cuando un rayo golpeó el patio trasero de una casa en Glen Ellyn, Illinois, a las afueras de Chicago. Esta muestra ilustraba que las fulguritas albergan cantidades significativas de schreibersita.

"Este modelo", precisó Hess, refiriéndose al fósforo desbloqueado por un rayo, "es aplicable sólo a la formación terrestre de vida, como en aguas poco profundas".

Con información de The Independent y Europa Press

Científicos y funcionarios del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Rusia observan cómo el equipamiento se sumerge en el agua del lago Baikal.Foto Afp

Detectar fuentes de neutrinos de alta energía y estudiar la evolución de las galaxias, entre sus tareas

 

Baikal. Científicos rusos pusieron en marcha uno de los mayores telescopios submarinos del mundo, que estudiará los misterios del universo desde las claras aguas del lago Baikal, en Siberia.

La primera fase del telescopio fue inaugurada tras seis años de trabajos.

Desde las profundidades del lago, el telescopio Baikal-GVD ayudará a detectar fuentes de neutrinos de alta energía, estudiará la evolución de las galaxias y el universo, además de resolver la tarea clave de formar la red de neutrinos del mundo.

El telescopio submarino, que empezó a construirse en 2015, fue diseñado para observar neutrinos, las partículas más pequeñas conocidas. Su objetivo principal es el estudio detallado del flujo de neutrinos cósmicos de alta energía y la detección de sus fuentes. Baikal-GVD también buscará candidatos a materia oscura, neutrinos de la desintegración de partículas superpesadas, monopolos magnéticos y otras partículas exóticas.

El telescopio fue instalado a entre 750 y mil 300 metros de profundidad, a unos cuatro kilómetros de la orilla del lago Baikal.

Los neutrinos son muy difíciles de detectar y el agua es un medio muy efectivo para hacerlo.

El observatorio flotante consta de varios cables con módulos esféricos enganchados.

El sábado, los científicos observaron cómo los módulos, de vidrio y acero inoxidable, eran depositados cuidadosamente en las glaciales aguas del lago, a través de un agujero excavado en el hielo.

"Un telescopio de neutrinos que mide medio kilómetro cúbico está situado bajo nuestros pies", declaró Dmitry Naumov, del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear, de pie, sobre la superficie helada del lago Baikal.

Naumov afirmó que dentro de unos años, el telescopio será ampliado y medirá un kilómetro cúbico.

Según el científico, el telescopio rivalizará con el Ice Cube, observatorio de neutrinos instalado bajo el hielo de la Antártida en una base de investigación que Estados Unidos tiene en el Polo Sur.

Los científicos rusos afirman que Baikal-GVD es el detector de neutrinos más grande del hemisferio Norte y que el lago Baikal, el más grande de agua dulce del mundo, es el lugar ideal para albergarlo.

"Por supuesto, el lago Baikal es el único en el que se puede desplegar un telescopio de neutrinos debido a su profundidad", explicó Bair Shoibonov, del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear.

"El agua fresca también es importante, así como su claridad. El hecho de que el lago esté cubierto de hielo durante dos o dos meses y medio también es muy importante", añadió.

El telescopio es fruto de una colaboración de Rusia, República Checa, Eslovaquia, Alemania y Polonia.

 

Recreación artística del fenómeno experimentado por esos cuerpos celestes.Foto Igfae

El evento de esos astros, también llamados transparentes, explicaría la mayor colisión masiva de agujeros negros

 

Madrid. Una fusión de estrellas de bosones, conocidas por algunos astrónomos y astrofísicos como estrellas transparentes, podría explicar la colisión de agujeros negros más masiva jamás observada, que produjo la onda gravitacional GW190521, y probar la existencia de la materia oscura.

Es la conclusión del trabajo de un equipo internacional de científicos, liderado por el Instituto Gallego de Física de Altas Energías (Igfae) y la Universidad de Aveiro.

Las ondas gravitacionales son olas en el tejido del espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz y cuya existencia fue predicha por Albert Einstein en en su teoría general de la relatividad. Estas ondas se originan en los eventos más violentos del universo, llevando consigo la información sobre dicho origen.

Desde 2015, el ser humano puede observar e interpretar ondas gravitacionales gracias a los detectores Advanced LIGO (Livingston y Hanford, Estados Unidos) y al detector Virgo (Cascina, Italia). Hasta ahora, éstos han observado alrededor de 50, originadas durante las fusiones de dos de los entes más misteriosos del universo –agujeros negros y estrellas de neutrones–, que nos han permitido saber más acerca de estos objetos.

Pese a todos los descubrimientos acumulados en sólo seis años, el potencial real de las ondas gravitacionales va mucho más allá. En el futuro, podrían permitirnos observar nuevos tipos de objetos celestes y dar pistas sobre problemas fundamentales de la ciencia como, por ejemplo, la naturaleza de la materia oscura. Esto último, sin embargo, podría haber ocurrido ya.

Onda gravitacional

En septiembre de 2020, las colaboraciones científicas LIGO y Virgo, anunciaron la onda gravitacional GW190521. De acuerdo con el análisis realizado, esta señal era compatible con la fusión de dos agujeros negros de 85 y 66 veces la masa del Sol, lo que dio lugar a uno final de 142 masas solares. Este último es el primero de una nueva familia de agujeros negros: los de masa intermedia. Tal descubrimiento reviste gran importancia, pues dichos agujeros negros eran considerados una especie de eslabón perdido entre dos familias ya conocidas: los de masa estelar que se forman por el colapso de una estrella y los supermasivos que se esconden en los centros de las galaxias, incluyendo nuestra Vía Láctea.

Hoy, parte de los científicos de LIGO y Virgo publican que esa señal no la produjeron dos agujeros negros, sino dos estrellas transparentes hechas de partículas nunca observadas que son billones de veces más ligeras que un electrón. Se llaman bosones ultraligeros y en teoría pueden ser la explicación a uno de los mayores enigmas del universo: ¿qué es la materia oscura?, ese misterioso componente que constituye 27 por ciento del universo mientras la materia conocida compone sólo 5 por ciento?

En el artículo publicado en Physical Review Letters, un equipo de científicos liderado por Juan Calderón Bustillo, en el Igfae, centro mixto de la Universidad de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia, y Nicolás Sanchis-Gual, investigador posdoctoral en la Universidad de Aveiro y en el Instituto Superior Técnico, de la Universidad de Lisboa, propusieron un nuevo origen para la señal GW190521: la fusión de dos objetos exóticos conocidos como estrellas de bosones.

Esos cuerpos son objetos hipotéticos que constituyen uno de los principales candidatos para formar lo que conocemos como materia oscura. Asumiendo ese tipo de colisión, el equipo fue capaz de estimar la masa del constituyente fundamental de esas estrellas, una nueva partícula conocida como bosón ultraligero, billones de veces más ligera que un electrón.

Fueron teorizadas a finales de los años 50 y descritas en mayor detalle en la década posterior. Se trataría de astros hechos de partículas que no emiten luz, pero en lugar de ser un gran punto oscuro en el firmamento serían transparentes a nuestros ojos. Hasta ahora no se ha podido comprobar su existencia debido a que falta la tecnología necesaria y modelos que expliquen bien su comportamiento.

Fotografía cedida este miércoles por la NASA que muestra una simulación del rover Perseverance mientras aterriza de forma segura sobre la superficie de Marte. — NASA / EFE

Perseverance ha tocado la superficie del planeta a las 21.55 horas. Ahora comenzará a buscar signos de vida anterior y a recolectar muestras que serán devueltas a la Tierra en una misión posterior.

 

Siete meses y 470 millones de kilómetros después de partir de Cabo Cañaveral (Estados Unidos), el rover de la NASA Perseverance ha aterrizado a las 21.55  horas de este jueves con éxito en Marte para realizar una misión en la que España y su ciencia jugarán un papel crucial que determinará los futuros viajes tripulados al planeta rojo. 

Lanzado el 30 de julio de 2020, Perseverance tiene tres objetivos: buscar señales de antigua vida, dar soporte a futuras misiones tripuladas, y recoger muestras de roca y sedimentos para enviarlo a la Tierra en 2026 en una misión conjunta con la ESA, la agencia espacial europea. También transporta un experimento tecnológico, el helicóptero Ingenuity, que intentará realizar el primer vuelo controlado y con motor en otro planeta. "Hola, mundo. Primer vistazo a mi hogar", ha afirmado la NASA en un tuit donde se muestra la primea imagen captada del planeta rojo.

El vehículo -de seis ruedas, cerca 3 metros de largo y de 1.025 kilogramos- buscará en Marte señales de vida microbiana pasada y recogerá muestras seleccionadas de rocas y sedimentos para su envío futuro a la Tierra.

El robot científico descendió sobre Marte tras reducir en siete minutos una velocidad de 20.000 kilómetros por hora y con ayuda de una grúa aérea que le permitió bajar suavemente, una operación que los científicos de la NASA habían calificado de peligrosa.

"¡Qué equipo tan increíble para trabajar a través de todas las adversidades y desafíos que conlleva el aterrizaje de un rover en Marte, además de los desafíos de covid!", señaló poco después del amartizaje el administrador interino de la NASA Steve Jurczyk.

Perseverance lleva dos micrófonos, que por primera vez captarán el sonido de Marte, y un helicóptero de cuatro patas y menos de 2 kilos de peso, el Ingenuity Mars, que intentará llevar a cabo el primer vuelo controlado y con motor en otro planeta.

El rover catalogará la geología y el clima de Marte y, para ello, transporta taladros que perforarán las piedras para extraer en unos tubos del tamaño de unos cigarros una treintena de muestras, de las cuales espera poder llevar varias de vuelta a la Tierra. Asimismo, allanará el camino para la futura exploración humana más allá de la Luna.

Equipado con los mejores instrumentos tecnológicos 

Uno de ellos es MEDA (Analizador de la dinámica ambiental de Marte), desarrollado por el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC), con participación de Alter Technology, Airbus, Alter Technology, Airbus CRISA, y AVS entre otras empresas, y que está encargado de caracterizar el clima de Marte, algo crucial para las futuras misiones tripuladas. 

De hecho, MEDA es el único instrumento que no pertenece al programa científico de exploración de Marte sino que está vinculado al programa de exploración humana, explica José Antonio Rodríguez Manfredi, investigador principal de MEDA y responsable ante la NASA del instrumento y de los descubrimientos que pueda hacer.

MEDA es la tercera estación medioambiental española operativa en el planeta, junto a TWINS (de la misión InSight de la NASA) y REMS (que opera desde el Curiosity), que también fueron lideradas por el equipo de Rodríguez Manfredi del INTA-CAB.

"Contar con tres estaciones en tres ubicaciones distintas con tecnología afín y controladas por nosotros, es como tener una mini red meteorológica, y eso nos va a proporcionar modelos de predicción meteorológica del planeta, que es algo realmente interesante. Pueden parecer pocas pero es un primer paso" y sitúa a España en "una posición privilegiada" en la exploración marciana, destaca Rodríguez Manfredi.

En comparación con sus predecesoras, MEDA es una estación de última generación, capaz de obtener mejores medidas de la dirección y velocidad del viento, la humedad relativa, la presión atmosférica, la radiación solar ultravioleta, las propiedades del polvo, y la temperatura del suelo y del aire. Además, cuenta con una cámara para tomar imágenes del cielo marciano. 

En el futuro, las misiones serán entre 15 y 20 veces más pesadas que esta y llevarán vidas humanas a bordo, por eso, saber cómo es la atmósfera marciana para que el proceso de entrada de una nave tripulada sea seguro, "es una información clave para cualquier agencia espacial", asegura el científico.

En cuanto al lugar de aterrizaje, la NASA ha escogido al cráter Jezero, de 49 kilómetros y al norte del ecuador marciano, un lugar en el que en algún momento hace entre 3.000 y 4.000 millones de años hubo el delta de un río, lo que le convierte en el lugar idóneo para hallar posibles trazas de vida pasada bien conservadas, explica Rodríguez Manfredi.

Además, al estar cerca del ecuador, las temperaturas son más cómodas, y al ser un cráter, "pensamos que con relativo poco esfuerzo podremos coger unas muestras que hasta la llegada del meteorito estaban en el interior del planeta y tras la explosión salieron despedidas a la superficie, concluye.

Perseverance cuenta con más tecnología española: 'SuperCam', un sistema de calibración diseñado por un consorcio de universidades españolas lideradas por la Universidad de Valladolid, que combina técnicas espectroscópicas y de imagen, situadas en la parte superior del mástil, con las que es posible observar a distancia las rocas y la superficie marcianas y establecer su composición química y mineralógica.

La nave espacial ha tenido que ejecutar de forma perfecta y rápidamente una compleja serie de maniobras autoguiadas para frenar su descenso, evitar los innumerables peligros de la superficie y plantarse suavemente sobre sus seis 


Diez claves sobre el rover Perseverance y otras nuevas misiones a Marte

Tras la llegada de las naves emiratí y china a la órbita de Marte, le toca ahora el turno a la estadounidense, que después de "siete minutos de terror" ha colocado directamente el rover Perseverance en la superficie del planeta rojo para buscar restos de vida. Resolvemos algunas dudas frecuentes sobre esta nueva misión de la NASA.

MADRID

18/02/2021 19:49 Actualizado: 18/02/2021 22:32

Sinc

  1. ¿Por qué están llegando ahora tantas misiones a Marte?

Porque salieron a la vez, aprovechando una "ventana" de lanzamiento que ocurre cada 26 meses en la que la distancia entre la Tierra y Marte es menor. Esto facilita las operaciones, permite ahorrar combustible y, por tanto, costes a la hora de mandar naves al planeta rojo. Esa ventana estuvo abierta a finales de julio de 2020: el 19 despegó la sonda Hope emiratí, el 23 la nave china Tianwen-1 y el 30 el roverPerseverance de la misión Mars 2020 estadounidense.  

Ahora están llegado, respectivamente, el 9, 10 y 18 de febrero. Desgraciadamente el rover de la misión europea y rusa ExoMars, que también estaba previsto que despegara el verano pasado y que llegara ahora, no lo pudo hacer y tendrá que esperar a que se abra la próxima ventana en 2022.  

  1. ¿En qué se diferencian las tres misiones actuales?

La sonda Hope de Emiratos orbitará alrededor de Marte durante un año marciano (dos terrestres) para estudiar su meteorología. La china Tianwen-1 también mantendrá un orbitador, pero además, a partir de mayo dejará caer un "aterrizador" con un rover, que descenderá de esa plataforma para explorar la región de Utopia Planitia, en cuyo subsuelo hay agua helada. Por su parte, la misión estadounidense va a colocar a Perseverance, el vehículo más grande y sofisticado jamás enviado a aterrizar en otro planeta, mediante un método diferente.

  1. ¿Otra vez los "siete minutos de terror" con Perseverance?

Sí, se repite el sistema de aterrizaje utilizado con el rover Curiosity y el módulo Insight porque ha funcionado bien. Los ingenieros de la NASA denominan así a los siete minutos que tarda la nave en desacelerar de forma automática desde los 19.500 km/h a los que entra en la atmósfera de Marte hasta los aproximadamente 3 km/h con los que se posa en su superficie. 

Como las señales de radio tardan unos 11 minutos en llegar a la Tierra (más de lo que dura todo el descenso) no se pueden gestionar los comandos en directo, así que todas las fases están perfectamente programadas y sincronizadas: separación de la etapa de navegación o crucero, entrada en la atmósfera, despliegue de un paracaídas de 21,5 m de diámetro, soltar el escudo térmico, activar la novedosa solución TRN (terrain relative navegation) para sondear el mejor punto de aterrizaje, separación de la carcasa del rover, un sistema de grúas (skycrane) lo descuelga y, finalmente, lo deposita en el suelo, mientras que el skycrane activa sus propulsores para alejarse y estrellarse lejos del Perseverance. 

Cámaras y micrófonos grabaran imágenes y sonidos durante todo el descenso. Si todo va bien, a las 21:55 h (hora peninsular española) del 18 de febrero, el rover estará en el suelo de Marte, pero cualquier mínimo error o evento meteorológico inesperado (una tormenta de arena, por ejemplo) podría alterar los planes: el amartizaje podría ser más violento de lo esperado o en un lugar distinto al previsto. La NASA retransmitirá el acontecimiento en español, además de otros medios e instituciones.  

  1. ¿Dónde aterriza? 

En el cráter Jezero, de unos 50 km de diámetro y situado en la zona ecuatorial de Marte. Los científicos piensan que hace millones de años estaba inundado de agua: era un lago donde desembocaba un río. Este transportaba compuestos arcillosos que tienden a atrapar y preservar la materia orgánica, por lo que el delta es un buen lugar para encontrar restos de vida marciana si es que la hubo.

  1. ¿Cuál es el objetivo de Perseverance?

El principal es buscar evidencias de vida microbiana antigua en Marte, particularmente en rocas conocidas por su capacidad de preservar restos biológicos durante largos periodos de tiempo, pero Perseverance también va a explorar un entorno novedoso y tomar muestras. 

Será la primera misión que recoja y almacene rocas y regolito (pequeños fragmentos, polvo y arena de la capa superficial) del suelo marciano para su posible retorno a la Tierra en futuras misiones. Además, el rover caracterizará la geología, el clima presente y pasado del planeta, sus condiciones de habitabilidad y preparará el camino para las siguientes exploraciones robóticas y humanas. 

  1. ¿Cuántos instrumentos científicos lleva? 

Siete, y en el desarrollo de dos de ellos (MEDA y SuperCam) han participado centros de investigación españoles. En conjunto, servirán para cumplir los objetivos de la misión realizando experimentos sin precedentes y probando nuevas tecnologías. Son estos:

Mastcam-Z: sistema de cámaras para captar imágenes panorámicas, estereoscópicas y hacer zoom (Universidad Estatal de Arizona).

SuperCam: instrumento equipado con una cámara, un láser y espectrómetros para analizar a distancia la composición química y mineralógica de compuestos, incluidos los orgánicos. Podrá, por ejemplo, examinar muestras como la punta de un lápiz a siete metros. Se ha construido en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México en colaboración con el instituto IRAP francés y la Universidad de Valladolid, que ha desarrollado su sistema de calibración.

PIXL: un espectrómetro fluorescente de rayos x para analizar con precisión la composición química del material de la superficie marciana (Laboratorio JPL de la NASA).

SHERLOC: espectrómetro Raman con láser ultravioleta para detectar compuestos orgánicos y otras sustancias. Incluye una cámara de alta resolución para tomar imágenes microscópicas a color del suelo de Marte (También del 

MOXIE: experimento para producir oxígeno a partir de CO2 marciano. Si tiene éxito, sería una forma con la que los astronautas podrían generar combustible en Marte para regresar a la Tierra (Instituto de Tecnología de Massachusetts, MIT).

MEDA: estación meteorológica made in Spain con sensores que medirán la temperatura, velocidad y dirección del viento, presión, humedad relativa, radiación solar, así como el tamaño y forma del polvo. El investigador principal es José Antonio Rodríguez-Manfredi del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA).

RIMFAX: generador de imágenes de radar de lo que hay bajo la superficie marciana, proporcionando una resolución a escala centimétrica de la estructura geológica del subsuelo (Instituto Noruego de Investigación en Defensa). 

Además de los siete instrumentos, el rover cuenta con un taladro perforador (coring drill), un retroreflector láser de fabricación italiana (parecido a los que dejaron los astronautas en la Luna y que ayudará a posicionar al vehículo desde el espacio en el futuro), un depósito para muestras (coaching system) donde se almacenará y sellará en tubos la arena o rocas recogidas en la superficie marciana para traerlas a la Tierra en una próxima misión de la NASA, así como el pequeño helicóptero Ingenuity

  1. ¿Para qué va a servir el helicóptero?

Es un demostrador tecnológico que viaja en la "panza" del Perseverance. Ingenuity será la primera aeronave que volará de forma controlada en otro planeta. Es una misión independiente, de alto riesgo pero también con posibles recompensas. 

Si la pequeña nave tiene dificultades, la recogida de datos científicos de la misión principal no se verá afectada, pero si vuela tal y como está diseñada, además de proporcionar imágenes en alta resolución del planeta rojo desde ángulos inéditos (como si fuera un dron), puede servir de referencia para futuros proyectos. Las próximas misiones a Marte podrían recurrir a helicópteros de segunda generación para añadir una dimensión aérea a sus exploraciones. 

  1. ¿Cómo es de grande el rover? 

Es del tamaño de un automóvil y pesa 1.025 kilogramos. Mide unos tres metros de largo, 2,7 metros de ancho y 2,2 metros de alto. Su estructura y la de sus equipos asociados (etapa de navegación, etapa de descenso y escudo térmico) se basan en el diseño de su predecesor, el rover Curiosity, que continúa explorando la superficie de Marte. 

  1. ¿Cuánto ha costado la misión?

Según la Planetary Society, una organización internacional dedicada a promover la exploración y divulgación del espacio, el coste de la Mars 2020 Perseverance se estima en unos 2.700 millones de dólares, incluyendo unos 2.200 para desarrollar la nave, 243 para el lanzamiento y 300 para las operaciones científicas que se llevarán a cabo durante los al menos dos años (un año marciano) de operación del rover

  1. ¿Por qué se llama Perseverance?

Este nombre, sugerido por un estudiante de Secundaria con 13 años, Alexander Mather, salió ganador en el concurso escolar "Nombra al rover", organizado por la NASA para bautizar a la misión. Los responsables de la agencia consideraron que "Perseverance" (perseverancia en español) capta muy bien el espíritu de la exploración espacial.

Las redacciones de los estudiantes finalistas en ese concurso, junto a los 10.932.295 nombres y apellidos de personas que participaron en otra campaña, llamada "Envía tu nombre a Marte", se grabaron en tres microchips de silicio que viajarán por el planeta rojo a bordo del Perseverance.

Imagen microscópica de microfósiles filamentosos parecidos a hongos. Foto: Andrew Czaja / University of Cincinnati.

El último hallazgo de un equipo de científicos de Virginia Tech, la Academia China de Ciencias, la Universidad de Educación de Guizhou y la Universidad de Cincinnati ha revelado los restos de un microfósil que, muy parecido a un hongo, surgió al final de una edad de hielo hace unos 635 millones de años.

Al menos tres veces más antiguo que los primeros dinosaurios, se trata del fósil terrestre más antiguo jamás encontrado y parece albergar más de un secreto que los científicos ahora comienzan a desentrañar. Los resultados de la investigación se publican esta semana en la revista especializada Nature Communications bajo el titulo Cryptic terrestrial fungus-like fossils of the early Ediacaran Period.

Cuando se piensa en un hongo lo más probable es hacerlo en términos culinarios o en relación a la capacidad de estos de medrar entre la materia orgánica en descomposición. Ahora, no obstante, la nueva investigación dirigida Shuhai Xiao, profesor de geociencias de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech College, y Tian Gan, adjunto en su laboratorio, acaba de destacar uno de los papeles más importantes que pudieron haber desempeñado los hongos a lo largo de la historia de nuestro planeta: ayudar a la Tierra a recuperarse de una Edad de Hielo.

El fósil en cuestión fue encontrado en unas pequeñas cavidades dentro la sección más profunda de un yacimiento de rocas de dolomías sedimentarias bien estudiadas de la Formación Doushantuo, en el sur de China. Aunque la Formación Doushantuo ha proporcionado una plétora de fósiles hasta la fecha, los investigadores no esperaban encontrar ningún fósil en la base inferior de las dolomías, sin embargo, es aquí donde, contra todo pronóstico, Gan encontró unos pequeños fósiles de aspecto filamentoso, una de las características clave de los hongos.

“Fue un descubrimiento accidental”, explica Gan. “En ese momento, nos dimos cuenta de que este podría ser el fósil que los científicos han estado buscando durante mucho tiempo. Si nuestra interpretación es correcta, este descubrimiento resultará muy útil para comprender el cambio paleoclimático y la evolución temprana de la vida”, añade.

El comienzo de la vida terrestre en un planeta helado

El descubrimiento podría resultar clave para comprender múltiples puntos de inflexión a lo largo de la historia de la Tierra entre los que se encuentran el período Ediacárico y la terrestralización de los hongos. Cuando comenzó el período ediacárico, el cual se desarrolló entre hace 635 y 542 millones de años aproximadamente, nuestro planeta se encontraba recuperándose de una catastrófica edad de hielo, también conocida como la “Tierra bola de nieve”.

La Tierra bola de nieve es una hipótesis climática que sostiene que nuestro planeta se vio inmerso en una glaciación global en la que las temperaturas medias oscilaron sobre los -50ºC, lo que produjo que tantos los océanos como los continentes quedarán cubiertos por una gruesa capa de hielo. Se calcula que en ese momento, las superficies del océano estaban congeladas a una profundidad de más de un kilómetro; un ambiente increíblemente duro para prácticamente cualquier organismo vivo excepto para algunas formas de vida microscópica que lograron prosperar.

Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo la vida volvió a la normalidad y cómo la biosfera pudo evolucionar a partir de este momento para tornarse más compleja que nunca.

Con este nuevo fósil en la mano, Tian y Xiao están seguros de que estos habitantes de las cavernas microscópicas y de bajo perfil desempeñaron numerosos papeles en el reacondicionamiento del medio ambiente terrestre del periodo Ediacárico. Una de las claves de esta afirmación se basa en en su formidable sistema digestivo. Los hongos tienen un sistema digestivo bastante singular que juega un papel enorme en el ciclo de los nutrientes. Así, mediante el uso de enzimas secretadas al medio ambiente, los hongos terrestres pueden descomponer químicamente las rocas y otra materia orgánica resistente que posteriormente puede reciclarse y exportarse al océano.

“Los hongos tienen una relación mutualista con las raíces de las plantas, lo que les ayuda a movilizar minerales como el fósforo" comenta Gan. "Pero más allá de su conexión con las plantas terrestres y los importantes ciclos nutricionales, los hongos terrestres tienen una influencia determinante en la meteorización bioquímica, el ciclo biogeoquímico global y las interacciones ecológicas”.

Aunque los hongos pudieron haber surgido entre hace unos 2400 y 900 millones de años, y pese a que la evidencia anterior indicaba que las plantas terrestres y los hongos formaron una relación simbiótica hace unos 400, este nuevo descubrimiento retrasa el momento en la línea temporal en que estos dos reinos colonizaron la tierra. “Antes la pregunta solía ser: ¿había hongos en el ámbito terrestre antes del surgimiento de las plantas terrestres?”, continua Xiao. “Nuestro estudio sugiere que sí. Este fósil parecido a un hongo es 240 millones de años más antiguo que el registro anterior. Este es, hasta ahora, el registro más antiguo de hongos terrestres”, afirma.

Ingenieros microscópicos

Xiao está encantado de abordar los aspectos ambientales de estos microorganismos. Hace sesenta años, pocos creían que los microorganismos, como las bacterias y los hongos, pudieran conservarse como fósiles. Ahora que el investigador los ha visto con sus propios ojos, planea aprender más sobre cómo han estado prácticamente congelados en el tiempo.

Con este mero descubrimiento, han surgido nuevas preguntas, y dado que los filamentos fosilizados iban acompañados de otros fósiles, Gan se ha propuesto explorar sus relaciones pasadas. “Uno de mis objetivos es limitar las afinidades filogenéticas de estos otros tipos de fósiles asociados con los fósiles de hongos”, afirma.

“Siempre es importante comprender los organismos en el contexto ambiental”, declara Xaio al respecto. “Tenemos una idea general de como estos microorganismos vivían en pequeñas cavidades de rocas dolomías. Pero se sabe poco sobre cómo vivieron exactamente y cómo se conservaron. ¿Cómo pueden haber quedado conservados en el registro fósil unos organismos parecidos a los hongos que carecen de huesos o conchas?”.

Xiao se refiere a estos explícitamente como organismos parecidos a los hongos ya que no se puede afirmar con certeza que el fósil sea tal, y aunque hay una gran cantidad de evidencia que respalde que se trata de hongos, la investigación sobre estos extraños microfósiles sigue en curso, por lo que habrá que esperar a que esta termine para revelar con total seguridad su naturaleza fúngica. “Por el momento afirmamos que puede tratarse de hongos porque es la mejor interpretación de los datos que tenemos en este momento”, concluye Xiao dejando la puerta abierta a toda posibilidad.

30 enero 2021

(Tomado de National Geographic)

Simulación de un agujero negro en el núcleo de una galaxia.Foto NASA

Un nuevo estudio sugiere la posible existencia de "agujeros negros tremendamente grandes" o SLABs por sus siglas en inglés, incluso más grandes que los agujeros negros supermasivos ya observados en los centros de las galaxias.

La investigación, dirigida por el profesor emérito de la Universidad Queen Mary de Londres, Bernard Carr, de la Escuela de Física y Astronomía, indagó cómo estas podrían formarse y los posibles límites de su tamaño.

Si bien hay evidencia de la existencia de agujeros negros supermasivos (SMBH por sus siglas en inglés) en núcleos galácticos, con masas de un millón a diez mil millones de veces la del Sol, estudios previos han sugerido un límite superior para su tamaño debido a nuestra visión actual sobre cómo se forman y crecen tales agujeros negros.

La existencia de SLABs, incluso más grande que esto, podría proporcionar a los investigadores una poderosa herramienta para pruebas cosmológicas y mejorar nuestra comprensión del Universo temprano.

Se ha pensado ampliamente que los SMBH se forman dentro de una galaxia anfitriona y crecen hasta alcanzar su gran tamaño al tragar estrellas y gas de su entorno o fusionarse con otros agujeros negros. En este caso, hay un límite superior, algo por encima de diez mil millones de masas solares en su masa.

En este estudio, los investigadores proponen otra posibilidad de cómo podrían formarse las SMBH, que podría evadir este límite. Sugieren que tales SLABs podrían ser "primordiales", formándose en el Universo temprano y mucho antes que las galaxias.

Como los agujeros negros ‘primordiales’ no se forman a partir de una estrella que colapsa, podrían tener una amplia gama de masas, incluidas unas muy pequeñas y tremendamente grandes.

El profesor Bernard Carr dijo en un comunicado: "Ya sabemos que los agujeros negros existen en una amplia gama de masas, con un SMBH de cuatro millones de masas solares que residen en el centro de nuestra propia galaxia. Si bien actualmente no hay evidencia de la existencia de SLABs, es concebible que puedan existir y también podrían residir fuera de las galaxias en el espacio intergaláctico, con interesantes consecuencias de observación. Sin embargo, sorprendentemente, la idea de SLABs se ha descuidado en gran medida hasta ahora. Hemos propuesto opciones sobre cómo podrían formarse estos SLABs y esperamos que nuestro trabajo comience a motivar discusiones entre la comunidad".

Se cree que la materia oscura constituye alrededor del 80 por ciento de la masa ordinaria del Universo. Si bien no podemos verlo, los investigadores creen que la materia oscura existe debido a sus efectos gravitacionales sobre la materia visible, como las estrellas y las galaxias. Sin embargo, todavía no sabemos qué es la materia oscura.

Los agujeros negros primordiales son uno de los candidatos potenciales. La idea de su existencia se remonta a la década de 1970 cuando el profesor Carr y el profesor Stephen Hawking sugirieron que en los primeros momentos del Universo las fluctuaciones en su densidad podrían haber dado lugar a que algunas regiones colapsaran en agujeros negros.

"Los SLABs en sí mismos no podrían proporcionar la materia oscura", dijo el profesor Carr, "pero si existen, tendrían implicaciones importantes para el Universo temprano y harían plausible que los agujeros negros primordiales más ligeros pudieran hacerlo".

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