Imágenes revolucionarias de un sistema planetario mientras nace


Los astrónomos del telescopio ALMA acaba de revelar la imagen más detallada que tenemos de un sistema planetario en formación. Antes de entrar en los detalles científicos, disfrutad unos instantes de la belleza de la imagen. [caption id="attachment_10732" align="aligncenter" width="1800"]Crédito de la imagen: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ Crédito de la imagen: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ[/caption] En el centro del disco se encuentra HL Tau, una estrella extraordinariamente joven de apenas 1 millón de años. Sí, para una estrella, tener 1 de millón de años es ser todavía un bebé. Nuestro Sol tiene 4.600 millones de años. Los anillos concéntricos alrededor de la estrella son las nubes de polvo que se acabarán formando los cuerpos planetarios de este nuevo sistema solar. De hecho, en la imagen previa hay un detalle que nos dice que la formación de los planetas ya ha comenzado. ¿Podrías decirme cuál es el detalle que nos revela que hay planetas formándose? Son los huecos que se pueden ver entre los anillos. Aquí puedes ver un esquema: ALMA image of the young star HL Tauri (annotated) ¿Y por qué los huecos entre los anillos indican que hay planetas formándose? Mientras un planeta se va formando, su gravedad atrae el polvo que va encontrando en su órbita. Eso hace que los huecos entre las órbitas de los planetas se vacíen poco a poco de materia. Además de crear huecos en las zonas contiguas a su órbita, cualquier planeta en formación también creará huecos en las zona de polvo que giren alrededor de la estrella con a una velocidad múltiplo de la suya. [Esto último es algo más difícil de explicar. El fenómeno se conoce en física como «resonancia» y es la misma razón por la que hay un gran hueco entre los anillos de Saturno. Allí el hueco lo crea la resonancia gravitatoria del satélite Mimas].  ¿Cuál es el tamaño del sistema planetario que está naciendo? Aquí tenéis un esquema que compara el tamaño del sistema HL Tau (izquierda) con nuestro Sistema Solar (a la derecha). [caption id="attachment_10740" align="aligncenter" width="1280"]Comparison of HL Tauri with the Solar System Crédito: ESA[/caption] ¿Dónde está HL Tau? La distancia que nos separa de HL Tau son 450 años luz. En el cielo, es una estrella que vemos cerca de Aldebarán, el astro más brillante de la constelación de Tauro. [caption id="attachment_10742" align="aligncenter" width="1280"]HL Tauri in the constellation of Taurus Crédito: ESA[/caption] Con el telescopio Hubble podemos ver cómo es la región que rodea a HL Tau. Aquí esta: [caption id="attachment_10746" align="aligncenter" width="1280"]Crédito: ESA/Hubble y NASA Crédito: ESA/Hubble y NASA[/caption] La imagen que revela los anillos de HL Tau fue tomada por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un telescopio formado por compuesto por una docena de radiotelescopios que trabajan juntos. Aquí tenéis un panorama de ALMA: [caption id="attachment_10760" align="aligncenter" width="4241"]Crédito de la fotografía: ESO Crédito de la fotografía: ESO[/caption] Nota: el telescópio está situado en Chile a más de 5.000 metros de altura (más alto que la cumbre del Mont Blanc). Subir las radioantenas hasta allí fue un enorme desafío de la ingeniería. La cadena norteamericana CBS dedicó a esta aventura un documental que podéis ver aquí. No os olvidéis que nosotros somos, científicamente, polvo de las estrellas. ¿Por qué? Lo puedes leer aquí.

Detectan la luz de las primeras estrellas del Universo

Alberto Sicilia 

Jet producido por un agujero negro. (Crédito de la ilustración: NASA).

Las estrellas mueren, pero su luz continúa viajando por el Universo para siempre.

El Big Bang ocurrió hace unos 13.700 millones de años, pero tuvieron que pasar otros 400 millones de años hasta que se formaron las primeras estrellas. Aunque estas estrellas ya han desparecido, su luz sigue atravesando el Universo. Ayer, un equipo de astrónomos anunció la detección de esa luz primordial.

¿Cómo han detectado la luz de estrellas que ya no existen?

Antes de nada tenemos que explicar dos conceptos. Tranquilos, tienen nombres un poco sofisticados, pero son fáciles de entender:

1) El Fondo Extragaláctico de Luz.

2) Los rayos gamma emitidos por los agujeros negros.

¿Qué es el «Fondo Extragaláctico de Luz»?

Como decíamos al principio del post, las estrellas desaparecen, pero su luz sigue viajando por el Universo para siempre.

Por lo tanto, el Universo está lleno de la luz de todas las estrellas que existen y de todas las estrellas que alguna vez han existido. Esta «sopa» de luz es conocida como el «Fondo Extragaláctico de Luz».

¿Qué son los «rayos gamma de los agujeros negros»?

Los rayos gamma son la forma más energética de luz.

Una de las principales fuentes de rayos gamma son los agujeros negros: al caer en un agujero negro, la materia es acelerada a velocidades cercanas a la de la luz y emite rayos gamma.

Vale, entiendo esto, ¿me puedes explicar ahora cómo han detectado la luz de las primera estrellas del Universo?

Cuando los rayos gamma viajan por el Universo pueden colisionar con la luz del Fondo Extragaláctico. Ese choque crea dos partículas (un electrón y un positrón) y hace que desaparezca el rayo gamma.

Utilizando el Telescopio Espacial Fermi, los astrónomos han comparado la cantidad de rayos gamma que llegan desde agujeros negros situados a distancias muy diferentes. Desde los agujeros negros más lejanos nos llegan muchos menos rayos gamma de los que deberían, porque la mayoría de ellos han sido aniquilados por el Fondo Extragálactico de Luz. A través de este análisis, los científicos han concluido que la distancia media entre las estrellas del Universo es de unos 4.150 años-luz y que las primeras estrellas se formaron hace unos 400 millones de años.

Para más información, os recomiendo esta nota de prensa  (en inglés) que acaba de publicar la NASA.