Detectada explosión récord de agujero negro.


La evidencia de la mayor explosión observada en el Universo proviene de una combinación de datos de rayos X de Chandra y XMM-Newton, y el telescopio Murchison Widefield Array y Giant Metrewave, como se muestra aquí. La erupción es generada por un agujero negro ubicado en el cúmulo de la galaxia central, que ha lanzado chorros y tallado una gran cavidad en el gas caliente circundante. Los investigadores estiman que esta explosión liberó cinco veces más energía que el poseedor del récord anterior y cientos de miles de veces más que un cúmulo de galaxias típico.
Créditos: rayos X: Chandra: NASA / CXC / NRL / S. Giacintucci, y col., XMM-Newton: ESA / XMM-Newton; Radio: NCRA / TIFR / GMRT; Infrarrojo: 2MASS / UMass / IPAC-Caltech / NASA / NSF.

Se ha encontrado la mayor explosión vista en el Universo. Esta erupción gigantesca y récord vino de un agujero negro en un cúmulo de galaxias distante a cientos de millones de años luz de distancia.

“De alguna manera, esta explosión es similar a cómo la erupción del Monte St. Helens en 1980 arrancó la cima de la montaña”, dijo Simona Giacintucci del Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC, y autora principal del estudio. “Una diferencia clave es que podrías colocar quince galaxias de la Vía Láctea seguidas en el cráter, esta erupción golpeó el gas caliente del cúmulo”.

Los astrónomos hicieron este descubrimiento utilizando datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y XMM-Newton de la ESA, y datos de radio del Murchison Widefield Array (MWA) en Australia y el Radiotelescopio Gigante Metrewave (GMRT) en India.

El estallido sin igual se detectó en el cúmulo de galaxias de Ophiuchus, que está a unos 390 millones de años luz de la Tierra. Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del Universo unidas por la gravedad, que contienen miles de galaxias individuales, materia oscura y gas caliente.

En el centro del cúmulo de Ofiuco, hay una gran galaxia que contiene un agujero negro supermasivo. Los investigadores piensan que la fuente de la gigantesca erupción es este agujero negro.

Aunque los agujeros negros son famosos por atraer material hacia ellos, a menudo expulsan cantidades prodigiosas de material y energía. Esto sucede cuando la materia que cae hacia el agujero negro se redirige a chorros o haces que explotan hacia el espacio y chocan contra cualquier material circundante.

Las observaciones de Chandra informadas en 2016, revelaron por primera vez indicios de la explosión gigante en el cúmulo de galaxias de Ofiuco. Norbert Werner y sus colegas informaron el descubrimiento de un borde curvo inusual en la imagen del grupo de Chandra. Consideraron que esto representaba parte de la pared de una cavidad en el gas caliente creado por chorros del agujero negro supermasivo. Sin embargo, descartaron esta posibilidad, en parte porque se habría requerido una gran cantidad de energía para que el agujero negro creara una cavidad tan grande.

El último estudio de Giacintucci y sus colegas muestra que, de hecho, se produjo una enorme explosión. Primero, demostraron que el borde curvo también fue detectado por XMM-Newton, confirmando así la observación de Chandra. Su avance crucial fue el uso de nuevos datos de radio del MWA y datos de los archivos de GMRT para mostrar que el borde curvo es de hecho parte de la pared de una cavidad, ya que limita con una región llena de emisiones de radio. Esta emisión proviene de electrones acelerados a casi la velocidad de la luz. La aceleración probablemente se originó en el agujero negro supermasivo.

“Los datos de radio caben dentro de los rayos X como una mano en un guante”, dijo el coautor Maxim Markevitch del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Este es el factor decisivo que nos dice que aquí ocurrió una erupción de tamaño sin precedentes”.

La cantidad de energía requerida para crear la cavidad en Ofiuco es aproximadamente cinco veces mayor que la del récord anterior, MS 0735 + 74, y cientos y miles de veces mayor que los grupos típicos.

La erupción del agujero negro debe haber terminado porque los investigadores no ven ninguna evidencia de chorros actuales en los datos de radio. Este apagado puede explicarse por los datos de Chandra, que muestran que el gas más denso y frío visto en los rayos X se encuentra actualmente en una posición diferente de la galaxia central. Si este gas se alejó de la galaxia, habrá privado al agujero negro de combustible para su crecimiento, apagando los chorros.

Es probable que este desplazamiento de gas sea causado por el “chapoteo” del gas alrededor del centro del racimo, como el vino chapoteando en un vaso. Por lo general, la fusión de dos cúmulos de galaxias desencadena tal chapoteo, pero aquí podría haber sido provocado por la erupción.

Un enigma es que solo se ve una región gigante de emisión de radio, ya que estos sistemas generalmente contienen dos en lados opuestos del agujero negro. Es posible que el gas en el otro lado del grupo desde la cavidad sea menos denso, por lo que la emisión de radio allí se desvaneció más rápidamente.

“Como suele ser el caso en astrofísica, realmente necesitamos observaciones de longitud de onda múltiple para comprender realmente los procesos físicos que se dan”, dijo Melanie Johnston-Hollitt, coautora del Centro Internacional de Radioastronomía en Australia. “Tener la información combinada de rayos X y radiotelescopios ha revelado esta fuente extraordinaria, pero se necesitarán más datos para responder a las muchas preguntas restantes que plantea este objeto”.

Un artículo que describe estos resultados aparece en la edición del 27 de febrero de The Astrophysical Journal. Además de Giacintucci, Markevitch y Johnston-Hollitt, los autores son Daniel Wik (Universidad de Utah), Qian Wang (Universidad de Utah) y Tracy Clarke (Laboratorio de Investigación Naval). El artículo de 2016 de Norbert Werner se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.

CubeSats de NASA, juegan un papel importante en la exploración lunar.

Pueden ser pequeños, pero también son poderosos. Una nave espacial muy pequeña e innovadora llamada CubeSats está preparada para desempeñar un papel en el programa Artemis de la NASA, que devolverá a los humanos a la Luna para 2024.

Los avances en electrónica de consumo y sensores miniaturizados permiten que las naves espaciales pequeñas sean herramientas poderosas para la exploración espacial.

“Una serie de cosas se han unido para crear lo que se llama la revolución SmallSat y CubeSat”, dice Christopher Baker, ejecutivo del programa de tecnología de naves espaciales pequeñas dentro de la Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA. “Parte de esto ha sido la disponibilidad de componentes comerciales que tienen una potencia de procesamiento increíble, son muy pequeños y funcionan con poca energía eléctrica”.

Los CubeSats también ofrecen acceso frecuente, flexible y de bajo costo al espacio, partiendo de que el cronograma desde la concepción hasta el lanzamiento de estas diminutas naves espaciales puede ser acelerado. Permiten hacer cosas que antes no hubieran sido posibles con una gran nave espacial monolítica, observa Baker.


Ilustración del Experimento de Operaciones y Navegación de Tecnología del Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar (CAPSTONE).
Créditos: NASA.
  • Sonda de pulso láser;

“En el caso de la exploración lunar, los CubeSats están demostrando ser plataformas cada vez más capaces de preceder a los exploradores humanos en la Luna y Marte”, señala Baker.

Una misión precursora es Lunar Flashlight, un satélite muy pequeño de 6 unidades (12 por 24 por 36 centímetros) desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama. Las mediciones, dirigidas por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, localizarán depósitos de hielo en los cráteres permanentemente sombreados de la Luna, llamados trampas frías, y estimarán el tamaño y la composición de esos posibles depósitos congelados. El CubeSat utiliza un receptor óptico alineado con cuatro láseres que pulsan secuencialmente el paisaje lunar para buscar hielo de agua y otros volátiles asociados con trampas frías lunares.

Al mapear el Polo Sur lunar, la misma región donde la NASA planea aterrizar astronautas de Artemis, los datos recopilados por Lunar Flashlight ayudarán a informar y apuntar a futuras misiones. Además, conocer la concentración de hielo de agua en las trampas frías podría influir en dónde establecer una base lunar, ya que el agua se puede extraer y procesar para producir combustible para cohetes y agua potable.

“Todavía queda mucho trabajo por hacer para establecer una presencia humana sostenible a largo plazo en la Luna. Para lograr esa visión, necesitamos utilizar los recursos que están disponibles in situ en la mayor medida posible “, dice Baker. “¿Cuánto hielo hay dentro de las regiones permanentemente sombreadas, cuál es su composición y qué profundidad alcanza? Hemos comenzado a comprender estas cosas con diferentes instrumentos orbitales y ahora necesitamos saber más sobre lo que hay allí”.


Ilustración de Flashlight lunar.
Créditos: NASA

Para lograr esto, se busca más conocimiento sobre el hielo lunar de misiones como Lunar Flashlight, así como misiones de prospección móvil.

Si bien Lunar Flashlight ayudará a identificar hielo/escarcha en la superficie en las regiones permanentemente sombreadas, otras misiones deberán a continuación determinar la profundidad de los depósitos. Captar esos datos podría hacerlos un rover u otro satélite equipado con un radar de penetración terrestre.

  • Misión Pathfinder;

Otro proyecto de explorador que representa una demostración rápida de vuelo lunar es el Experimento de Operaciones y Navegación de Tecnología del Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar. Etiquetado como CAPSTONE para abreviar, este CubeSat de bajo costo es aproximadamente del tamaño de un pequeño horno de microondas.

CAPSTONE demostrará muchas novedades, comenzando con su lanzamiento desde la Tierra a bordo de un cohete Rocket Lab Electron a principios de 2021. La plataforma Photon de la compañía le dará un impulso a CAPSTONE, poniendo al CubeSat en su trayectoria hacia el espacio cislunar.

Operando en lo que se llama una órbita de halo casi rectilínea, una órbita altamente elíptica sobre los polos de la Luna, CAPSTONE rotará junto con la Luna a medida que orbita la Tierra y pasará tan cerca como 1600 kilómetros y hasta 70000 kilómetros de la superficie lunar.

  • Dinámica orbital;

Como la misión inaugural de esta órbita cislunar única, que es administrada por el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California, CAPSTONE demostrará cómo ingresar y funcionar en esta órbita especial, así como probar una nueva capacidad de navegación.

“La dinámica de esa órbita se ha modelado en el suelo, pero no se ha colocado ninguna nave espacial allí. Queremos medir lo que se necesita para entrar y permanecer en esa órbita”, explica Baker. “No se necesita mucha energía para entrar en una órbita de halo casi rectilínea. Por lo tanto, no se necesita mucha energía para salir de esa órbita. Entonces, ¿cómo te quedas allí? CAPSTONE nos aconsejará sobre cuánto combustible va a gastar Gateway para mantener esa órbita”, agrega.

Una tarea adicional de CAPSTONE es el uso de un sistema de comunicaciones a bordo capaz de determinar cómo de lejos está el CubeSat del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA y con que rapidez está cambiando la distancia entre los dos. Esta demostración de software de navegación de nave espacial a nave espacial podría permitir que futuras misiones determinen su lugar en el espacio sin tener que depender exclusivamente del rastreo desde la Tierra.

“Esperamos ver una proliferación de estas pequeñas misiones. No todos ellos podrán hablar a la vez con nuestra Red de Espacio Profundo”, explica Baker. La Red del Espacio Profundo de la NASA es un poderoso sistema de grandes antenas de radio para ordenar, rastrear y monitorear la salud y la seguridad de las naves espaciales en muchos lugares planetarios distantes.

  • Futuro a corto plazo;

Mirando hacia el futuro a corto plazo de CubeSats, Baker comenta que están en su mejor momento cuando se utilizan para objetivos específicos. Dicho esto, sin embargo, CubeSats también pueden trabajar juntos en misiones distribuidas o enjambres. Puede tener múltiples CubeSats operando en las mismas o órbitas compatibles y luego sintetizar los datos recopilados por la nave espacial individual.

Baker imagina un método en expansión para misiones pequeñas y económicas. Él ve su utilidad como una herramienta de reacción rápida, por lo que cuando surge un evento o dato desconocido, los investigadores pueden apuntar de manera inmediata y receptiva a una misión para recopilar esos datos.

“Desde una pequeña perspectiva de tecnología de naves espaciales, una de las cosas que realmente me gusta hacer es encontrar alguien en la misión que dice que no se puede hacer… y luego tratar de descubrir cómo hacerlo”, dice Baker. “Francamente, dado el ritmo de la pequeña comunidad de naves espaciales, nuestros socios académicos y de la industria, puede haber una subestimación de lo que podemos lograr en los próximos cinco años”.

Un año de ciencia sorprendente de la misión InSight de la NASA.


En esta imagen artística del vehículo de aterrizaje InSight de la NASA en Marte, se pueden ver capas del subsuelo del planeta y demonios de polvo en el fondo.
Créditos: IPGP / Nicolas Sarter.

Está comenzando a surgir una nueva comprensión de Marte, gracias al primer año de la misión de aterrizaje InSight de la NASA. Los hallazgos descritos en un conjunto de seis artículos publicados revelan un planeta vivo con terremotos, demonios de polvo y pulsos magnéticos extraños.

Cinco de los artículos fueron publicados en Nature. Un artículo adicional en Nature Geoscience detalla el sitio de aterrizaje de la nave espacial InSight, un cráter poco profundo apodado “Homestead hollow” en una región llamada Elysium Planitia.

InSight es la primera misión dedicada a estudiar profundamente debajo de la superficie marciana. Entre sus herramientas científicas se encuentran un sismómetro para detectar terremotos, sensores para medir la presión del viento y del aire, un magnetómetro y una sonda de flujo de calor diseñada para medir la temperatura del planeta.


Los primeros informes de resultados de la Misión Insight de la NASA incluyen pruebas localizadas de fuerte magnetización de la corteza, procesos atmosféricos inesperados y terremotos de fuentes distantes y enigmáticas. Algunos de los terremotos detectados por el sismómetro de Insight pueden rastrearse hasta Cerberus Fossae, una región que puede estar tectónicamente activa.
En conjunto, las mediciones geofísicas de Insight proporcionan información sobre la estructura interior y la evolución de Marte.
Una vista en corte de Marte que muestra el módulo de aterrizaje InSight estudiando la actividad sísmica. Créditos: J.T. Keane / Nature Geoscience.

Mientras el equipo continúa trabajando para llevar la sonda a la superficie marciana según lo previsto, el sismómetro ultrasensible, llamado Experimento Sísmico para Estructura Interior (SEIS), ha permitido a los científicos “escuchar” múltiples eventos de temblor de cientos a miles de kilómetros de distancia.

Las ondas sísmicas se ven afectadas por los materiales por los que se mueven, lo que brinda a los científicos una forma de estudiar la composición de la estructura interna del planeta. Marte puede ayudar al equipo a comprender mejor cómo se formaron inicialmente todos los planetas rocosos, incluida la Tierra.

  • Bajo la superficie;

Marte tiembla más a menudo, pero también más suavemente, de lo esperado. SEIS ha encontrado más de 450 señales sísmicas hasta la fecha, la gran mayoría de las cuales son probablemente terremotos (a diferencia del ruido de datos creado por factores ambientales, como el viento). El terremoto más grande tuvo una magnitud de 4.0, no lo suficientemente grande como para viajar por debajo de la corteza hacia el manto inferior y el núcleo del planeta. Esas son “las partes más jugosas de la manzana” cuando se trata de estudiar la estructura interna del planeta, dijo Bruce Banerdt, investigador principal de InSight en JPL.

Los científicos están listos para más: pasaron meses después del aterrizaje de InSight en noviembre de 2018 antes de que registraran el primer evento sísmico. A fines de 2019, SEIS estaba detectando alrededor de dos señales sísmicas por día, lo que sugiere que InSight acaba de aterrizar en un momento particularmente tranquilo. Los científicos todavía tienen los dedos cruzados por “la Grande”.

Marte no tiene placas tectónicas como la Tierra, pero sí tiene regiones volcánicamente activas que pueden causar temblores. Un par de terremotos estuvieron fuertemente relacionados con una de esas regiones, Cerberus Fossae, donde los científicos observaron rocas que pueden haber sido arrojadas por los acantilados. Allí, las antiguas inundaciones formaron canales de casi 1.300 kilómetros de largo. Los flujos de lava se filtraron en esos canales en los últimos 10 millones de años, un abrir y cerrar de ojos en tiempo geológico.

Algunos de estos jóvenes flujos de lava muestran signos de haber sido fracturados por terremotos hace menos de 2 millones de años. “Se trata de la característica tectónica más joven del planeta”, dijo el geólogo planetario Matt Golombek de JPL. “El hecho de que veamos evidencias de temblores en esta región no es una sorpresa, pero es muy bueno”.


Los dos terremotos más grandes detectados por InSight de la NASA parecen haberse originado en una región de Marte llamada Cerberus Fossae. Los científicos detectaron previamente signos de actividad tectónica allí, incluidos deslizamientos de tierra. Esta imagen fue tomada por la cámara HiRISE en el Mars Reconnaisance Orbiter de la NASA.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona
  • En la superficie;

Hace miles de millones de años, Marte tenía un campo magnético. Ya no está presente, pero dejó fantasmas, magnetizando rocas antiguas que ahora están entre 61 metros a varios kilómetros bajo tierra. InSight está equipado con un magnetómetro, el primero en la superficie de Marte en detectar señales magnéticas.

El magnetómetro ha encontrado que las señales en el hueco de Homestead son 10 veces más fuertes de lo que se predijo con base en datos de naves espaciales en órbita que estudian el área. Las mediciones de estos orbitadores se promedian en casi dos pares de cientos de kilómetros, mientras que las mediciones de InSight son más locales.

Debido a que la mayoría de las rocas de superficie en la ubicación de InSight son demasiado jóvenes para haber sido magnetizadas por el antiguo campo del planeta, “este magnetismo debe provenir de antiguas rocas subterráneas”, dijo Catherine Johnson, científica planetaria de la Universidad de Columbia Británica y el Instituto de Ciencia Planetaria. . “Estamos combinando estos datos con lo que sabemos de sismología y geología para comprender las capas magnetizadas debajo de InSight. ¿Cómo de fuertes o profundos tendrían que ser para que detectemos este campo?”

Además, los científicos están intrigados por cómo cambian estas señales con el tiempo. Las medidas varían según el día y la noche; También tienden a pulsar alrededor de la medianoche. Todavía se están formando teorías sobre las causas de tales cambios, pero una posibilidad es que estén relacionadas con el viento solar que interactúa con la atmósfera marciana.

  • En el viento;

InSight mide la velocidad del viento, la dirección y la presión del aire de forma casi continua, ofreciendo más datos que las misiones anteriores. Los sensores meteorológicos de la nave espacial han detectado miles de torbellinos que pasan, que se llaman demonios de polvo cuando recogen arena y se hacen visibles. “Este sitio tiene más torbellinos que cualquier otro lugar en el que hemos aterrizado en Marte con sensores meteorológicos”, dijo Aymeric Spiga, científico atmosférico de la Universidad de la Sorbona en París.

A pesar de toda esa actividad e imágenes frecuentes, las cámaras de InSight aún no han visto demonios de polvo. Pero SEIS puede sentir estos remolinos tirando de la superficie como una aspiradora gigante. “Los remolinos son perfectos para la exploración sísmica subterránea”, dijo Philippe Lognonné, del Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), investigador principal de SEIS.

  • Aún por llegar: el núcleo;

InSight tiene dos radios: una para enviar y recibir datos regularmente, y una radio más poderosa diseñada para medir el “bamboleo” de Marte a medida que gira. Esta radio de banda X, también conocida como el Experimento de rotación y estructura interior (RISE), puede revelar si el núcleo del planeta es sólido o líquido. Un núcleo sólido haría que Marte se tambaleara menos que uno líquido.

Este primer año de datos es solo un comienzo. Vigilar un año marciano completo (dos años terrestres) dará a los científicos una idea mucho mejor del tamaño y la velocidad de la oscilación del planeta.

Mars InSight Lander de la NASA empujará sobre el “topo”.



InSight recientemente movió su brazo robótico más cerca de su dispositivo de excavación, llamado “topo”, en preparación para presionar su tapa superior o trasera.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Después de casi un año de tratar de excavar en la superficie marciana, la sonda de calor perteneciente al módulo de aterrizaje InSight de la NASA está a punto de recibir un impulso. El equipo de la misión planea comandar la pala del brazo robótico de InSight para presionar el “topo”: el mini taladro diseñado para perforar hasta 5 metros la superficie. Esperan que empujando hacia abajo la parte superior del topo, también llamada tapa trasera, evite que retroceda fuera de su agujero, como lo hizo dos veces en los últimos meses después de casi enterrarse.

Parte de un instrumento llamado Paquete de propiedades físicas y flujo de calor, o HP3, el topo es un pico de 40 centímetros de largo equipado con un mecanismo interno de martilleo. Mientras cava en el suelo, está diseñado para arrastrar con él una correa en forma de cinta que se extiende desde la nave espacial. Los sensores de temperatura están incrustados a lo largo de la correa para medir el calor proveniente del interior del planeta para revelar detalles científicos importantes sobre la formación de Marte y todos los planetas rocosos, incluida la Tierra. HP3 fue proporcionado a la NASA por el Centro Aeroespacial Alemán, o DLR.

El equipo ha evitado presionar la tapa trasera hasta ahora para evitar cualquier daño potencial a la correa.


Esta prueba con un modelo del módulo de aterrizaje InSight aquí en la Tierra muestra cómo la nave espacial en Marte usará su brazo robótico para presionar un dispositivo de excavación, llamado “topo”.
Créditos: NASA / JPL-Caltech .

El topo se encontró atrapado el 28 de febrero de 2019, el primer día de martilleo. Desde entonces, el equipo de InSight ha determinado que el suelo aquí es diferente al que se ha encontrado en otras partes de Marte. InSight aterrizó en un área con una capa de óxido inusualmente gruesa, o una capa de tierra cementada. En lugar de ser flojos y arenosos, como se esperaba, los gránulos de tierra se compactan.

El topo necesita fricción en el suelo para moverse hacia abajo; sin él, su acción de auto martilleo hace que rebote. Irónicamente, el suelo suelto, no el óxido dúrico, proporciona esa fricción cuando cae a su alrededor.

El verano pasado, el equipo de InSight comenzó a usar la pala del brazo robótico para presionar el costado del topo, una técnica llamada “fijación” que agregaba la fricción suficiente para ayudarlo a cavar sin entrar en contacto con la frágil atadura conectada con la tapa trasera del topo.

Si bien la fijación ayudó, el topo salió del suelo marciano en dos ocasiones, posiblemente debido al material que se acumula desde abajo. Con pocas alternativas restantes, el equipo decidió intentar ayudar al topo a cavar presionando cuidadosamente su tapa trasera mientras intentaba evitar la correa.

Podría tomar varios intentos para perfeccionar el empuje de la tapa trasera, como sucedió con la fijación. A finales de febrero y principios de marzo, el brazo de InSight se colocará en posición para que el equipo pueda probar lo que sucede mientras el topo golpea brevemente.

Mientras tanto, el equipo también está considerando usar la pala para mover más tierra en el agujero que se ha formado alrededor del topo. Esto podría agregar más presión y fricción, permitiéndole finalmente excavar. Seguir esta estrategia, dependerá de la profundidad a la que pueda moverse el topo después del empuje de la tapa trasera.

Sobre InSight

JPL administra InSight para la Dirección de Misión Científica de la NASA. InSight es parte del Programa Discovery de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial InSight, incluyendo su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoya las operaciones de la nave espacial para la misión.

Varios socios europeos, incluido el Centro Nacional de Estudios Espaciales de Francia (CNES) y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), apoyan la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Experimento Sísmico para Estructura Interior (SEIS) a la NASA, con el investigador principal del IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Contribuciones significativas para SEIS vinieron de IPGP; el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza; Imperial College London y Oxford University en el Reino Unido; y JPL. DLR proporcionó el instrumento Paquete de propiedades físicas y flujo de calor (HP3), con contribuciones significativas del Centro de Investigación Espacial (CBK) de la Academia de Ciencias de Polonia y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.

La NASA agrega científicas al equipo de retorno de muestras de Marte 2020.


Esta animación representa el rover Mars 2020 de la NASA explorando y tomando una muestra central en el Planeta Rojo. La misión investigará la geología del cráter Jezero. Adquirirá y almacenará muestras de las rocas y suelos más prometedores que encuentre, colocándolos en la superficie de Marte para una futura misión de traer muestras a la Tierra para un estudio más profundo. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech

En el otoño de 2019, el equipo del rover Mars 2020 dio la bienvenida a diez miembros para servir como Científicos Participantes de Muestra Científica de Retorno. Programada para lanzarse en julio de 2020 como próximo paso de la NASA en la exploración del Planeta Rojo, la misión Mars 2020 buscará signos de vida microbiana pasada, caracterizando el clima y la geología del planeta, y será la primera misión planetaria en recolectar y almacenar en roca marciana muestras de núcleo y polvo. Misiones posteriores, actualmente bajo consideración de la NASA (en conjunto con la Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras almacenadas de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La NASA recientemente seleccionó a dos de estos Científicos Participantes de Muestra Científica de Retorno para unirse al Grupo de Ciencia del Proyecto Marte 2020 (PSG). Como el consejo de liderazgo que ayuda a definir y refinar los objetivos y estrategias científicas de la misión Mars 2020, el grupo científico del proyecto coordina a los científicos involucrados en el proyecto Mars 2020. Con la nueva posición, Chris Herd de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, y Tanja Bosak del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge representarán los intereses de los científicos destinados a manejar y estudiar las primeras muestras de Marte.

“Nuestros Científicos Participantes de Muestra científica de Retorno deben anticipar las necesidades de futuros investigadores que analizarán estas primeras muestras de Marte para una gama muy diversa de estudios en laboratorios con base en la Tierra”, dijo el científico del Proyecto Marte 2020 Ken Farley, con sede en Caltech en Pasadena California “El nombramiento de Chris y Tanja para el PSG de Mars 2020 destaca la importancia que le damos al papel de estos científicos y al retorno de muestras. Están hablando de los primeros científicos de la historia en manejar muestras de otro planeta, muchos de los cuales en la actualidad probablemente todavía están en escuela secundaria.”

Herd y Bosak y los otros ocho científicos que participaron en el equipo de Muestras Científicas de Retorno han comenzado a trabajar desde que se unieron al equipo científico de Mars 2020 en el otoño de 2019, centrándose en proyectos de investigación y contribuyendo a la planificación de la misión. Las cosas se acelerarán para todo el equipo 2020 en su conjunto después de que el rover se lance desde Cabo Cañaveral, Florida, en julio. Y las cosas realmente se acelerarán después de que el rover Mars 2020 aterrice en el cráter Jezero de Mars el 18 de febrero de 2021.

Un Jekyll y Hyde cósmico.


En esta nueva imagen de Terzan 5 (derecha), los rayos X de baja, media y alta energía detectados por Chandra son de color rojo, verde y azul, respectivamente. A la izquierda, una imagen del telescopio espacial Hubble muestra el mismo campo de visión en luz óptica. Terzan 5 CX1 está etiquetado como CX1 en la imagen de Chandra.

Un sistema de doble estrella ha estado cambiando entre dos alter egos, de acuerdo con los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Very Large Array (VLA) Karl F. Jansky de la National Science Foundation. Utilizando casi una década y media de observaciones de Chandra, los investigadores notaron que un dúo estelar se comportaba como un tipo de objeto antes de cambiar su identidad para luego volver a su estado original después de unos años. Este es un raro ejemplo de un sistema estelar que cambia su comportamiento de esta manera.

Los astrónomos encontraron este sistema doble o binario volátil en una densa colección de estrellas, el cúmulo globular Terzan 5, que se encuentra a unos 20,000 años luz de la Tierra en nuestra galaxia Vía Láctea. Este dúo estelar, conocido como Terzan 5 CX1, tiene una estrella de neutrones (el remanente extremadamente denso que dejó una explosión de supernova) en órbita cercana alrededor de una estrella similar al Sol, pero con menos masa.

En sistemas binarios como Terzan 5 CX1, la estrella de neutrones más pesada extrae material del compañero de menor masa hacia un disco circundante. Los astrónomos pueden detectar estos llamados discos de acreción mediante su brillante luz de rayos X, y se refieren a estos objetos como “binarios de rayos X de baja masa”.

El material que gira en el disco cae sobre la superficie de la estrella de neutrones, aumentando su velocidad de rotación. La estrella de neutrones puede girar más y más rápido hasta que la esfera de aproximadamente 16 kilómetros de ancho, repleta de más masa que el Sol, gire cientos de veces por segundo. Finalmente, la transferencia de materia se ralentiza y el material restante es arrastrado por el campo magnético giratorio de la estrella de neutrones, que se convierte en un púlsar de milisegundos. Los astrónomos detectan pulsos de ondas de radio de estos púlsares de milisegundos a medida que el haz de emisión de radio de la estrella de neutrones se extiende sobre la Tierra durante cada rotación.

Si bien los científicos esperan que la evolución completa de un binario de rayos X de baja masa en un púlsar de milisegundos ocurra durante varios miles de millones de años, hay un período de tiempo en el que el sistema puede cambiar rápidamente entre estos dos estados. Las observaciones de Chandra de Terzan 5 CX1 muestran que estaba actuando como un binario de rayos X de baja masa en 2003, porque era más brillante en rayos X que cualquiera de las docenas de otras fuentes en el cúmulo globular. Esta fue una señal de que la estrella de neutrones probablemente estaba acumulando materia.

En los datos de Chandra tomados de 2009 a 2014, Terzan 5 CX1 se había vuelto diez veces más débil en rayos X. Los astrónomos también lo detectaron como una fuente de radio con el VLA en 2012 y 2014. La cantidad de emisión de radio y rayos X y los espectros correspondientes (la cantidad de emisión en diferentes longitudes de onda) están de acuerdo con las expectativas para un púlsar de milisegundos. Aunque los datos de radio utilizados no permitieron la búsqueda de pulsos de milisegundos, estos resultados implican que Terzan 5 CX1 experimentó una transformación para comportarse como un púlsar de milisegundos y estaba expulsando material hacia afuera. Cuando Chandra había observado Terzan 5 CX1 nuevamente en 2016, se había vuelto más brillante en rayos X y había vuelto a actuar como un binario de rayos X de baja masa nuevamente.

Para confirmar este patrón de comportamiento de “Jekyll y Hyde”, los astrónomos necesitan detectar pulsos de radio mientras Terzan 5 CX1 es débil en rayos X. Se planean más observaciones de radio y rayos X para comprobar este comportamiento, junto con búsquedas sensibles de pulsos en los datos existentes. Solo se conocen tres ejemplos confirmados de estos sistemas de cambio de identidad, y el primero se descubrió en 2013 utilizando Chandra y varios otros radiotelescopios y rayos X.

El estudio del binario “Jekyll and Hyde” fue dirigido por Arash Bahramian del Centro Internacional para la Investigación de Radio Astronomía (ICRAR), Australia y fue publicado en la edición del 1 de septiembre de 2018 de The Astrophysical Journal.

Otros dos estudios recientes han utilizado las observaciones de Chandra de Terzan 5 para estudiar cómo se recuperan las estrellas de neutrones en dos binarios de rayos X diferentes de baja masa, después de que una estrella compañera arrojó grandes cantidades de material a su superficie. Dichos estudios son importantes para comprender la estructura de la capa externa de una estrella de neutrones, conocida como su corteza.

En uno de estos estudios, del Swift J174805.3–244637 binario de rayos X de baja masa, T5 X-3 para abreviar, el material arrojado a la estrella de neutrones durante un estallido de rayos X detectado por Chandra en 2012 calentó la corteza de la estrella, luego se enfrió y tardó alrededor de cien días en volver a la temperatura vista antes del estallido. La velocidad de enfriamiento concuerda con un modelo de ordenador para dicho proceso.

En un estudio separado de Chandra de un binario de rayos X de baja masa diferente en Terzan 5, IGR J17480–2446 (T5 X-2 para abreviar), la estrella de neutrones todavía se estaba enfriando cuando se le tomó la temperatura cinco años y medio después de haber tenido un estallido. Estos resultados muestran que la capacidad de la corteza de esta estrella de neutrones para transferir o conducir calor puede ser inferior a lo que los astrónomos han encontrado en otras estrellas de neutrones en enfriamiento en binarios de rayos X de baja masa. Esta diferencia en la capacidad de conducir calor puede estar relacionada con que T5 X-2 tenga un campo magnético más alto en comparación con otras estrellas de neutrones, o que sea mucho más joven que T5 X-3.

El trabajo sobre la estrella de neutrones que se enfría rápidamente, dirigido por Nathalie Degenaar de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos, se publicó en la edición de junio de 2015 de los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El estudio de la estrella de neutrones que se enfría lentamente, dirigido por Laura Ootes, entonces de la Universidad de Amsterdam, se publicó en la edición de julio de 2019 de los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.

El Mars Reconnaissance Orbiter se somete a una actualización de memoria.


La imagen artística muestra el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA sobre el planeta rojo. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Desde el 17 de febrero hasta el 29 de febrero de 2020, el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, pasará a una pausa de su misión científica y sus operaciones de retransmisión mientras los ingenieros en la Tierra realizan el mantenimiento a larga distancia. Durante el paréntesis, otros orbitadores transmitirán datos del rover Mars Curiosity y el módulo de aterrizaje Mars InSight, a la Tierra.

El trabajo de mantenimiento implica actualizar los parámetros de la batería en la memoria flash de la nave espacial, un paso raro que se ha hecho solo dos veces antes en los 15 años de vuelo del orbitador. Esta actualización especial es necesaria porque recientemente se determinó que los parámetros de la batería en flash no estaban actualizados y, si se usaban, no cargarían las baterías de MRO a los niveles deseados.

Además de los parámetros de la batería, los ingenieros aprovecharán esta oportunidad para actualizar las tablas de posición planetaria que también residen en la memoria flash. La nave espacial entrará en modo seguro tres veces en el transcurso de la actualización. También cambiará de su ordenador principal, llamado ordenador Side-A, a uno redundante, llamado Side-B.

Mars Reconnaisance Orbiter se lanzó en 2005 y llegó al Planeta Rojo el 10 de marzo de 2006. Desde entonces, la nave espacial ha devuelto 371 terabits de datos. Las naves espaciales de larga duración deben protegerse contra fallos del hardware producidos con el paso del tiempo y los efectos del ambiente espacial hostil, como el daño de los rayos cósmicos.

Cada vez que una nave espacial detecta un problema técnico, hay una serie de acciones que puede tomar, como el cambio a un lado redundante de su electrónica o reiniciar su computadora. El éxito en esos casos depende de una restauración sin daños, de una actualización de un sistema operativo con sus parámetros de archivos de la memoria flash. Para evitar la corrupción de la memoria flash en sí, se almacenan a bordo múltiples copias de los parámetros esenciales.

Para mantener actualizadas los dos ordenadores redundantes, los ingenieros actualizarán primero la memoria flash en el ordenador Side-A y luego ordenarán un reinicio de Side-A para garantizar que la memoria flash se haya actualizado correctamente. Una vez que confirman que los cambios han tenido efecto, cambiarán al lado B y repetirán el proceso.

Después de la validación de las actualizaciones de memoria, MRO volverá a sus actividades científicas y de soporte de retransmisión. Con esta actualización, la misión estará lista para continuar las operaciones hasta la próxima década.

ACTIVIDAD PARA NIÑOS EL DÍA 8 DE MARZO DE 2020

Dado el éxito que tuvieron las actividades para niños realizadas el pasado mes de diciembre, ¡hemos decidido repetir!

El próximo 8 de marzo de 2020, el Centro de Entrenamiento y Visitantes INTA-NASA (CEV) celebrará una actividad especial para niños, en la que contaremos con la colaboración especial de Rafa Romero, Responsable de la mecánica de las antenas con las que seguimos a las naves espaciales en la Estación de Seguimiento de Robledo de Chavela. Rafa será el encargado de desarrollar la actividad “Un viaje en el tiempo… todos los días”. Cada vez que miramos al cielo, sin saberlo, estamos haciendo un viaje hacia el pasado. Descubriremos las distancias de los objetos que nos rodean en el espacio e intentaremos reproducir algunas de esas distancias con objetos cotidianos. La actividad está enfocada a estudiantes de primer ciclo de primaria, aunque serán bienvenidos todos los que se sigan sintiendo niños.

Si queréis participar, es imprescindible que hagáis vuestra reserva previa llamando por teléfono al 918677321 (no se admiten reservas por ninguna otra vía que no sea telefónica).

IMPORTANTE: recordad que si no tenéis reserva, no podréis acceder al Centro de Visitantes. Este día estará cerrado al público, y solo podrán acceder aquellas personas que tengan una reserva para la actividad de Rafa Romero.

Habrá dos charlas en el mismo día:

  • 10:00.
  • 12:30.

Estaremos esperando vuestra llamada. ¡No os lo perdáis!

CHARLA EL DÍA 15 DE MARZO DE 2020 **CANCELADA**

El próximo 15 de marzo de 2020 a las 12:00, en el Centro de Entrenamiento y Visitantes INTA-NASA (CEV) tendrá lugar una charla gratuita, en la que contaremos con la colaboración especial de José María Molina, divulgador científico especializado en el cosmos, su evolución, principio y final. En ella, José María nos dará una visión a través de la historia sobre el tamaño y forma del universo, que en los últimos cien años, gracias a la relatividad, nos lleva a comprender la curvatura del espacio y que hoy, desvelando las distintas velocidades a las que puede discurrir el tiempo, según los entornos de gravedad y velocidad en los que estemos, nos lleva a especular con la forma y condiciones de las últimas capas del universo conocido.

A través de los trabajos de físicos como Wheeler, Feynman y sus coetáneos veremos que es imposible hablar de lo más grande del cosmos sin tener que recurrir al mundo minúsculo del átomo, y cómo cuando apuntamos nuestros telescopios al final del universo realmente estamos viendo el principio, envuelto en esa capa de microondas del CMB que todavía nos guarda muchos descubrimientos para los próximos años.

Una renovada visión sobre la curvatura del espacio y la velocidad del discurso del tiempo en las grandes escalas nos ayudará a barajar algunas soluciones para explicar de forma plausible cuestiones como la energía y la materia oscuras.

La charla tendrá una duración aproximada de 1h, al final de la cual habrá tiempo para realizar preguntas, y está destinada a público a partir de 16 años.

Si queréis acudir es imprescindible que hagáis vuestra reserva llamando por teléfono al 918677321 (no se admiten reservas por ninguna otra vía que no sea telefónica).

Estaremos esperando vuestra llamada. ¡No os lo perdáis!

La misión Juno de la NASA desvela recientes hallazgos del misterio del agua en Júpiter.


El generador de imágenes JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA capturó esta imagen de la región ecuatorial sur de Júpiter el 1 de septiembre de 2017. La imagen está orientada de manera que los polos de Júpiter (no visibles) se desplazan de izquierda a derecha del marco.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill.

La misión Juno de la NASA ha proporcionado sus primeros resultados científicos sobre la cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter. Publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, los resultados de Juno estiman que en el ecuador, el agua constituye aproximadamente el 0.25% de las moléculas en la atmósfera de Júpiter. Estos también son los primeros hallazgos sobre la abundancia de agua del gigante gaseoso desde que la misión Galileo de la agencia en 1995 sugirió que Júpiter podría estar extremadamente seco en comparación con el Sol (la comparación no se basa en agua líquida sino en la presencia de sus componentes, oxígeno e hidrógeno, presente en el Sol).

Una estimación precisa de la cantidad total de agua en la atmósfera de Júpiter ha estado en las listas de deseos de los científicos planetarios durante décadas: la figura del gigante gaseoso representa una pieza crítica que falta en el rompecabezas de la formación de nuestro Sistema Solar. Júpiter probablemente fue el primer planeta en formarse, y contiene la mayor parte del gas y el polvo que no se incorporó al Sol.

Las principales teorías sobre su formación se sostienen en la cantidad de agua que absorbió el planeta. La abundancia de agua también tiene implicaciones importantes para la meteorología del gigante gaseoso (cómo fluyen las corrientes de viento en Júpiter) y la estructura interna. Mientras que los rayos, un fenómeno típicamente alimentado por la humedad, (detectado en Júpiter por Voyager y otras naves espaciales) implicaban la presencia de agua, una estimación precisa de la cantidad de agua en las profundidades de la atmósfera de Júpiter se mantenía desconocida.

Antes de que la sonda Galileo dejara de transmitir 57 minutos en su descenso en diciembre de 1995, envió por radio mediciones espectrométricas la cantidad de agua en la atmósfera del gigante gaseoso hasta una profundidad de aproximadamente 120 kilómetros, donde la presión atmosférica alcanzó aproximadamente 22 bares. Los científicos que trabajan en los datos quedaron consternados al encontrar diez veces menos agua de lo esperado.

Aún más sorprendente: la cantidad de agua que midió la sonda Galileo parecía seguir aumentando a mayor profundidad medida, muy por debajo de donde las teorías sugieren que la atmósfera debería estar bien mezclada. En una atmósfera bien mezclada, la cantidad de agua es constante en toda la región y es más probable que represente un promedio global; en otras palabras, es más probable que sea representativo del agua en todo el planeta. Cuando se combina con un mapa infrarrojo obtenido al mismo tiempo por un telescopio terrestre, los resultados sugieren que la misión de la sonda puede haber sido desafortunada, muestreando un punto meteorológico inusualmente seco y cálido en Júpiter.

“Justo cuando pensamos que tenemos cosas resueltas, Júpiter nos recuerda cuánto aún tenemos que aprender”, dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute en San Antonio. “El sorprendente descubrimiento de Juno de que la atmósfera no estaba bien mezclada incluso muy por debajo de las nubes es un rompecabezas que todavía estamos tratando de resolver. Nadie hubiera adivinado que el agua podría ser tan variable en todo el planeta”.


Espesas nubes blancas están presentes en esta imagen de JunoCam de la zona ecuatorial de Júpiter. A frecuencias de microondas, estas nubes son transparentes, lo que permite que el radiómetro de microondas de Juno mida el agua en la atmósfera de Júpiter. La imagen fue adquirida durante el sobrevuelo de Juno el 16 de diciembre de 2017.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill
  • Medición de agua desde arriba;

Juno, una nave espacial giratoria que funciona con energía solar, se lanzó en 2011. Tras la experiencia de la sonda Galileo, Juno busca obtener lecturas de cantidades de agua en grandes regiones del inmenso planeta. Un nuevo tipo de instrumento para la exploración planetaria del espacio profundo, el Radiómetro de microondas (MWR) de Juno, observa a Júpiter desde arriba utilizando seis antenas que miden la temperatura atmosférica a múltiples profundidades simultáneamente. El radiómetro de microondas aprovecha el hecho de que el agua absorbe ciertas longitudes de onda de radiación de microondas (el mismo principio utilizado por los hornos de microondas para calentar rápidamente los alimentos). Las temperaturas medidas se utilizan para medir la cantidad de agua y amoníaco en la atmósfera profunda, ya que ambas moléculas absorben la radiación de microondas.

El equipo científico de Juno utilizó los datos recopilados durante los primeros ocho sobrevuelos científicos de Júpiter para generar los hallazgos. Inicialmente se concentraron en la región ecuatorial porque la atmósfera allí parece más mezclada, incluso en profundidad, que en otras regiones. Desde su percha orbital, el radiómetro pudo recopilar datos desde una profundidad mucho mayor en la atmósfera de Júpiter que la sonda Galileo, 150 kilómetros, donde la presión alcanza aproximadamente los 33 bares.

“Descubrimos que el agua en el ecuador es mayor de lo que medía la sonda Galileo”, dijo Cheng Li, un científico de Juno en la Universidad de California, Berkeley. “Debido a que la región ecuatorial es única en Júpiter, necesitamos comparar estos resultados con la cantidad de agua que hay en otras regiones”.

  • Hacia el norte;

La órbita de 53 días de Juno se está moviendo lentamente hacia el norte, como se pretendía, y enfoca más al hemisferio norte de Júpiter con cada sobrevuelo. El equipo científico está ansioso por ver cómo el contenido de agua atmosférica varía según la latitud y la región, así como lo que los polos ricos en ciclones, pueden indicarles sobre la abundancia de agua global del gigante de gas.

El sobrevuelo científico número 24 a Júpiter de Juno ocurrió el 17 de febrero. El próximo sobrevuelo científico tendrá lugar el 10 de abril de 2020.

“Cada sobrevuelo científico es una oportunidad de descubrimiento”, dijo Bolton. “Con Júpiter siempre hay algo nuevo. Juno nos ha enseñado una lección importante: necesitamos acercarnos a un planeta para probar nuestras teorías”.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, gestiona la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio. Juno es parte del Programa de Nuevas Fronteras de la NASA, que se administra en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misión Científica de la NASA. La Agencia Espacial Italiana contribuyó con el Mapeador Auroral Infrarrojo Joviano y el sistema de traducción Ka-Band. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.