El rover Perseverance de la NASA llega al Delta para comenzar una nueva campaña científica

Recolectar muestras mientras explora el canal de un antiguo río, ahora seco, es solo uno de los objetivos que el geólogo de seis ruedas perseguirá durante su segunda exploración del Planeta Rojo.

Después de recolectar ocho muestras de núcleos de roca durante su primera campaña científica y completar un viaje sin precedentes de 31 días marcianos (o soles) a través de unos 5 kilómetros en Marte, el 13 de abril el rover Perseverance de la NASA llegó a la puerta del cráter Jezero, el antiguo delta del río. Apodado “Three Forks” por el equipo de Perseverance (una referencia al lugar donde convergen tres opciones de ruta hacia el delta), la ubicación sirve como área de preparación para la segunda expedición científica del rover, la “Delta Front Campaign”.

“El delta en el cráter Jezero promete ser una verdadera fiesta geológica y uno de los mejores lugares de Marte para buscar indicios de vida microscópica en el pasado”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Science Mission Directorate de la NASA, en Washington. “Las respuestas están ahí, y el equipo de Perseverance está listo para encontrarlas”.

El delta, una enorme colección de rocas y sedimentos en forma de abanico en el borde occidental del cráter Jezero, se formó por la convergencia de un río y un lago del cráter marciano hace miles de millones de años. Su exploración encabeza la lista de objetivos del equipo científico de Perseverance, ya que todo el sedimento de grano fino depositado en su base hace mucho tiempo, es la mejor baza de la misión para encontrar los restos preservados de vida antigua microbiana.

Esta imagen del paracaídas que ayudó a llevar el rover Perseverance Mars de la NASA a la superficie marciana, fue tomada por el instrumento Mastcam-Z del rover, el 6 de abril de 2022, el día 401 de la misión, o sol marciano.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS.

Usando un taladro alojado en el extremo de su brazo robótico y un complejo sistema de recolección de muestras, Perseverance está recolectando núcleos de roca para traer a la Tierra, lo que supone la primera parte de la campaña Mars Sample Return.

“Hemos estado observando el delta desde la distancia durante más de un año mientras explorábamos el suelo del cráter”, dijo Ken Farley, científico del proyecto Perseverance en Caltech, en Pasadena. “Después de nuestra rápida travesía, finalmente podemos acercarnos a él, obteniendo imágenes con mayor detalle que revelen dónde podemos explorar mejor estas importante rocas”.

Three Forks

La Delta Front Campaign comenzó el lunes 18 de abril con, aproximadamente, una semana de conducción hacia el suroeste y luego hacia el oeste. Uno de los objetivos de esta excursión es buscar la mejor ruta para ascender el delta, que se eleva unos 40 metros sobre el suelo del cráter. Dos opciones, llamadas “Cape Nukshak” y “Hawksbill Gap”, parecen transitables. El equipo científico se inclina por Hawksbill Gap, debido a que se necesita menos tiempo de conducción para llegar a la parte superior del delta, pero esto puede cambiar a medida que el rover vaya adquiriendo más información de las dos opciones.

El vídeo tomado por el rover Perseverance Mars de la NASA, muestra parte del terreno que el rover tuvo que sortear durante su viaje al delta en el cráter Jezero, en abril de 2022.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Sea cual sea la ruta que tome Perseverance hacia la meseta en la cima del delta, el equipo realizará investigaciones científicas detalladas, incluida la toma de muestras de roca en la subida; luego dará la vuelta y hará lo mismo en el camino de regreso. Se espera que el rover recolecte alrededor de ocho muestras durante aproximadamente medio año terrestre en la Delta Front Campaign.

Después de completar el descenso, Perseverance, de acuerdo con los planes actuales, volverá a ascender el delta (quizás a través de la otra ruta no transitada) para comenzar la ” Delta Top Campaign”, que también durará aproximadamente medio año terrestre.

“El delta es la razón por la que se envió a Perseverance al cráter Jezero: tiene tantas características interesantes”, dijo Farley. “Buscaremos signos de vida antigua en las rocas en la base del delta, rocas que creemos que alguna vez fueron lodo en el fondo del ‘Lago Jezero’. Más arriba en el delta, podemos observar fragmentos de arena y roca que llegaron desde río arriba, quizás desde kilómetros de distancia. Esos son lugares que el rover nunca visitará. Podemos aprovechar un antiguo río marciano que nos trajo los secretos geológicos del planeta”.

Perseverance está iniciando su segunda campaña científica con más de un mes de antelación según lo planeado, debido a la capacidad del rover para sortear de manera autónoma los arenales, cráteres, peñascos y campos de rocas afiladas del cráter Jezero. Las seis ruedas de aluminio del rover completaron 3.116,25 revoluciones durante el viaje de 5.065 metros a Three Forks. Con un promedio de 211 metros por viaje (no se condujo en seis soles), la capacidad de navegación automática asistida por inteligencia artificial del rover, o AutoNav, evaluó 10.744 imágenes de la cámara de navegación durante el viaje y ordenó al rover que se detuviera y girara para sortear peligros de superficie 55 veces.

Más información de Perseverance

Un objetivo clave para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, abrirá el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas y regolito (roca rota y polvo) marcianos.

Misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y devolverlas a la Tierra para realizar un análisis en profundidad.

La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que incluye las misiones Artemisa a la Luna, que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.

El JPL, que Caltech administra para la NASA en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

Orión recorrerá una órbita retrógrada distante a la Luna durante la misión Artemis I

Después de que el motor de la etapa superior del cohete SLS se encienda para poner a Orión en curso hacia la Luna, Orión utilizará una combinación de propulsión con el módulo de servicio y con un sobrevuelo de la Luna para servirse de la asistencia gravitacional, para impulsarse hacia una órbita retrógrada distante (DRO). Para salir de la DRO, Orión volverá a depender de una combinación de encendidos propulsivos y un sobrevuelo de regreso, para traerlo de vuelta a la Tierra.

Abriendo el camino para las misiones tripuladas, la nave espacial Orion de la NASA, viajará miles de kilómetros más allá de la Luna durante Artemis I, para evaluar las capacidades de la nave espacial en lo que se llama una órbita retrógrada distante (DRO).

La DRO proporciona una órbita altamente estable donde se requiere poco combustible para permanecer en ella durante un viaje prolongado en el espacio profundo, y así poner a prueba los sistemas de Orión en un entorno lejos de la Tierra.

“Artemis I es una verdadera prueba de estrés de la nave espacial Orión en el entorno del espacio profundo”, dijo Mike Sarafin, Gerente de la Misión Artemis. “Sin tripulación a bordo en la primera misión, la DRO permite que Orión pase más tiempo en el espacio profundo en una misión para garantizar rigurosamente que los sistemas de la nave espacial, como orientación, navegación, comunicación, energía, control térmico y otros, estén listos para mantener a los astronautas seguros en futuras misiones tripuladas.”

La órbita es “distante” en el sentido de que está a gran altura de la superficie de la Luna, y es “retrógrada” porque Orión viajará alrededor de la Luna en dirección opuesta a la dirección en que la Luna viaja alrededor de la Tierra. Orión viajará unos 386.000 kilómetros desde la Tierra hasta la Luna, luego unos 64.000 kilómetros más allá de la Luna, en su punto más lejano, mientras se desplaza en la DRO.

La DRO es altamente estable debido a sus interacciones con dos puntos del sistema planeta-luna donde los objetos tienden a quedarse quietos, en equilibrio entre la atracción gravitacional de dos grandes masas, en este caso la Tierra y la Luna, lo que permite que una nave espacial reduzca el consumo de combustible y se mantenga en posición mientras viaja alrededor de la Luna.

Después de que la nave espacial obtenga su gran impulso hacia la Luna con el motor de la etapa superior del cohete SLS, el módulo de servicio de Orión, construido por la ESA (Agencia Espacial Europea), proporcionará la propulsión para llegar a la DRO. El uso de la DRO para Artemis I requiere de la utilización de cuatro impulsos para la orientación en la navegación principal, dos cerca y dos lejos de la Luna, para entrar y salir de la órbita. Orión volará en su aproximación lunar más cercana a unos 100 kilómetros sobre la superficie de la Luna. Luego será asistido con la fuerza gravitatoria de la Luna junto con un encendido propulsor, conocido como sobrevuelo motorizado de salida, para dirigir la nave espacial hacia la DRO, donde Orión realizará una segunda quema de propulsión para entrar en DRO y estabilizarse en la órbita.

“Orión pasará entre 6 y 19 días en la DRO para recopilar datos y permitir que los controladores de la misión evalúen el desempeño de la nave espacial”, dijo Nujoud Merancy, jefe de la Exploration Mission Planning Office en el Johnson Space Center de la NASA, en Houston. “La duración exacta de la estancia de Orión en la DRO está determinada por el momento del lanzamiento, debido a la mecánica orbital”.

Para su viaje de regreso a la Tierra, Orión realizará un encendido de salida desde la DRO para dirigirse a otro sobrevuelo cercano a unos 100 kilómetros de la superficie de la Luna. Otro encendido del motor por parte del módulo de servicio, conocido como encendido de sobrevuelo impulsado por retorno, y la asistencia de la gravedad de la propia Luna, impulsarán a Orión en una trayectoria de regreso a casa, donde la Tierra acelerará a Orión a una velocidad de aproximadamente 40.000 km/h. Esta increíble velocidad producirá temperaturas de unos 2800 grados Celsius (la mitad de la temperatura de la superficie del Sol) en el módulo de la tripulación durante la entrada a la atmósfera, brindando la oportunidad de demostrar el escudo térmico de Orión y el amerizaje asistido por paracaídas en el Océano Pacífico.

Inicialmente la NASA estudió la DRO como apoyo para la Asteroid Redirect Mission (ARM), que fue paralela al desarrollo inicial del SLS y Orión. El plan de ARM era capturar un asteroide cercano a la Tierra y redirigirlo a una DRO lunar. Debido a la estabilidad de la órbita, el asteroide podría permanecer allí durante cientos de años con fines de investigación sin necesidad de utilizar la propulsión para mantener su órbita.

“El conocimiento de la NASA sobre la DRO evolucionó a partir de muchos estudios previos de arquitectura de vuelos espaciales tripulados”, dijo Merancy. “Como resultado de los estudios para la ARM, los planificadores de misión de la NASA desarrollaron una sólida base de conocimiento de la órbita y determinaron que la DRO podría cumplir los objetivos de Artemis I, por lo que los planificadores de la misión optaron por capitalizar los estudios y el conocimiento de este como destino de la misión”.

Con Artemis, la NASA llevará a la primera mujer y la primera persona de color a la Luna y establecerá una exploración a largo plazo como preparación para las misiones tripuladas a Marte. El SLS y Orión, junto con el sistema comercial de aterrizaje humano y el Gateway que orbitará la Luna, son la columna vertebral de la NASA para la exploración del espacio profundo.

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Edición: R. Castro.

El Hubble capta una espectacular galaxia en espiral

Esta observación de la Wide Field Camera 3 del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA muestra la galaxia espiral M91. M91 se encuentra a, aproximadamente, 55 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Coma Berenices y, como es evidente en esta imagen, es una galaxia espiral barrada. Si bien la barra prominente M91 es un retrato galáctico espectacular, también esconde una monstruosidad astronómica. Al igual que nuestra propia galaxia, M91 contiene un agujero negro supermasivo en su centro. Un estudio de 2009 que utilizó datos de archivo del Hubble encontró que este agujero negro central posee entre 9,6 y 38 millones de veces más masa que el Sol.

Si bien los datos de archivo del Hubble permitieron a los astrónomos ponderar el agujero negro central de M91, las observaciones más recientes han tenido otros objetivos científicos. Esta observación es parte de un trabajo para construir un tesoro de datos astronómicos que exploren las conexiones entre las estrellas jóvenes y las nubes de gas frío en las que se forman. Para hacer esto, los astrónomos utilizaron el Hubble para obtener observaciones en ultravioleta y visible de galaxias ya observadas en longitudes de onda de radio por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, que se encuentra en la superficie de la Tierra.

Observar el tiempo con el Hubble es un recurso muy valorado y muy buscado por los astrónomos. Para obtener datos del telescopio, los astrónomos primero tienen que escribir una propuesta detallando lo que quieren observar y destacando la importancia científica de sus observaciones. Estas propuestas luego son anonimizadas y juzgadas por su mérito científico por una variedad de expertos astronómicos. Este proceso es increíblemente competitivo: después de la última convocatoria de propuestas del Hubble, solo alrededor del 13% de las propuestas recibieron el valioso tiempo de observación.

Observaciones del telescopio espacial en tiempo real aquí.

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Edición: R. Castro.

El instrumento más frío del telescopio espacial James Webb alcanza la temperatura óptima de funcionamiento

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA observará las primeras galaxias que se forman después del Big Bang pero, para hacerlo, sus instrumentos deben enfriarse, enfriarse mucho. El 7 de abril, el Mid-Infrared Instrument (MIRI) de Webb, un desarrollo conjunto de la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea) alcanzó su temperatura operativa final, por debajo de los 7º kelvin (menos 266 grados Celsius o menos de 447 grados Fahrenheit).

Junto con los otros tres instrumentos de Webb, MIRI inicialmente se enfrió a la sombra del parasol, que tiene el tamaño de una cancha de tenis, hasta unos 90 Kelvin (menos 183º C, o menos 298º F). Pero para bajar a menos de 7º Kelvin se requiere de un refrigerador criogénico alimentado eléctricamente. El equipo superó un hito particularmente desafiante llamado “pinch point“, cuando el instrumento pasó de 15º kelvins (menos 258º C, o menos 433º F) a 6,4º kelvins (menos 267º C, o menos 448º F).

“El equipo del enfriador MIRI ha trabajado mucho para desarrollar el procedimiento para lograr la gélida temperatura”, dijo Analyn Schneider, gerente de proyecto de MIRI en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en el sur de California. “El equipo estaba emocionado y nervioso al entrar en la actividad crítica. Al final, fue una ejecución del procedimiento de manual, y el rendimiento del enfriador es incluso mejor de lo esperado”.

La baja temperatura es necesaria porque los cuatro instrumentos de Webb detectan luz infrarroja, longitudes de onda ligeramente más largas que las que pueden ver los ojos humanos. Las galaxias distantes, las estrellas escondidas en envolturas de polvo y los planetas fuera de nuestro sistema solar emiten luz infrarroja. Pero también lo hacen otros objetos cálidos, incluido el propio hardware electrónico y óptico de Webb. Enfriar los detectores de los cuatro instrumentos y el hardware circundante suprime esas emisiones infrarrojas. MIRI detecta longitudes de onda infrarrojas más largas que los otros tres instrumentos, lo que significa que debe estar aún más frío.

Otra razón por la que los detectores de Webb deben estar fríos es para suprimir algo llamado corriente oscura o corriente eléctrica, creada por la vibración de los átomos en los propios detectores. La corriente oscura imita una señal real en los detectores, pudiendo dar la falsa impresión de que proviene de la luz de una fuente externa. Esas señales falsas pueden ahogar las señales reales que los astrónomos quieren detectar. Dado que la temperatura es una medida de la velocidad a la que vibran los átomos en el detector, reducir la temperatura significa menos vibración, lo que a su vez significa menos corriente oscura.

La capacidad de MIRI para detectar longitudes de onda infrarrojas más largas también lo hace más sensible a la corriente oscura, por lo que debe estar más frío que los otros instrumentos para eliminar por completo ese efecto. Por cada grado que aumenta la temperatura del instrumento, la corriente oscura aumenta en un factor aproximadamente de 10.

Una vez que MIRI alcanzó los gélidos 6,4º Kelvin, los científicos comenzaron una serie de comprobaciones para asegurarse de que los detectores funcionaran como se esperaba. El equipo de MIRI analiza los datos que describen el estado del instrumento y luego le da al instrumento una serie de comandos para ver si puede ejecutar las tareas correctamente. Este hito es la culminación del trabajo de científicos e ingenieros de varias instituciones además del JPL, incluido Northrop Grumman, que construyó el enfriador criogénico, y el Goddard Space Flight Center de la NASA, que supervisó la integración de MIRI y el enfriador con el resto del observatorio.

“Pasamos años practicando para ese momento, ejecutando los comandos y las comprobaciones que hicimos en MIRI”, dijo Mike Ressler, científico del proyecto MIRI en el JPL. “Era como el guion de una película: todo lo que se suponía que debíamos hacer estaba escrito y ensayado. Cuando llegaron los datos de la prueba, me emocionó ver que se veía exactamente como se esperaba y que teníamos el instrumento en buen estado”.

Todavía hay más retos a los que el equipo deberá enfrentarse antes de que MIRI pueda comenzar su misión científica. Ahora que el instrumento está a la temperatura óptima de funcionamiento, los miembros del equipo tomarán imágenes de prueba de estrellas y otros objetos conocidos que se pueden usar para calibrar y verificar las operaciones y la funcionalidad del instrumento. El equipo realizará estos preparativos junto con la calibración de los otros tres instrumentos, consiguiendo las primeras imágenes científicas de Webb este verano.

“Estoy inmensamente orgulloso de ser parte de este grupo de científicos e ingenieros altamente motivados y entusiastas provenientes de toda Europa y E.E.U.U.”, dijo Alistair Glasse, científico de instrumentos MIRI en el Astronomy Technology Centre (ATC) del Reino Unido en Edimburgo, Escocia. “Este período es nuestra ‘prueba de fuego’, pero ya me queda claro que los lazos personales y el respeto mutuo que hemos construido en los últimos años es lo que nos ayudará a superar los próximos meses para entregar un instrumento fantástico a la comunidad astronómica mundial”.

Más información de la misión

El Telescopio Espacial James Webb es un programa internacional dirigido por la NASA con sus socios, la ESA y la Canadian Space Agency.

MIRI se desarrolló a través de una asociación al 50% entre la NASA y la ESA. El JPL lidera los esfuerzos de EE.UU. para MIRI, y un consorcio multinacional de institutos astronómicos europeos lo hace para la ESA. George Rieke, de la Universidad de Arizona, es el líder del equipo científico de MIRI. Gillian Wright es la investigadora principal europea del MIRI.

Laszlo Tamas con UK ATC gestiona el Consorcio Europeo. El desarrollo del enfriador criogénico MIRI fue dirigido y administrado por el JPL, en colaboración con Northrop Grumman en Redondo Beach, California, y el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

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Edición: R. Castro.

El Hubble proporciona datos sobre los orígenes de los agujeros negros supermasivos

Los astrónomos han identificado un agujero negro de rápido crecimiento en el universo primitivo, que se considera un “eslabón perdido” entre las galaxias jóvenes en formación estelar y los primeros agujeros negros supermasivos. Utilizaron datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA para hacer este descubrimiento.

Hasta ahora, el agujero negro supermasivo apodado GNz7q, había estado acechando desapercibido en una de las áreas mejor estudiadas del cielo nocturno, el campo Great Observatories Origins Deep Survey-North (GOODS-North).

Los datos de archivo de la Advanced Camera for Surveys del Hubble ayudaron al equipo a determinar que GNz7q existió solo 750 millones de años después del Big Bang. El equipo obtuvo datos de que GNz7q es un agujero negro recién formado. El Hubble encontró una fuente compacta de luz ultravioleta (UV) e infrarroja. Esta no podría ser causada por la emisión de las galaxias, pero es consistente con la radiación esperada de los materiales que caen sobre un agujero negro.

Las teorías y las simulaciones informáticas predicen los agujeros negros de rápido crecimiento en las polvorientas galaxias de formación estelar temprana, pero no se habían observado hasta ahora.

“Nuestro análisis sugiere que GNz7q es el primer ejemplo de un agujero negro de rápido crecimiento en el núcleo polvoriento de una galaxia, con estallido estelar en una época cercana al primer agujero negro supermasivo conocido en el universo”, explicó Seiji Fujimoto, astrónomo del Niels Bohr Institute de la Universidad de Copenhague y autor principal del artículo de Nature que describe este descubrimiento. “Las propiedades del objeto en todo el espectro electromagnético están en excelente acuerdo con las predicciones de las simulaciones teóricas”.

Uno de los misterios pendientes en la astronomía actual es: ¿cómo llegaron a ser tan grandes tan rápido los agujeros negros supermasivos, que pesan entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol?

Las teorías actuales predicen que los agujeros negros supermasivos comienzan su vida en los núcleos envueltos en polvo de las galaxias con “estallido estelar”, formadoras de estrellas antes de expulsar el gas y el polvo circundantes y emerger como cuásares extremadamente luminosos. Si bien son extremadamente raros, tanto estas polvorientas galaxias con estallido estelar como los cuásares luminosos se han detectado en el universo primitivo.

Recreación artística de un agujero negro supermasivo que se encuentra dentro del núcleo cubierto de polvo de una galaxia de “estallido estelar”. Una vez que el polvo desaparezca se convertirá en un cuásar extremadamente brillante. El equipo de investigación cree que el objeto, descubierto en un mapeo de cielo profundo del Hubble, podría ser el “eslabón perdido” evolutivo entre los cuásares y las galaxias con formación de estrellas. El polvoriento agujero negro data de solo 750 millones de años después del Big Bang.
Créditos: Ilustración: NASA, ESA, N. Bartmann.

El equipo cree que GNz7q podría ser el eslabón perdido entre estas dos clases de objetos. GNz7q tiene exactamente los dos aspectos de galaxia polvorienta con estallido estelar y el cuásar, donde la luz del cuásar muestra el color enrojecido del polvo. Además, GNz7q carece de varias características que generalmente se observan en los típicos cuásares muy luminosos (correspondientes a la emisión del disco de acreción del agujero negro supermasivo), lo que probablemente se explica porque el agujero negro central en GN7q todavía se encuentra en un estado joven y en una fase menos masiva. Estas propiedades coinciden perfectamente con el cuásar joven en fase de transición que se ha predicho en las simulaciones, pero que nunca se identificó en un universo con un corrimiento al rojo, similar al de los cuásares muy luminosos identificados hasta ahora con un corrimiento al rojo de 7,6.

“GNz7q proporciona una conexión directa entre estas dos extrañas poblaciones, y proporciona una nueva vía para comprender el rápido crecimiento de los agujeros negros supermasivos en los primeros días del universo”, continuó Fujimoto. “Nuestro descubrimiento proporciona un ejemplo de los precursores de los agujeros negros supermasivos que observamos en épocas posteriores”.

Si bien no se pueden descartar por completo otras interpretaciones de los datos del equipo, las propiedades observadas de GNz7q están en fuerte acuerdo con las predicciones teóricas. La galaxia anfitriona de GNz7q está formando estrellas a un ritmo de 1.600 masas solares por año, y la propia GNz7q parece brillante en longitudes de onda ultravioleta, pero muy débil en longitudes de onda de rayos X.

En general, el disco de acreción de un agujero negro masivo debe ser muy brillante, tanto en luz ultravioleta como en rayos X. Pero esta vez, aunque el equipo detectó luz ultravioleta con el Hubble, la luz de rayos X fue invisible incluso con uno de los conjuntos de datos de rayos X más profundos. Estos resultados sugieren que el núcleo del disco de acreción, donde se originan los rayos X, todavía está oscurecido; mientras que la parte exterior del disco de acreción, donde se origina la luz ultravioleta, se está despejando. Esta interpretación sostiene que GNz7q es un agujero negro de rápido crecimiento aún oscurecido por el polvoriento núcleo de su galaxia anfitriona de formación estelar.

“GNz7q es un descubrimiento único que se encontró justo en el centro de un campo celeste famoso y bien estudiado; muestra que los grandes descubrimientos a menudo se pueden ocultar justo frente a ti”, comentó Gabriel Brammer, otro astrónomo del Niels Bohr Institute, de la Universidad de Copenhague, y miembro del equipo que ha revelado este resultado. “Es poco probable que el descubrimiento de GNz7q dentro del área de estudio relativamente pequeña de GOODS-North haya sido simplemente ‘un golpe de suerte’, ya que la prevalencia de tales fuentes puede ser significativamente mayor de lo que se pensaba anteriormente”.

Encontrar GNz7q escondido a simple vista solo fue posible gracias a los conjuntos de datos de longitud de onda múltiple con detalles únicos disponibles para GOODS-North. Sin esta riqueza de datos, GNz7q habría sido fácil de pasar por alto, ya que carece de las características distintivas que generalmente se usan para identificar los cuásares en el universo primitivo. El equipo ahora espera buscar sistemáticamente objetos similares utilizando estudios dedicados de alta resolución y aprovechar los instrumentos espectroscópicos del telescopio espacial James Webb de la NASA, para estudiar objetos como GNz7q con un detalle sin precedentes.

“La caracterización completa de estos objetos, el sondeo de su evolución y la física subyacente con mucho más detalle será posible con el Telescopio Espacial James Webb”, concluyó Fujimoto. “Una vez que esté en funcionamiento, Webb tendrá el poder de determinar de manera decisiva lo realmente comunes que son estos agujeros negros de rápido crecimiento”.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, D.C.

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Edición: R. Castro.

El Sol ha liberado una gran llamarada solar

El 16 de abril de 2022 el Sol emitió una llamarada solar significativa, alcanzando su punto máximo a las 11:34 p. m. EST. El Solar Dynamics Observatory de la NASA, que observa constantemente el Sol, capturó una imagen del evento.

Las llamaradas solares son poderosas explosiones de energía. Las llamaradas y las erupciones solares pueden afectar a las comunicaciones por radio, a las redes de energía eléctrica, a las señales de navegación y presentar riesgos para las naves espaciales y los astronautas.

Esta llamarada está clasificada como una llamarada Clase X. La clase X denota los destellos más intensos, mientras que el número proporciona más información sobre su fuerza.

Más información sobre cómo se clasifican las bengalas aquí.

El NOAA’s Space Weather Prediction Center, es la fuente oficial del gobierno de E.E.U.U. para pronósticos, advertencias y alertas del clima espacial. La NASA observa el Sol y nuestro entorno espacial constantemente con una flota de naves espaciales que estudian todo, desde la actividad del Sol hasta la atmósfera solar y las partículas y campos magnéticos en el espacio que rodean a la Tierra.

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Edición: R. Castro.

El Hubble nos muestra el núcleo de cometa más grande que se haya detectado nunca

El telescopio espacial Hubble de la NASA ha determinado el tamaño del núcleo helado del cometa más grande jamás visto por los astrónomos. El diámetro estimado es de aproximadamente 130 kilómetros de ancho. El núcleo es unas 50 veces más grande que el que se encuentra en el corazón de la mayoría de los cometas conocidos. Su masa se estima en la asombrosa cifra de 500 billones de toneladas, cien mil veces mayor que la masa de los cometas habituales que se encuentran mucho más cerca del Sol.

Esta secuencia muestra cómo se aisló el núcleo del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) de una gran capa de polvo y gas que rodeaba el sólido núcleo helado. A la izquierda hay una foto del cometa tomada por la Wide Field Camera 3 del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, el 8 de enero de 2022. Se obtuvo un modelo de la coma (panel central) mediante el ajuste del perfil de brillo de la superficie, ensamblado a partir de la imagen observada a la izquierda. Esto permitió sustraer la coma, revelando el brillo puntual del núcleo. Combinándolo con datos de radiotelescopios, los astrónomos llegaron a una medida precisa del tamaño del núcleo. Hay que tener en cuenta que el cometa se encuentra a unos 3 mil millones de kilómetros de distancia. Aunque se estima que el núcleo tiene un tamaño de 135 kilómetros de ancho, está tan lejos que el Hubble no puede determinarlo. El tamaño se deriva de su reflectividad medida por Hubble. Se estima que el núcleo es tan negro como el carbón. El área del núcleo se obtiene a partir de observaciones de radio.
Créditos: NASA, ESA, Man-To Hui (Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao), David Jewitt (UCLA); Procesamiento de imágenes: Alyssa Pagan (STScI).

El cometa gigante, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) se dirige hacia aquí a 35.000 kilómetros por hora desde el borde del sistema solar. Pero no hay que preocuparse. Nunca se acercará a más de 1.600 millones de kilómetros del Sol, que es un poco más lejos que la distancia del planeta Saturno a nuestra estrella. Y eso no sucederá hasta el año 2031.

El poseedor del récord hasta este descubrimiento, lo tenía el cometa C/2002 VQ94, con un núcleo estimado en 95 kilómetros de diámetro. Fue descubierto en 2002 por el proyecto Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR).

“Este cometa es literalmente la punta del iceberg de muchos miles de cometas que son demasiado débiles para detectarlos en las zonas más distantes del sistema solar”, dijo David Jewitt, profesor de ciencia planetaria y astronomía en la Universidad de California, Los Ángeles. Angeles (UCLA), y coautor del nuevo estudio en The Astrophysical Journal Letters. “Siempre hemos sospechado que este cometa tenía que ser grande porque es muy brillante a una distancia tan grande. Ahora confirmamos que lo es”.

El cometa C/2014 UN271 fue descubierto por los astrónomos Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein en imágenes de archivo del Dark Energy Survey en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. Fue observado por casualidad por primera vez en noviembre de 2010, cuando estaba a casi 5 mil millones de kilómetros del Sol, que es casi la distancia promedio a Neptuno. Desde entonces, ha sido intensamente estudiado por telescopios terrestres y espaciales.

“Este es un objeto asombroso, dado lo activo que es cuando todavía está tan lejos del Sol”, dijo el autor principal del artículo, Man-To Hui, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao, Taipa, Macao. “Supusimos que el cometa podría ser bastante grande, pero necesitábamos los mejores datos para confirmarlo”. Entonces, su equipo usó el Hubble para tomar cinco fotos del cometa el 8 de enero de 2022.

El reto al medir este cometa fue cómo discriminar el núcleo sólido de la enorme coma polvorienta que lo envolvía. El cometa está actualmente demasiado lejos para que el Hubble resuelva visualmente su núcleo. En cambio, los datos del Hubble muestran un pico de luz brillante en la ubicación del núcleo. Luego, Hui y su equipo hicieron un modelo informático de la coma circundante y lo refinaron para que se ajustara a las imágenes del Hubble. Después, se restó el brillo de la coma para dejar atrás el núcleo estelar.

Hui y su equipo compararon el brillo del núcleo con observaciones previas de radio del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile. Estos datos combinados acotan el diámetro y la reflectividad del núcleo. Las nuevas mediciones del Hubble están cerca de las estimaciones de tamaño anteriores de ALMA, pero sugieren de manera convincente una superficie del núcleo más oscura de lo que se pensaba anteriormente. “Es grande y más negro que el carbón”, dijo Jewitt.

El Hubble ha determinado el tamaño del núcleo de cometa helado más grande jamás encontrado. Cuenta con un diámetro de aproximadamente 130 kilómetros, es unas 50 veces más grande que los cometas típicos. Su masa de 500 billones de toneladas es cien mil veces mayor que la del cometa promedio.
Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA; Productor principal: Paul Morris.

El cometa ha estado cayendo hacia el Sol durante más de 1 millón de años. Proviene del hipotético lugar de anidación de billones de cometas, llamado Nube de Oort. Se cree que la nube difusa tiene un borde interior de 2000 a 5000 veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Su borde exterior podría extenderse, al menos, hasta una cuarta parte de la distancia de las estrellas más cercanas a nuestro Sol, el sistema Alpha Centauri.

Los cometas de la Nube de Oort en realidad no se formaron tan lejos del Sol; fueron arrojados fuera del sistema solar hace miles de millones de años por un “juego de pinball” gravitacional entre los planetas exteriores masivos, cuando las órbitas de Júpiter y Saturno aún estaban evolucionando. Los cometas lejanos solo viajan de regreso hacia el Sol y los planetas si sus órbitas distantes se ven perturbadas por el tirón gravitacional de una estrella.

El cometa Bernardinelli-Bernstein sigue una órbita elíptica de 3 millones de años, llevándolo tan lejos del Sol como a medio año luz de distancia. El cometa está ahora a menos de 3 mil millones de kilómetros del Sol, cayendo casi perpendicular al plano de nuestro sistema solar. A esa distancia, las temperaturas son solo de menos 348 grados Fahrenheit. Sin embargo, eso es lo suficientemente cálido como para que el monóxido de carbono se sublime de la superficie y produzca la coma.

El cometa Bernardinelli-Bernstein proporciona una pista valiosísima de la distribución de tamaño de los cometas en la Nube de Oort y, por lo tanto, su masa total. Las estimaciones de la masa de la Nube de Oort varían ampliamente, alcanzando hasta 20 veces la masa de la Tierra.

Supuesta por primera vez en 1950 por el astrónomo holandés Jan Oort, la Nube de Oort sigue siendo una teoría porque los innumerables cometas que la componen son demasiado débiles y distantes para ser observados directamente. Irónicamente, esto significa que la estructura más grande del sistema solar es casi invisible. Se estima que el par de naves espaciales Voyager de la NASA no llegarán a la región interior de la Nube de Oort hasta dentro de 300 años y podrían tardar hasta 30.000 años en atravesarla, no somos nada.

Desde esa zona de anidación, se acercan al Sol desde todas las diferentes direcciones, lo que significa que la nube debe tener forma esférica. Estos cometas son muestras congeladas de la composición del sistema solar primitivo, conservadas durante miles de millones de años. La realidad de la Nube de Oort se ve reforzada por el modelado teórico de la formación y evolución del sistema solar. Cuanta más evidencia de observación se pueda recopilar a través de estudios de cielo profundo junto con observaciones de múltiples longitudes de onda, mejor comprenderán los astrónomos el papel de la Nube de Oort en la evolución del sistema solar.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, D.C.

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Edición: R. Castro.

La NASA y la agencia espacial de Emiratos Árabes Unidos acuerdan compartir datos científicos de las misiónes a Marte MAVEN Y MMS

La misión MAVEN de la NASA y la misión Hope Probe de los Emiratos Árabes Unidos están abriendo el camino hacia una mayor colaboración científica y al intercambio de datos entre los dos orbitadores de Marte.

Una nueva asociación que fomenta el intercambio de datos entre el proyecto MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA y la Misión de los Emiratos a Marte (EMM), la Sonda Hope, mejorará los resultados científicos de ambas naves espaciales, que actualmente están en órbita alrededor de Marte y están recopilan datos de la atmósfera del Planeta Rojo. Se espera que el acuerdo añada valor tanto a MAVEN como a EMM, así como a las comunidades científicas involucradas en el análisis de los datos recopilados por estas misiones.

MAVEN entró en órbita alrededor de Marte en 2014. Su misión es investigar la atmósfera superior y la ionosfera de Marte, desvelando cómo ha cambiado el clima del planeta con el paso del tiempo.

“MAVEN y EMM están explorando diferentes aspectos de la atmósfera marciana y el sistema de la atmósfera superior”, dijo Shannon Curry, investigadora principal de MAVEN de la Universidad de California, Berkeley. “Combinados, tendremos una mejor comprensión de la influencia de la atmósfera inferior en el escape de gas al espacio a través de la atmósfera superior”.

Recreación de la “Hope Probe”, la MME en órbita alrededor de Marte.
Créditos: Agencia Espacial de los EAU.

La EMM, Hope Probe, que entró en la órbita de Marte en 2021, está estudiando la relación entre la capa superior y las regiones inferiores de la atmósfera marciana, brindando información sobre la atmósfera del planeta en diferentes momentos del día y estaciones del planeta.

“Desde el inicio de EMM, el proyecto se ha definido por mantener colaboraciones sólidas y asociaciones internacionales”, dijo Omran Sharaf, director de proyectos de EMM. “Estamos encantados de aprovechar la oportunidad de trabajar junto con otras misiones a Marte y obtener mayores conocimientos al compartir nuestras observaciones y trabajar juntos para encajar las piezas del rompecabezas”.

El investigador principal de MAVEN tiene su sede en la Universidad de California, Berkeley, mientras que el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el proyecto MAVEN. Lockheed Martin Space construyó la nave espacial y es responsable de las operaciones de la misión. El Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, brinda apoyo a la navegación y la Red de Espacio Profundo.

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Edición: R. Castro.

Comprobación de las cámaras de la nave espacial Lucy de la NASA que ya viaja destino a los asteroides

En esta selección de imágenes, el instrumento de Lucy Pointing Platform apuntó cerca de la constelación de Orión, y el campo T2CAM incluía la nebulosa Rosetta. Los cuadros rojo, azul y amarillo indican los fotogramas de las imágenes T2CAM, MVIC y L’LORRI, respectivamente.
Créditos: SwRI; Foto de archivo de 2008 del cielo nocturno visto desde Fajada Butte en Nuevo México, cortesía del Servicio de Parques Nacionales.

 

El 14 de febrero, la nave espacial Lucy de la NASA, que se encuentra en los primeros meses de su viaje a los asteroides troyanos, obtuvo una serie de imágenes de calibración con sus cuatro cámaras de luz visible.

Las primeras imágenes de prueba se tomaron en noviembre de 2021, poco después del lanzamiento de Lucy, el 16 de octubre de 2021, pero la prueba de febrero fue mucho más extensa. Lucy usó su Instrument Pointing Platform para apuntar a 11 campos de estrellas diferentes y así probar el rendimiento y la sensibilidad de la cámara y la capacidad de la nave espacial para apuntar con precisión en diferentes direcciones.

Las cuatro cámaras son las gemelas Terminal Tracking Cameras (T2CAM), la Multicolor Visible Imaging Camera (MVIC) y la Long-Range Reconnaissance Imager (L’LORRI). Las cámaras T2CAM tienen un amplio campo de visión, 11 por 8,2 grados, y se utilizarán principalmente para seguir y rastrear automáticamente a los asteroides troyanos durante los sobrevuelos cercanos de Lucy, lo que garantizará que los demás instrumentos de la nave espacial apunten al objetivo. MVIC, parte del instrumento L’Ralph, es una cámara a color de gran resolución que puede escanear su campo de visión de 8,3 grados de altura en una franja tan amplia como se desee, de forma muy similar a las panorámicas tomadas por la cámara de un teléfono móvil. L’LORRI es una cámara de teleobjetivo monocromática de alta resolución con un campo de visión estrecho de 0,29 grados cuadrados y obtendrá las imágenes más detalladas de Lucy de sus asteroides objetivo.

La prueba no incluyó el espectrómetro infrarrojo LEISA de Lucy (también parte del instrumento L’Ralph) o su instrumento L’TES de mapeo de temperatura, que requiere objetivos planetarios cercanos para obtener datos útiles.

MVIC es un generador de imágenes capaz de obtener resultados multicolores o pancromáticos. Esta imagen pancromática se adquirió durante un escaneo sobre una parte estrecha del campo T2CAM. El tiempo de exposición de MVIC fue de 0,92 segundos y la imagen se produjo restando parcialmente el fondo, lo que nos permitió ver estrellas débiles.
Créditos: NASA/Goddard/SwRI.
Las estrellas visibles más débiles en esta imagen sin procesar de L’LORRI, tienen aproximadamente una magnitud 17, 50.000 veces más débiles de lo que el ser humano puede captar a simple vista. Los niveles de brillo de la imagen se han ajustado para mejorar la visibilidad de las estrellas débiles. El tiempo de exposición fue de 10 segundos. Los observadores más entusiastas notarán que las estrellas están ligeramente alargadas en esta imagen prácticamente sin procesar; el equipo de Lucy dispone de técnicas para mitigar este efecto, y la calidad óptica es suficiente para lograr los objetivos científicos de la misión.
Créditos: NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL.

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Edición: R. Castro.

La búsqueda de ondas gravitacionales de agujeros negros, con Fermi de la NASA

Nuestro universo es un mar caótico de ondas gravitacionales. Los astrónomos creen que las ondas gravitacionales de parejas de agujeros negros supermasivos (se orbitan entre sí) que se encuentran en galaxias lejanas, tienen una longitud de años luz. Los científicos han estado tratando de observarlas durante décadas, y ahora están más cerca de hacerlo gracias al telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA.

Fermi detecta rayos gamma, la forma de luz de mayor energía. Un equipo internacional de científicos ha examinado datos de Fermi obtenidos durante más de una década, sobre púlsares, que son núcleos de estrellas que explotaron como supernovas y que rotan a gran velocidad. Buscaron ligeras variaciones en el tiempo de llegada de los rayos gamma de estos púlsares, cambios que pudieron haber sido causados debido a que la luz pasara a través de ondas gravitacionales en su camino hacia la Tierra. Pero no encontraron ninguno.

Aunque no se detectaron ondas, el análisis muestra que, con más observaciones, estas ondas pueden estar al alcance de Fermi.

“Nos sorprendimos un poco cuando descubrimos que Fermi podría ayudarnos a buscar grandes ondas gravitacionales”, dijo Matthew Kerr, físico investigador del U.S. Naval Research Laboratory, en Washington. “Los estudios de radio han estado haciendo búsquedas similares durante años, pero Fermi y los rayos gamma tienen algunas características especiales que los convierten en una herramienta muy poderosa en esta investigación”.

Los resultados del estudio, codirigido por Kerr y Aditya Parthasarathy, investigadora del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, se publicaron online el 7 de abril, en la revista Science.

La longitud de una onda gravitacional, u ondulación en el espacio-tiempo, depende de su fuente, como se muestra en esta infografía. Los científicos necesitan diferentes tipos de detectores para estudiar la mayor parte posible del espectro.
Créditos: Conceptual Image Lab del Goddard Space Flight Center de la NASA.

Cuando los objetos masivos se aceleran, producen ondas gravitacionales que viajan a la velocidad de la luz. El Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory ubicado en la superficie de la Tierra, que detectó ondas gravitacionales por primera vez en 2015, puede detectar ondas de decenas a cientos de kilómetros de amplitud, que pasan por la Tierra en solo fracciones de segundo. La próxima antena espacial de interferómetría láser (LISA) que se localizará en el espacio, captará ondas de millones a miles de millones de kilómetros de amplitud.

Kerr y su equipo están buscando ondas que tengan años luz de amplitud y que tarden años en pasar por la Tierra. Estas ondas son parte del fondo de ondas gravitacionales, un mar aleatorio de ondas generadas en parte por parejas de agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias fusionadas en todo el universo.

Esta recreación muestra ondas gravitacionales emitidas por dos agujeros negros de casi la misma masa a medida que giran en espiral uno alrededor del otro. Las ondas naranjas representan distorsiones del espacio-tiempo causadas por las masas que orbitan rápidamente. Estas distorsiones se extienden y debilitan, convirtiéndose finalmente en ondas gravitacionales (púrpura). Esta simulación se realizó con Pleiades en el Ames Research Center de la NASA.
Créditos: NASA/Bernard J. Kelly (Goddard y Univ. del condado de Maryland Baltimore), Chris Henze (Ames) y Tim Sandstrom (CSC Government Solutions LLC).

Para encontrarlos, los científicos necesitan detectores del tamaño de una galaxia, llamados conjuntos de sincronización de púlsares. Éstas, utilizan conjuntos específicos de púlsares de milisegundos, que giran tan rápido como las cuchillas de una licuadora. Los púlsares de milisegundos barren haces de radiación, desde radio hasta rayos gamma, pareciendo pulsar con una regularidad increíble, como si fueran relojes cósmicos.

A medida que las ondas gravitacionales largas pasan entre uno de estos púlsares y la Tierra, retrasan o adelantan el tiempo de llegada de la luz en mil millonésimas de segundo. Al buscar un patrón específico de variaciones de pulso entre los púlsares de una matriz, los científicos esperan poder revelar las ondas gravitacionales que pasan junto a ellos.

Los radioastrónomos han estado utilizando conjuntos de sincronización de púlsares durante décadas, y sus observaciones son las más sensibles a estas ondas gravitacionales. Pero los efectos interestelares complican el análisis de los datos de radio. El espacio está salpicado de electrones perdidos. A través de años luz, sus efectos se combinan para doblar la trayectoria de las ondas de radio. Esto altera los tiempos de llegada de pulsos a diferentes frecuencias. Los rayos gamma no sufren estas complicaciones, proporcionando tanto una investigación complementaria como una confirmación independiente de los resultados de radio.

“Los resultados de Fermi ya son un 30% mejores que los conjuntos de sincronización de púlsar en radio cuando se trata de detectar el fondo de ondas gravitacionales”, dijo Parthasarathy. “Con otros cinco años de recopilación y análisis de datos de púlsares, será igualmente capaz con la ventaja adicional de no tener que preocuparnos por todos esos electrones perdidos”.

Dentro de la próxima década, los astrónomos tanto de radio como de rayos gamma esperan alcanzar sensibilidades que les permitan captar ondas gravitacionales de parejas de monstruosos agujeros negros en órbita entre sí.

“La capacidad sin precedentes de Fermi para cronometrar con precisión la llegada de los rayos gamma y su amplio campo de visión hacen posible esta medición”, dijo Judith Racusin, científica adjunta del proyecto Fermi en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Desde su lanzamiento, la misión nos ha sorprendido constantemente con nueva información sobre el cielo en rayos gamma. Todos esperamos con ansias el próximo descubrimiento asombroso”.

El telescopio espacial de rayos gamma Fermi es una asociación de astrofísica y física de partículas administrada por Goddard. Fermi fue desarrollado en colaboración con el U.S. Department of Energy, con importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos.

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Edición: R. Castro.