El asteroide 2023 BU tiene aproximadamente el tamaño de un camión y se prevé que haga una de las aproximaciones más cercanas de un objeto cercano a la Tierra jamás registrado.
Hoy jueves 26 de enero, un pequeño asteroide cercano a la Tierra tendrá un encuentro muy próximo a nuestro planeta. Designado como BU 2023, el asteroide se acercará al extremo sur de América del Sur alrededor de las 4:27 p.m. PST (7:27 p. m. EST) a solo 3.600 kilómetros sobre la superficie del planeta y dentro de la órbita de los satélites geosincrónicos.
No hay riesgo de que el asteroide impacte contra la Tierra. Pero incluso si lo hiciera, este pequeño asteroide, estimado en 3,5 a 8,5 metros de ancho, se convertiría en una bola de fuego y se desintegraría en gran medida sin causar daño en la atmósfera, y algunos de los escombros más grandes podrían caer como pequeños meteoritos.
Esta vista del sistema Scout de la NASA muestra la desviación de la trayectoria del asteroide 2023 BU, en rojo, causada por la gravedad de la Tierra. La órbita de los satélites geosíncronos se muestra en verde y la órbita de la Luna se representa con un óvalo gris. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
El asteroide fue descubierto por el astrónomo aficionado Gennadiy Borisov, descubridor del cometa interestelar 2I/Borisov, desde su observatorio MARGO en Nauchnyi (Crimea), el sábado 21 de enero. Se informaron de más observaciones al Minor Planet Center (MPC), el organismo internacional cámara de compensación reconocida para las mediciones de posición de pequeños cuerpos celestes, y los datos se publicaron automáticamente en la página de confirmación de objetos cercanos a la Tierra. Después de recopilar suficientes observaciones, el MPC anunció el descubrimiento. En tres días, varios observatorios de todo el mundo habían realizado docenas de observaciones, lo que ayudó a los astrónomos a refinar mejor la órbita de 2023 BU.
El sistema de evaluación de riesgos de impacto Scout de la NASA, que es mantenido por el Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) en el Jet Propulsion Laboratory de la agencia en el sur de California, analizó los datos de la página de confirmación del MPC y predijo rápidamente el cuasi accidente. El CNEOS calcula todas las órbitas conocidas de asteroides cercanos a la Tierra para proporcionar evaluaciones de los posibles riesgos de impacto en apoyo de la Planetary Defense Coordination Office (PDCO) de la NASA.
“Scout rápidamente descartó 2023 BU como un impactador, pero a pesar de las muy pocas observaciones, fue capaz de predecir que el asteroide se acercaría extraordinariamente a la Tierra”, dijo Davide Farnocchia, ingeniero de navegación en el JPL que desarrolló Scout. “De hecho, este es uno de los acercamientos más próximos de un objeto cercano a la Tierra conocido jamás registrado”.
Eyes on Asteroids utiliza datos científicos para ayudar a visualizar las órbitas de asteroides y cometas alrededor del Sol. Acércate para viajar junto con tu nave espacial favorita mientras exploran estos fascinantes objetos cercanos a la Tierra.
Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Si bien cualquier asteroide en las proximidades de la Tierra experimentará un cambio en la trayectoria debido a la gravedad de nuestro planeta, 2023 BU se acercará tanto que se espera que su trayectoria alrededor del Sol se altere significativamente. Antes de encontrarse con la Tierra, la órbita del asteroide alrededor del Sol era aproximadamente circular, acercándose a la órbita de la Tierra, y tardaba 359 días en completar su órbita alrededor del Sol. Después de su encuentro, la órbita del asteroide será más alargada, moviéndose aproximadamente a mitad de camino entre las órbitas de la Tierra y Marte en su punto más alejado del Sol. El asteroide completará entonces una órbita cada 425 días.
La nave espacial Lucy de la NASA añadirá otro encuentro con un asteroide a su viaje de 6,5 mil millones de kilómetros. El 1 de noviembre de 2023, Lucy obtendrá una imagen de cerca de un pequeño asteroide del cinturón principal para realizar una prueba de ingeniería del innovador sistema de navegación de seguimiento de asteroides de la nave espacial.
La misión Lucy se ha convertido ya en un hito en su plan de visitar nueve asteroides durante su recorrido de 12 años por los asteroides troyanos de Júpiter, que orbitan alrededor del Sol a la misma distancia que Júpiter. Originalmente, Lucy no estaba programada para obtener una vista de cerca de ningún asteroide hasta 2025, cuando volará junto al asteroide del cinturón principal (52246) Donaldjohanson. Sin embargo, el equipo de Lucy identificó un pequeño asteroide, aún sin nombre, en el cinturón principal interior, designado (152830) 1999 VD57, como un objetivo potencial nuevo y útil para la nave espacial Lucy.
“Hay millones de asteroides en el cinturón principal de asteroides”, dijo Raphael Marschall, colaborador de Lucy del Observatorio de Niza (en Francia), quien identificó al asteroide 1999 VD57 como un objeto de especial interés para Lucy. “Seleccioné 500.000 asteroides con órbitas bien definidas para ver si Lucy podría estar viajando lo suficientemente cerca como para observar bien alguno de ellos, incluso desde la distancia. Este asteroide realmente se destacó. La trayectoria de Lucy, tal como se diseñó originalmente, la llevará a 40,000 millas del asteroide, al menos tres veces más cerca que el siguiente asteroide más cercano”.
A medida que la nave espacial Lucy de la NASA viaje a través del borde interior del cinturón principal de asteroides en otoño de 2023, la nave espacial volará junto al pequeño asteroide (152830) 1999 VD57, aún sin nombre. Este gráfico muestra una vista de arriba hacia abajo del Sistema Solar que indica la trayectoria de la nave espacial poco antes del encuentro del 1 de noviembre. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
El equipo de Lucy se dio cuenta de que, añadiendo una pequeña maniobra, la nave espacial podría observar aún más de cerca este asteroide. Por ello, el 24 de enero, el equipo lo sumó oficialmente al viaje de Lucy como una prueba de ingeniería del sistema pionero de seguimiento de terminales de la nave espacial. Este nuevo sistema resuelve un problema para las misiones de sobrevuelo: durante la aproximación de una nave espacial a un asteroide, es bastante difícil determinar exactamente la distancia la que está la nave espacial del asteroide y exactamente en qué dirección apuntar las cámaras.
“En el pasado, la mayoría de las misiones de sobrevuelo han tenido en cuenta esta incertidumbre al tomar muchas imágenes de la región donde podría estar el asteroide, lo que significa una baja eficiencia y muchas imágenes de espacio en blanco”, dijo Hal Levison, investigador principal de Lucy del Southwest Research Institute de Boulder (Colorado). “Lucy será la primera misión de sobrevuelo en emplear este innovador y complejo sistema para rastrear automáticamente el asteroide durante el encuentro. Este novedoso sistema permitirá al equipo tomar muchas más imágenes del objetivo”.
Resulta que el VD57 de 1999 brinda una excelente oportunidad para validar este procedimiento. La geometría de este encuentro, en particular el ángulo en que la nave espacial se acerca al asteroide en relación con el Sol, es muy similar a los encuentros de asteroides troyanos planificados de la misión. Esto permite al equipo realizar un ensayo general en condiciones similares mucho antes de los principales objetivos científicos de la nave espacial.
Este asteroide no fue identificado como objetivo antes porque es extremadamente pequeño. De hecho, 1999 VD57, cuyo tamaño se estima en apenas 700 m, será el asteroide del cinturón principal más pequeño jamás visitado por una nave espacial. Es mucho más similar en tamaño a los asteroides cercanos a la Tierra visitados por las recientes misiones OSIRIS-REx y DART de la NASA, que a los asteroides del cinturón principal visitados anteriormente.
El equipo de Lucy llevará a cabo una serie de maniobras a partir de principios de mayo de 2023 para colocar la nave espacial en una trayectoria que pasará aproximadamente a 450 km de este pequeño asteroide.
El investigador principal de Lucy tiene su base en la sucursal de Boulder (Colorado), del Southwest Research Institute, con sede en San Antonio (Texas). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland), proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión. Lockheed Martin Space en Littleton (Colorado), construyó la nave espacial. Lucy es la misión número 13 del Discovery Programde la NASA. El Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama) administra el Discovery Program para la Science Mission Directorate en la sede de la NASA en Washington.
La imagen, tomada el 8 de diciembre de 2022, corresponde a la nave espacial Psyche de la NASA en una sala limpia en las instalaciones de operaciones espaciales de Astrotech, cerca del Kennedy Space Center de la agencia (en Florida). La nave espacial se encendió y se conectó al equipo de apoyo en tierra, lo que permitió a los ingenieros y técnicos prepararla para su lanzamiento en 2023. Los equipos que trabajan en Astrotech y en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA (en el sur de California) continúan comunicándose con la nave espacial y monitoreando la salud de sus sistemas.
Tras un año de retraso para completar las pruebas críticas, el lanzamiento de Psyche está planificado para octubre de 2023 en un cohete SpaceX Falcon Heavy. La demostración de la tecnología de Deep Space Optical Communications (DSOC) de la NASA, que prueba las comunicaciones láser de alta velocidad de datos, está integrada en la nave espacial. El cilindro de color plateado que se aprecia en la foto es el parasol del DSOC, y la cubierta dorada es la cubierta de la abertura para la carga útil del DSOC.
El objetivo de la nave espacial es un asteroide único, rico en metales, también llamado Psyche, que se encuentra en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. El asteroide puede ser el núcleo parcial de un planetesimal, un bloque de construcción de los planetas rocosos en nuestro sistema solar. Los investigadores estudiarán Psyche utilizando un conjunto de instrumentos que incluyen cámaras multiespectrales, espectrómetros de rayos gamma y neutrones (GRNS) y magnetómetros. Los sensores GRNS y magnetómetro son visibles en la foto como las puntas de las dos protuberancias negras en el otro extremo de la nave espacial. Además, aquí se ve la antena de alta ganancia, que permitirá que la nave espacial se comunique con la Tierra.
Después de 30 años en órbita, las operaciones de la misión de la nave espacial Geotail, de la NASA y la JAXA, han concluido tras el fallo del registrador de datos de la nave espacial.
Desde su lanzamiento el 24 de julio de 1992, Geotail orbitó la Tierra y ha recopilado un inmenso conjunto de datos sobre la estructura y la dinámica de la magnetosfera, la burbuja magnética protectora de la Tierra. Geotail estaba originalmente programada para una ejecución del programa de cuatro años, pero la misión se prolongó varias veces debido a la alta calidad de los datos que nos llegaban, que han contribuido a más de mil publicaciones científicas.
Si bien una de las dos grabadoras de datos de Geotail falló en 2012, la segunda siguió funcionando hasta que experimentó una anomalía el 28 de junio de 2022. Después de que fallaran los intentos de reparar la grabadora de forma remota, las operaciones de la misión finalizaron el 28 de noviembre de 2022.
“Geotail ha sido un satélite muy productivo y fue la primera misión conjunta de la NASA y la JAXA”, dijo Don Fairfield, científico espacial emérito del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland) y primer científico del proyecto Geotail de la NASA, hasta su retiro en 2008. “La misión hizo contribuciones importantes a nuestra comprensión de cómo el viento solar interactúa con el campo magnético de la Tierra para producir tormentas magnéticas y auroras”.
Con una órbita alargada, Geotail navegó a través de los límites invisibles de la magnetosfera, recopilando datos sobre el proceso físico para ayudar a comprender cómo el flujo de energía y partículas del Sol llega a la Tierra. Geotail logró muchos avances científicos, incluido ayudar a los científicos a comprender la velocidad a la que pasa el material del Sol a la magnetosfera, los procesos físicos en juego e identificar oxígeno, silicio, sodio y aluminio en la atmósfera lunar.
La misión también ayudó a identificar la ubicación de un proceso llamado reconexión magnética, que es un importante transportador de material y energía del Sol a la magnetosfera y uno de los instigadores de la aurora. Este descubrimiento abrió el camino para la misión Magnetospheric Multiscale, o MMS, que se lanzó en 2015.
A lo largo de los años, Geotail colaboró con muchas de las otras misiones espaciales de la NASA, incluidas MMS, Van Allen Probes, Time History of Events e Macroscale Interactions during Substorms mission, Cluster y Wind. Con una órbita que lo llevó a veces hasta casi 200.000 kilómetros de la Tierra, Geotail ayudó a proporcionar datos complementarios de partes remotas de la magnetosfera para brindar a los científicos una imagen completa de cómo los eventos observados en un área afectan a otras regiones. Geotail también se combinó con observaciones desde la superficie para confirmar la ubicación y los mecanismos de cómo se forman las auroras.
Aunque Geotail ha terminado de recopilar nuevos datos, los descubrimientos científicos no han terminado. Los científicos continuarán estudiando los datos de Geotail en los próximos años.
La misión está caracterizando su nuevo sistema de propulsión “verde” y desarrollando un plan modificado para el viaje del satélite, del tamaño de un maletín, a la Luna.
La misión Lunar Flashlight de la NASA se lanzó con éxito el 11 de diciembre de 2022 para comenzar su viaje de cuatro meses a la Luna, donde el pequeño satélite, o SmallSat, probará varias tecnologías nuevas con el objetivo de buscar hielo superficial oculto en el Polo Sur lunar. Si bien el SmallSat está en gran parte en buen estado y se comunica con la Red de Espacio Profundo de la NASA, el equipo de operaciones de la misión descubrió que tres de sus cuatro propulsores tienen un rendimiento deficiente.
El equipo de la misión, que observó por primera vez la disminución en la propulsión tres días después del lanzamiento, está trabajando para analizar el problema y brindar posibles soluciones. Durante su viaje, el sistema de propulsión de Lunar Flashlight ha operado por pulsos de corta duración de hasta un par de segundos a la vez. Según las pruebas en tierra, el equipo cree que el bajo rendimiento podría deberse a obstrucciones en las líneas de combustible que pueden estar limitando el flujo de propulsor a los propulsores.
El equipo planea operar pronto los propulsores durante mucho más tiempo, con la esperanza de eliminar cualquier potencial obstrucción de la línea de combustible del propulsor mientras realiza maniobras de corrección de trayectoria que mantendrán al SmallSat en curso para alcanzar su órbita planificada alrededor de la Luna. En caso de que el sistema de propulsión no pueda restaurarse a su máximo rendimiento, el equipo de la misión está elaborando planes alternativos para realizar esas maniobras utilizando el sistema de propulsión con su capacidad actual reducida. Lunar Flashlight deberá realizar maniobras diarias de corrección de trayectoria a partir de principios de febrero para alcanzar la órbita lunar dentro de unos cuatro meses.
El SmallSat, utilizará un nuevo reflectómetro láser construido con cuatro láseres de infrarrojo cercano para hacer brillar una luz en los cráteres permanentemente sombreados en el Polo Sur lunar, con el objetivo de detectar el hielo superficial. Para lograr este objetivo con la cantidad limitada de propulsor para el que está diseñada, el Lunar Flashlight empleará una órbita de halo casi rectilínea de bajo consumo, acercándolo a 15 kilómetros del Polo Sur lunar hasta 70.000 kilómetros en su punto más lejano.
Solo otra nave espacial ha empleado este tipo de órbita: la misión Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE) de la NASA, que se lanzó en junio de 2022 a una órbita de halo casi rectilínea diferente, la misma que está planeada para el Gateway. CAPSTONE también experimentó dificultades durante su viaje a la Luna, y algunos de los equipos de la NASA que ayudaron al SmallSat a alcanzar su órbita planificada están brindando su experiencia para ayudar a resolver los problemas del propulsor de Lunar Flashlight.
Administrada por el Jet Propulsion Laboratory de la NASA (en el sur de California), el Lunar Flashlight es la primera nave espacial interplanetaria que utiliza un nuevo tipo de propulsor “verde”, llamado Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic (ASCENT), que es más seguro de transportar y almacenar que el comúnmente utilizado en los propulsores como, la hidracina. Uno de los objetivos principales de la misión es demostrar esta tecnología para uso futuro. El propulsor se probó con éxito en una misión de demostración de tecnología anterior de la NASA en órbita terrestre.
Otros sistemas en el Lunar Flashlight están funcionando bien, incluido el ordenador de vuelo Sphinx, desarrollado por JPL como una opción de baja potencia y tolerante a la radiación para SmallSats. También funcionando según lo diseñado, la radio Iris mejorada de Lunar Flashlight, que se utiliza para comunicarse con la Deep Space Network, presenta una nueva capacidad de navegación de precisión que las futuras naves espaciales pequeñas utilizarán para encontrarse y aterrizar en otros cuerpos del sistema solar. Los nuevos e innovadores sistemas adicionales, como el reflectómetro láser de la misión, se probarán en las próximas semanas antes de que la misión entre en órbita lunar.
El Lunar Flashlight es administrado para la NASA por JPL, una división de Caltech en Pasadena (California). El SmallSat es operado por Georgia Tech, incluidos estudiantes de posgrado y de pregrado. El equipo científico de Lunar Flashlight está dirigido por el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland), e incluye miembros del equipo de múltiples instituciones, como la Universidad de California (Los Ángeles), el Applied Physics Laboratory de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Colorado.
El sistema de propulsión del SmallSat fue desarrollado por el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama) con el apoyo de desarrollo e integración de Georgia Tech. El programa Small Business Innovation Research de la NASA financió el desarrollo de componentes de pequeñas empresas, incluidas Plasma Processes Inc. (Rubicon) para el desarrollo de propulsores, Flight Works para el desarrollo de bombas y Beehive Industries (anteriormente Volunteer Aerospace) para componentes específicos impresos en 3D. El Air Force Research Laboratory también contribuyó financieramente al desarrollo del sistema de propulsión del Lunar Flashlight. El Lunar Flashlight está financiado por el programa Small Spacecraft Technology dentro de la Space Technology Mission Directorate de la NASA.
En la ardiente atmósfera superior del Sol, un equipo de científicos ha encontrado nuevas pistas que podrían ayudar a predecir cuándo y dónde podría explotar la próxima llamarada del Sol.
Usando datos del Solar Dynamics Observatory de la NASA, o SDO, investigadores de NorthWest Research Associates, o NWRA, identificaron pequeñas señales en las capas superiores de la atmósfera solar, la corona, que pueden ayudar a identificar qué regiones del Sol tienen más probabilidades de producir radiación solar: ráfagas energéticas de luz y partículas liberadas por el sol.
Descubrieron que, por encima de las regiones a punto de estallar, la corona producía destellos a pequeña escala, como pequeñas bengalas antes de los grandes fuegos artificiales.
Esta información eventualmente podría ayudar a mejorar las predicciones de erupciones y tormentas del clima espacial: las condiciones interrumpidas en el espacio causadas por la actividad del Sol. El clima espacial puede afectar a la Tierra de muchas maneras: producir auroras, poner en peligro a los astronautas, interrumpir las comunicaciones por radio e incluso causar grandes apagones eléctricos.
Los científicos han estudiado previamente cómo la actividad en las capas inferiores de la atmósfera del Sol, como la fotosfera y la cromosfera, puede indicar actividad inminente de llamaradas en regiones activas, que a menudo están marcadas por grupos de manchas solares o regiones magnéticas fuertes en la superficie del Sol que son más oscuras y frías en comparación con su entorno. Los nuevos hallazgos, publicados en The Astrophysical Journal, se suman a esa imagen.
“Podemos obtener información muy diferente en la corona que la que obtenemos de la fotosfera, o ‘superficie’ del Sol”, dijo KD Leka, autor principal del nuevo estudio, quien también es profesor extranjero designado en la Universidad de Nagoya en Japón. “Nuestros resultados pueden darnos un nuevo marcador para distinguir qué regiones activas es probable que se enciendan pronto y cuáles permanecerán tranquilas durante un próximo período de tiempo”.
Para su investigación, los científicos utilizaron una base de datos de imágenes recién creada de las regiones activas del Sol capturadas por el SDO. El recurso disponible públicamente, descrito en un artículo complementario también en The Astrophysical Journal, combina más de ocho años de imágenes tomadas de regiones activas en luz ultravioleta y ultravioleta extrema. Dirigida por Karin Dissauer y diseñada por Eric L. Wagner, la nueva base de datos del equipo de NWRA facilita a los científicos el uso de datos del Atmospheric Imaging Assembly (AIA) del SDO para grandes estudios estadísticos.
“Es la primera vez que una base de datos como esta está disponible para la comunidad científica, y será muy útil para estudiar muchos temas, no solo regiones activas listas para llamaradas”, dijo Dissauer.
El equipo de NWRA estudió una gran muestra de regiones activas de la base de datos, utilizando métodos estadísticos desarrollados por el miembro del equipo Graham Barnes. El análisis reveló pequeños destellos en la corona que precedieron a cada destello. Estos y otros nuevos conocimientos brindarán a los investigadores una mejor comprensión de la física que tiene lugar en estas regiones magnéticamente activas, con el objetivo de desarrollar nuevas herramientas para predecir las erupciones solares.
“Con esta investigación, realmente estamos comenzando a profundizar”, dijo Dissauer. “En el futuro, la combinación de toda esta información desde la superficie hasta la corona debería permitir a los meteorólogos hacer mejores predicciones sobre cuándo y dónde ocurrirán las erupciones solares”.
Utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos han registrado en detalle los momentos finales de una estrella cuando es engullida por un agujero negro.
Los agujeros negros son recolectores, no cazadores. Yacen al acecho hasta que pasa una estrella desventurada. Cuando la estrella se acerca lo suficiente, el agarre gravitatorio del agujero negro la destroza violentamente y devora descuidadamente sus gases mientras expulsa una intensa radiación.
Estos se denominan “eventos de interrupción de las mareas”. Existe un equilibrio entre la gravedad del agujero negro que atrae la materia estelar y la radiación que expulsa la materia. En otras palabras, los agujeros negros son comedores desordenados. Los astrónomos están utilizando el Hubble para descubrir los detalles de lo que sucede cuando una estrella descarriada se sumerge en el abismo gravitatorio.
El Hubble no puede fotografiar de cerca el caos del evento de marea AT2022dsb, ya que la desfigurada estrella está a casi 300 millones de años luz de distancia en el centro de la galaxia ESO 583-G004. Pero los astrónomos utilizaron la poderosa sensibilidad ultravioleta del Hubble para estudiar la luz de la torturada estrella, que incluye hidrógeno, carbono y más. La espectroscopia proporciona pistas forenses sobre el homicidio del agujero negro.
Los astrónomos han detectado alrededor de 100 eventos de interrupción de mareas alrededor de los agujeros negros utilizando varios telescopios. La NASA informó recientemente que varios de sus observatorios espaciales de alta energía detectaron otro evento de interrupción de mareas de agujeros negros el 1 de marzo de 2021, y sucedió en otra galaxia. A diferencia de las observaciones del Hubble, los datos se recolectaron en luz de rayos X de una corona extremadamente caliente alrededor del agujero negro que se formó después de que la estrella ya se desgarrara.
“Sin embargo, todavía hay muy pocos eventos de mareas que se observan en luz ultravioleta, dado el tiempo de observación. Esto es realmente desafortunado porque hay mucha información que se puede obtener de los espectros ultravioleta”, dijo Emily Engelthaler del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) en Cambridge (Massachusetts). “Estamos entusiasmados porque podemos obtener estos detalles sobre lo que están haciendo los escombros. El evento de marea puede decirnos mucho sobre un agujero negro”. Los cambios en la condición de la estrella condenada se están produciendo en el orden de días o meses.
Para cualquier galaxia dada con un agujero negro supermasivo inactivo en el centro, se estima que la desintegración estelar ocurre solo unas pocas veces cada 100.000 años.
Este evento de aperitivo estelar AT2022dsb fue captado por primera vez el 1 de marzo de 2022 por All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN o “Assassin”), una red de telescopios terrestres que examina el cielo extragaláctico aproximadamente una vez por semana en busca de eventos variables y transitorios que estén dando forma a nuestro universo. Esta colisión energética estuvo lo suficientemente cerca de la Tierra y fue lo suficientemente brillante como para que los astrónomos del Hubble hicieran espectroscopía ultravioleta durante un período de tiempo más largo de lo normal.
“Por lo general, estos eventos son difíciles de observar. Tal vez obtenga algunas observaciones al comienzo de la interrupción cuando es realmente brillante. Nuestro programa es diferente en el sentido que está diseñado para observar algunos eventos de mareas durante un año para ver qué sucede “, dijo Peter Maksym del CfA. “Vimos esto lo suficientemente pronto como para poder observarlo en estas etapas muy intensas de acreción de agujeros negros. Vimos que la tasa de acreción caía a medida que se convertía en un hilo con el tiempo”.
Los datos espectroscópicos del Hubble se interpretan como provenientes de un área de gas muy brillante, caliente y con forma de rosquilla que alguna vez fue la estrella. Esta área es del tamaño del sistema solar y gira alrededor de un agujero negro central.
“Observamos hacia algún lugar en el borde de esa rosquilla. Vemos un viento estelar del agujero negro barriendo la superficie que se proyecta hacia nosotros a velocidades de 20 millones de millas por hora (tres por ciento de la velocidad de la luz), – dijo Maksim. “Realmente todavía estamos pensando en el evento. Trituras la estrella y luego tiene este material que se abre camino hacia el agujero negro. Y entonces tienes modelos en los que crees que sabes lo que está pasando, y luego tienes lo que realmente ves. Este es un lugar emocionante para los científicos: justo en la interfaz de lo conocido y lo desconocido”.
Utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos han registrado en detalle los momentos finales de una estrella cuando es engullida por un agujero negro. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA, Productor principal: Paul Morris.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA. 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 y el Webb. El STScI es operado para la NASA por la Association of Universities for Research in Astronomy, en Washington, D.C.
NGC 346, una de las regiones de formación estelar más dinámicas de las galaxias cercanas, es muy miesteriosa.
NCG 346 se encuentra en la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una galaxia enana cercana a nuestra Vía Láctea. La SMC contiene concentraciones más bajas de elementos más pesados que el hidrógeno o el helio, que los astrónomos llaman metales, en comparación con la Vía Láctea. Dado que los granos de polvo en el espacio están compuestos principalmente de metales, los científicos esperaban que hubiera pequeñas cantidades de polvo y que fuera difícil de detectar. Los nuevos datos del Webb revelan lo contrario.
Los astrónomos exploraron esta región porque las condiciones y la cantidad de metales dentro de la SMC se asemejan a las observadas en galaxias de hace miles de millones de años, durante una era en el universo conocida como “mediodía cósmico”, cuando la formación estelar estaba en su apogeo. Unos 2 a 3 mil millones de años después del Big Bang, las galaxias estaban formando estrellas a un ritmo vertiginoso. Los fuegos artificiales de la formación estelar que ocurrieron entonces todavía dan forma a las galaxias que vemos a nuestro alrededor hoy en día.
“Una galaxia durante el mediodía cósmico no tendría una NGC 346 como la Pequeña Nube de Magallanes; tendría miles” de regiones de formación de estrellas como esta, dijo Margaret Meixner, astrónoma de la Universities Space Research Association e investigadora principal del equipo de investigación. “Pero incluso si NGC 346 es ahora el único cúmulo masivo que forma furiosamente estrellas en su galaxia, nos ofrece una gran oportunidad para investigar las condiciones que existían en el mediodía cósmico”.
Al observar las protoestrellas que aún están en proceso de formación, los investigadores pueden saber si el proceso de formación estelar en el SMC es diferente al que observamos en nuestra propia Vía Láctea. Los estudios infrarrojos anteriores de NGC 346 se han centrado en protoestrellas más pesadas que entre 5 y 8 veces la masa de nuestro Sol. “Con el Webb, podemos investigar protoestrellas de peso más ligero, tan pequeñas como una décima parte de nuestro Sol, para ver si su proceso de formación se ve afectado por el menor contenido de metal”, dijo Olivia Jones del Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido, Royal Observatory Edinburgh, coinvestigador del programa.
A medida que se forman las estrellas, acumulan gas y polvo, que pueden parecer cintas en las imágenes del Webb, de la nube molecular circundante. El material se acumula en un disco de acreción que alimenta a la protoestrella central. Los astrónomos han detectado gas alrededor de las protoestrellas dentro de NGC 346, pero las observaciones del infrarrojo cercano del Webb marcan la primera vez que también detectan polvo en estos discos.
“Estamos viendo los componentes básicos, no solo de las estrellas, sino también potencialmente de los planetas”, dijo Guido De Marchi, de la Agencia Espacial Europea, coinvestigador del equipo de investigación. “Y dado que la Pequeña Nube de Magallanes tiene un entorno similar al de las galaxias durante el mediodía cósmico, es posible que los planetas rocosos se hayan formado antes en el universo de lo que pensábamos”.
El equipo también tiene observaciones espectroscópicas del instrumento NIRSpec del Webb que continúan analizando. Se espera que estos datos proporcionen nuevos conocimientos sobre el material que se acumula en protoestrellas individuales, así como el entorno que rodea inmediatamente a la protoestrella.
Estos resultados se presentaron el 11 de enero en una conferencia de prensa en la reunión 241 de la American Astronomical Society. Las observaciones se obtuvieron como parte del programa 1227.
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha captado imágenes del funcionamiento interno de un disco de polvo que rodea a una estrella enana roja cercana. Estas observaciones representan la primera vez que el disco, previamente conocido, ha sido fotografiado en estas longitudes de onda infrarrojas de luz. También proporcionan pistas sobre la composición del disco.
El sistema estelar en cuestión, AU Microscopii o AU Mic, se encuentra a 32 años luz de distancia en la constelación austral Microscopium. Tiene aproximadamente 23 millones de años, lo que significa que la formación de planetas ha terminado, ya que ese proceso suele tardar menos de 10 millones de años. La estrella tiene dos planetas conocidos, descubiertos por otros telescopios. El disco de escombros polvoriento que queda es el resultado de colisiones entre planetesimales sobrantes, un equivalente más masivo del polvo en nuestro sistema solar que crea un fenómeno conocido como luz zodiacal.
“Un disco de escombros se repone continuamente por colisiones de planetesimales. Al estudiarlo, obtenemos una ventana única a la historia dinámica reciente de este sistema”, dijo Kellen Lawson del Goddard Space Flight Center de la NASA, autor principal del estudio y miembro del equipo de investigación que estudió AU Mic.
“Este sistema es uno de los pocos ejemplos de una estrella joven, con exoplanetas conocidos y un disco de escombros que está lo suficientemente cerca y lo suficientemente brillante como para estudiarlo de manera holística utilizando los instrumentos excepcionalmente poderosos del Webb”, dijo Josh Schlieder del Goddard Space Flight Center de la NASA quien es investigador principal del programa de observación y coautor del estudio.
El equipo usó la cámara de infrarrojo cercano del Webb (NIRCam) para estudiar AU Mic. Con la ayuda del coronógrafo de NIRCam, que bloquea la luz intensa de la estrella central, pudieron estudiar la región muy cercana a la estrella. Las imágenes de NIRCam permitieron a los investigadores rastrear el disco tan cerca de la estrella como 5 unidades astronómicas (740 millones de kilómetros), el equivalente a la órbita de Júpiter en nuestro sistema solar.
“Nuestra primera mirada a los datos superó con creces las expectativas. Fue más detallado de lo que esperábamos. Era más brillante de lo que esperábamos. Detectamos el disco más cerca de lo que esperábamos. Esperamos que a medida que profundicemos, habrá más sorpresas que no habíamos previsto”, afirmó Schlieder.
El programa de observación obtuvo imágenes en longitudes de onda de 3,56 y 4,44 micras. El equipo descubrió que el disco era más brillante en la longitud de onda más corta, o “más azul”, lo que probablemente significa que contiene una gran cantidad de polvo fino que es más eficiente para dispersar longitudes de onda de luz más cortas. Este hallazgo es consistente con los resultados de estudios previos, que encontraron que la presión de radiación de AU Mic, a diferencia de la de estrellas más masivas, no sería lo suficientemente fuerte como para expulsar polvo fino del disco.
Si bien la detección del disco es importante, el objetivo final del equipo es buscar planetas gigantes en órbitas amplias, similares a Júpiter, Saturno o los gigantes de hielo de nuestro sistema solar. Tales planetas son muy difíciles de detectar alrededor de estrellas distantes utilizando los métodos de tránsito o de velocidad radial.
“Esta es la primera vez que realmente tenemos sensibilidad para observar directamente planetas con órbitas anchas que tienen una masa significativamente menor que Júpiter y Saturno. Este es realmente un territorio nuevo e inexplorado en términos de imágenes directas alrededor de estrellas de baja masa”, explicó Lawson.
Estos resultados se presentaron ayer en una conferencia de prensa en la reunión 241 de la American Astronomical Society. Las observaciones se obtuvieron como parte del programa 1184 de tiempo garantizado del Webb.
El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, mirará más allá de exoplanetas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. El Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus colaboradores, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).
Los científicos de la misión Parker Solar Probe de la NASA han descubierto nuevas e importantes pistas sobre los orígenes del viento solar, una corriente continua de partículas cargadas, liberadas por el Sol, que llena el sistema solar.
Las observaciones de múltiples observatorios espaciales y terrestres muestran que el viento solar podría ser alimentado en gran medida por chorros a pequeña escala, o “jetlets”, en la base de la corona, la atmósfera superior del Sol. Este hallazgo está ayudando a los científicos a comprender mejor el misterio, desde hace 60 años, de que es lo que calienta y acelera el viento solar.
“Estos nuevos datos nos muestran cómo se pone en marcha el viento solar en su origen”, dijo Nour Raouafi, líder del estudio y científico del proyecto Parker Solar Probe en el ohns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) en Laurel (Maryland). “Puedes ver el flujo del viento solar que se eleva desde pequeños chorros de plasma de un millón de grados por toda la base de la corona. Estos hallazgos tendrán un gran impacto en nuestra comprensión del calentamiento y la aceleración del plasma del viento solar y coronal”.
Estudiar el viento solar es fundamental para nuestra comprensión de nuestro sistema solar y otros en todo el universo, y es el principal objetivo científico de la misión Parker Solar Probe. Hecho de electrones, protones e iones más pesados, el viento solar recorre el sistema solar a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros por hora. Cuando el viento solar interactúa con el campo magnético de la Tierra, puede crear impresionantes auroras, así como interrupciones en los sistemas de comunicaciones y GPS. Con el tiempo, el viento solar y los vientos estelares en otros sistemas solares también pueden afectar a la composición y evolución de las atmósferas planetarias, incluso influyendo en el potencial de habitabilidad de los planetas.
En la Tierra, el viento solar suele ser una brisa constante. Por lo tanto, los científicos han estado buscando una fuente constante en el Sol que pueda alimentar continuamente el viento solar. Sin embargo, los nuevos hallazgos, aceptados para su publicación en el Astrophysical Journal y publicados en ArXiv, muestran que el viento solar podría estar en gran parte energizado y alimentado por chorros individuales que entran en erupción de forma intermitente en la parte inferior de la corona. Aunque cada jetlet es relativamente pequeño, solo unos cientos de kilómetros de largo, su energía y masa colectivas podrían ser suficientes para crear el viento solar.
“Este resultado implica que, esencialmente, todo el viento solar probablemente se libere de manera intermitente, convirtiéndose en un flujo constante de la misma manera que los aplausos individuales en un auditorio se convierten en un rugido constante mientras la audiencia aplaude”, dijo Craig DeForest, físico solar en el Southwest Research Institute en Boulder (Colorado) y coautor del nuevo artículo. “Esto cambia el paradigma de cómo pensamos sobre ciertos aspectos del viento solar”.
Se sabe que los jetlets, que se observaron por primera vez hace más de una década, son causados por un proceso conocido como reconexión magnética, que ocurre cuando las líneas del campo magnético se enredan y se realinean explosivamente. La reconexión es un proceso común en los gases cargados llamados plasmas y se encuentra en todo el universo desde el Sol hasta el espacio cercano a la Tierra y alrededor de los agujeros negros. En la corona solar, la reconexión crea estos chorros de plasma de corta duración que pasan energía y material a la corona superior, que escapa a través del sistema solar como viento solar.
Para estudiar los jetlets y los campos magnéticos, los científicos utilizaron principalmente observaciones del Solar Dynamics Observatory (SDO) y el instrumento Solar Ultraviolet Imager (GOES-R/SUVI) de la serie Geostationary Operational Environmental Satellite-R, así como datos de campos magnéticos de alta resolución del Telescopio Solar Goode en el Observatorio Solar Big Bear (en California). Todo el estudio fue impulsado por un fenómeno observado por primera vez por Parker Solar Probe llamado retroceso: estructuras magnéticas en zig-zag en el viento solar. La combinación de observaciones desde muchos puntos de vista, junto con la alta resolución de esas vistas y las observaciones de cerca de Parker Solar Probe, ayudaron a los científicos a comprender el comportamiento colectivo de los chorros.
“Anteriormente, no pudimos detectar suficientes eventos de este tipo para explicar la cantidad observada de masa y energía que fluye desde el Sol”, dijo Judy Karpen, coautora del artículo y heliofísica en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland). “Pero la resolución mejorada de las observaciones y el procesamiento meticuloso de los datos permitieron los nuevos hallazgos”.
Las observaciones mostraron que los chorros están presentes en la atmósfera solar inferior en todo el Sol. Esto los convierte en un impulsor constante del viento solar, a diferencia de otros fenómenos que aumentan y disminuyen con el ciclo de actividad solar de 11 años, como las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal. Además, los científicos calcularon que la energía y la masa producidas por los chorros podrían proporcionar la mayor parte, si no toda, la cantidad de energía y masa observada en el viento solar.
El Solar Dynamics Observatory de la NASA muestra chorros a pequeña escala en la base de la corona solar, o la atmósfera superior del Sol. Se pueden ver jetlets que emanan de la superficie del Sol. Las observaciones se realizaron en el transcurso de aproximadamente 10 horas el 28 de abril de 2021. Créditos: NASA/SDO.
El viento solar fue propuesto por primera vez a fines de la década de 1950 por el científico Eugene Parker, homónimo de la Parker Solar Probe. En 1988, Parker propuso que la corona podría calentarse mediante “nanollamaradas”, pequeñas explosiones en la atmósfera solar. La teoría de Parker finalmente se convirtió en la principal candidata para explicar el calentamiento y la aceleración del viento solar.
“Los pequeños eventos de reconexión que observamos son, en cierto modo, lo que Eugene Parker propuso hace más de tres décadas”, dijo Raouafi. “Estoy convencido de que estamos en el camino correcto para comprender el viento solar y el calentamiento coronal”.
Las observaciones continuas de la Parker Solar Probe y otros instrumentos como el Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere, o PUNCH, y el Telescopio Solar Daniel K. Inouye, ayudarán a los científicos a confirmar si los jetlets son la fuente principal del viento solar.
“Los hallazgos facilitan mucho la explicación de cómo se acelera y calienta el viento solar”, dijo DeForest. “Todavía no hemos terminado con el rompecabezas, pero este es un gran paso adelante para comprender un misterio central de la física solar”.
Parker Solar Probe se desarrolló como parte del programa Living With a Star de la NASA para explorar aspectos del sistema Sol-Tierra que afectan directamente a la vida y a la sociedad. El programa Living With a Star es administrado por el Goddard Space Flight Center de la agencia en Greenbelt (Maryland), para la Science Mission Directorate de la NASA (en Washington). El Johns Hopkins Applied Physics Laboratory diseñó, construyó, administra y opera la nave espacial.
