Usando el Mars Hand Lens Imager (MAHLI), ubicado en la torreta al final del brazo robótico del rover Curiosity de la NASA, se ha compuesto la imagen que se muestra, partiendo de dos a ocho imágenes tomadas previamente.
El 25 de febrero de 2022, sol número 3397, a las 10:59:54 UTC de la misión Mars Science Laboratory, Curiosity realizó la fusión de imágenes. La posición de conteo del motor de enfoque fue 13810. Este número indica la posición de la lente de la primera imagen que se fusionó.
La combinación de enfoque integrada, a veces se realiza en imágenes adquiridas en el mismo sol y, otras, utiliza imágenes obtenidas en un sol anterior. La fusión de enfoque es un método para crear una composición de imágenes del mismo objetivo, adquiridas en diferentes posiciones de enfoque, para captar todas las características (o tantas como sea posible) en una sola imagen. Debido a que la combinación de enfoque MAHLI se realiza en Marte, también sirve como un medio para reducir la cantidad de imágenes enviadas a la Tierra. Cada fusión de enfoque produce dos imágenes: un producto de mejor enfoque en color, y una imagen en blanco y negro que los científicos pueden usar para estimar la posición de enfoque para cada elemento del mejor resultado de enfoque. Por lo tanto, se pueden fusionar hasta ocho imágenes, reduciendo a dos el número de imágenes devueltas a la Tierra.
Esta recreación ilustra las consecuencias de una “kilonova”, un poderoso evento que ocurre cuando dos estrellas de neutrones se fusionan. Como se describe en el comunicado de prensa, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, ha estado recopilando datos sobre la kilonova asociada con GW170817 desde poco después de que el Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory (LIGO) y Virgo, la detectaran por primera vez mediante ondas gravitacionales el 17 de agosto. 2017.
GW170817 fue el primer evento cósmico, y hasta ahora el único, en el que se detectaron ondas gravitacionales y radiación electromagnética, o luz. Esta combinación proporciona información importante a los científicos a cerca de los procesos físicos en las fusiones de estrellas de neutrones y sus fenómenos relacionados, utilizando observaciones en muchas partes diferentes del espectro electromagnético. Más de cuatro años después del suceso, Chandra, es el único observatorio que aún puede detectar la luz de esta extraordinaria colisión cósmica.
Los astrónomos creen que después de la fusión de las estrellas de neutrones, los desechos generan luz visible e infrarroja a partir de la descomposición de elementos radiactivos como el platino y el oro, formados en los restos de la fusión. Este estallido de luz se llama kilonova. De hecho, se detectaron emisiones de luz visible e infrarroja de GW170817 varias horas después de las ondas gravitacionales.
Al inicio, la fusión de las estrellas de neutrones probablemente produjo un chorro de partículas de alta energía que no apuntaba directamente a la Tierra, lo que explica la carencia de datos en ese momento de rayos X detectados por Chandra. Posteriormente, el chorro disminuyó la velocidad y se ensanchó al impactar con el gas y el polvo circundantes. Estos cambios provocaron un aumento en los rayos X (observados por Chandra) seguido de una disminución a principios de 2018. Sin embargo, desde finales de 2020, los rayos X detectados por Chandra se han mantenido en un nivel casi constante. La imagen de Chandra con los datos tomados en diciembre de 2020 y enero de 2021 muestra la emisión de rayos X de GW170817 y del centro de su galaxia anfitriona, NGC 4993.
Un equipo de investigación que estudia los datos de Chandra cree que esta estabilización de la emisión de rayos X proviene de un impacto (como sería el estampido sónico de un avión) provocado cuando los restos de la fusión, responsables de la kilonova, golpean el gas que está alrededor de GW170817. El material calentado por tal choque brillaría constantemente en rayos X dando un “resplandor de kilonova”, como ha observado Chandra. La ilustración creada a partir de los datos muestra los escombros procedentes de la fusión (que son los responsables de la kilonova) en azul, rodeados por un choque representado en naranja y rojo.
Existe otra explicación alternativa que sugiere que los rayos X provienen del material que cae hacia un agujero negro que se formó después de la fusión de las estrellas de neutrones. Este material está representado por un pequeño disco en el centro de la ilustración. Para evitar una coincidencia, es probable que solo una de las dos opciones (el resplandor residual de la kilonova o la materia que cae sobre un agujero negro) sea la fuente importante de los rayos X detectados.
Los dos arcos azules brillantes de material por encima y por debajo de la kilonova muestran dónde el material del chorro, ahora desvanecido, ha golpeado el material circundante.
Para conocer cuál de las dos explicaciones es la verdadera, los astrónomos seguirán monitoreando GW170817 en rayos X y ondas de radio. Si se trata de un resplandor residual de kilonova, se espera que la emisión de radio se vuelva más brillante con el tiempo y se vuelva a detectar en los próximos meses o años. Si la explicación más plausible es la de materia que cae sobre un agujero negro recién formado, entonces la salida de rayos X deberá permanecer constante o disminuir rápidamente y no se detectará ninguna emisión de radio con el tiempo.
Los investigadores anunciaron recientemente que se detectó una fuente en las nuevas observaciones de Chandra realizadas en diciembre de 2022. El análisis de esos datos está en curso. Aún no se ha informado de detección de radio.
El artículo que describe estos resultados aparece en el último número de The Astrophysical Journal Letters y está disponible aquí.
El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.
El programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC, por sus siglas en inglés) de la NASA fomenta la exploración del mañana, financiando estudios en etapas iniciales para evaluar la viabilidad de tecnologías que podrían respaldar futuras misiones aeronáuticas y espaciales. Crédito: NASA.
Los conceptos seleccionados incluyen dos del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL). Los proyectos aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y no se consideran misiones oficiales de la NASA.
Un astronauta se mete en un escáner corporal y, horas más tarde, camina sobre Marte con un traje espacial hecho a medida, respirando oxígeno extraído de la atmósfera rica en dióxido de carbono de Marte. En Venus, un dron inflable con forma de pájaro surca el cielo, estudiando la atmósfera del planeta y los patrones climáticos. Ideas como estas son actualmente ciencia ficción, pero algún día podrían convertirse en realidad, gracias a una nueva ronda de subvenciones otorgadas por la NASA.
El programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC) de la NASA fomenta la exploración mediante la financiación de estudios en etapas iniciales para evaluar tecnologías que podrían respaldar futuras misiones aeronáuticas y espaciales. Una nueva lista de premios otorgará un total de algo más de 4,5 millores de euros ($5.1 millones) a 17 investigadores de nueve estados.
“A medida que nos fijamos en destinos cada vez más desafiantes para la exploración con seres humanos y robots, las ideas innovadoras y el pensamiento futuro serán fundamentales para ayudarnos a alcanzar nuevos hitos”, dijo la administradora adjunta de la NASA, Pam Melroy. “Conceptos como los que se están estudiando con esta nueva ronda de financiación del NIAC nos están ayudando a ampliar el alcance de lo posible para que podamos hacerlo realidad”.
El rayo bioinspirado para entornos extremos y exploración zonal (BREEZE) es uno de los 17 conceptos futuristas que se estudiarán con el programa Conceptos avanzados e innovadores de la NASA. Crédito: NASA.
Los conceptos seleccionados incluyen 12 nuevos proyectos para el estudio de la Fase I, así como cinco premios de la Fase II que permitirán a los investigadores continuar con su trabajo previo en conceptos innovadores. Los proyectos aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y no se consideran misiones oficiales de la NASA. Cada uno de los becarios de la Fase I recibirá cerca de 157000 euros ($175,000) para un estudio de nueve meses, y los becarios de la Fase II recibirán algo más de medio millón de euros ($600,000) cada uno para estudiar durante un período de dos años.
“La misión de la NASA de explorar el universo requiere nuevas tecnologías y nuevas formas de hacer las cosas”, dijo Jim Reuter, administrador asociado de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) de la NASA en la sede de la agencia en Washington. “Estudiar estas ideas creativas es el primer paso para convertir la ciencia ficción en un hecho científico”.
Los nuevos proyectos de la Fase I incluyen un diseño novedoso para una nave espacial tripulada que brinda más protección contra la radiación en viajes largos que los módulos de tripulación convencionales, un concepto para un avión eléctrico completamente silencioso y una idea para una nave espacial que podría aprovechar el calor del Sol para impulsarse fuera del sistema solar a velocidades sin precedentes.
John Mather, premio Nobel y astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, propone un concepto que podría ayudar a la humanidad a estudiar exoplanetas distantes similares a la Tierra. Una pantalla estelar del tamaño de un campo de fútbol en el espacio se alinearía con telescopios terrestres, bloqueando la luz de estrellas distantes y permitiendo a los astrónomos buscar signos de vida en las atmósferas de los planetas en otros sistemas estelares.
Un concepto propuesto por Sara Seager, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, ayudaría a los científicos a estudiar un planeta mucho más cercano a casa: Venus. Una sonda se lanzaría en paracaídas a la atmósfera del planeta para capturar una muestra de gas y nubes. La muestra se llevaría a la Tierra, donde los científicos podrían buscar signos de vida en la atmósfera de Venus, uno de los pocos lugares potenciales en los que se podría sobrevivir en el planeta, que de otro modo sería caliente y de alta presión.
“Como en años anteriores, nuestro nuevo grupo de becarios NIAC muestra la creatividad y la visión de la comunidad espacial en general”, dijo Michael LaPointe, ejecutivo interino del programa NIAC en la sede de la NASA.
Los proyectos seleccionados de la Fase II incluyen un diseño para pequeños robots “trepadores” que podrían explorar cuevas subterráneas en Marte, una forma novedosa de usar energía nuclear para naves espaciales y un concepto para un enjambre de micro-robots nadadores impresos en 3D que podrían explorar mundos oceánicos como Encélado, Europa y Titán.
El becario de la Fase II Zac Manchester, de la Universidad Carnegie Mellon, continuará su trabajo en un concepto de gravedad artificial en el espacio utilizando una estructura giratoria del tamaño de un kilómetro. Después de lanzar un solo cohete, la estructura propuesta se desplegaría 150 veces su tamaño original, convirtiéndose en un enorme hábitat giratorio que proporcionaría una gravedad artificial igual a la gravedad de la Tierra en algunas partes de la estructura.
Los investigadores seleccionados para recibir subvenciones NIAC Fase I en 2022, sus instituciones y los títulos de sus propuestas son:
Darmindra Arumugam, Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el Sur de California: Radar Criosférico Rydberg.
NIAC está financiado por STMD, que es responsable de desarrollar las nuevas tecnologías y capacidades transversales que necesita la agencia para lograr sus misiones actuales y futuras.
El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, aún en construcción, utilizará nuevas tecnologías para detectar planetas desde el espacio. La misión tiene como objetivo fotografiar planetas y discos de polvo alrededor de sus estrellas anfitrionas con un detalle hasta mil veces mejor que el que es posible con otros observatorios.
Roman utilizará su Coronagraph Instrument, un sistema de máscaras, prismas, detectores e incluso espejos autoflexibles, construidos para bloquear el resplandor de estrellas distantes y revelar los planetas en órbita alrededor de ellas, para demostrar que las tecnologías de imágenes directas pueden funcionar aún mejor en el espacio que con telescopios terrestres.
“Podremos obtener imágenes de exoplanetas en luz visible utilizando el coronógrafo de Roman”, dijo Rob Zellem, astrónomo del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en el sur de California, quien codirige el plan de calibración para el instrumento de observación. JPL está construyendo el Coronagraph Instrument de Roman. “Hacerlo desde el espacio nos ayudará a ver planetas más pequeños, más antiguos y más fríos de lo que normalmente revelan las imágenes directas, acercándonos a conseguir imágenes de planetas como la Tierra”.
Un hogar lejos de casa
Los exoplanetas (planetas que se encuentran fuera de nuestro sistema solar orbitando otras estrellas) están tan distantes y son tan tenues en comparación con sus estrellas anfitrionas que son prácticamente invisibles, incluso para telescopios muy potentes. Por esta razón casi todos los exoplanetas descubiertos hasta ahora se han encontrado indirectamente a través de los efectos que tienen sobre sus estrellas anfitrionas. Sin embargo, los recientes avances tecnológicos permitirán a los astrónomos tomar imágenes de la luz reflejada de los propios exoplanetas.
Esta animación ilustra cómo un planeta puede desaparecer debido a la luz brillante de una estrella, y cómo un coronógrafo puede mostrarlo. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA/CI Labs.
Analizar los colores de las atmósferas planetarias ayuda a los astrónomos a descubrir de qué están hechas esas atmósferas. Esto, a su vez, puede ofrecer pistas sobre los procesos que ocurren en los planetas que puedan afectar a su potencial habitabilidad. Dado que los seres vivos modifican su entorno de maneras que podríamos detectar, como al producir oxígeno o metano, los científicos esperan que esta investigación allane el camino para futuras misiones que podrían revelar signos de vida.
Si el Coronagraph Instrument de Roman completa con éxito su fase de demostración de tecnología, su modo de polarimetría permitirá a los astrónomos obtener imágenes de los discos alrededor de las estrellas en luz polarizada, similar al resplandor que refleja el sol cuando se usan gafas de sol polarizadas. Los astrónomos utilizarán imágenes polarizadas para estudiar los granos de polvo que forman los discos alrededor de las estrellas, incluidos sus tamaños, formas y posiblemente propiedades minerales. Roman podrá incluso ser capaz de revelar estructuras en los discos, como espacios creados por planetas invisibles. Estas mediciones complementarán los datos existentes al sondear discos de polvo más débiles que orbitan más cerca de sus estrellas anfitrionas de lo que pueden ver otros telescopios.
Cerrando la brecha.
Esta animación fusiona siete imágenes del Observatorio WM Keck en Hawái para mostrar cuatro super-Júpiter orbitando la joven estrella HR 8799. El planeta más cercano está casi tan lejos de su estrella como Urano del Sol, mientras que el más lejano tiene una órbita aún más grande que la de Plutón. Roman podrá obtener imágenes directamente de planetas más antiguos y fríos en órbitas más estrechas. Créditos: Jason Wang (Caltech)/Christian Marois (NRC Herzberg).
Los métodos actuales de obtención de imágenes directas se limitan a planetas enormes y brillantes. Estos planetas son normalmente super-Júpiteres que tienen menos de 100 millones de años, tan jóvenes, que brillan intensamente gracias al calor remanente de su formación, lo que los hace detectables en luz infrarroja. También tienden a estar muy lejos de sus estrellas anfitrionas porque nos es más fácil bloquear la luz de la estrella y ver planetas en órbitas más distantes. El coronógrafo del Roman podría complementar las observaciones infrarrojas de otros telescopios al obtener imágenes por primera vez de super-Júpiteres jóvenes en luz visible, según un estudio realizado por un equipo de científicos.
Pero a los astrónomos también les gustaría obtener imágenes directas de planetas similares al nuestro algún día: planetas rocosos del tamaño de la Tierra que orbiten estrellas similares al Sol dentro de sus zonas habitables (el rango de distancias orbitales donde las temperaturas permiten que exista agua líquida en la superficie de un planeta). Para hacerlo, los astrónomos deben poder ver planetas más pequeños, más fríos y más tenues que orbiten mucho más cerca de sus estrellas anfitrionas, que con los telescopios actuales. Al fotografiar planetas en luz visible, Roman podrá obtener imágenes de planetas maduros que abarcan edades de hasta varios miles de millones de años, algo que nunca antes se había hecho.
“Para obtener imágenes de planetas similares a la Tierra, necesitaremos un rendimiento 10.000 veces mejor que el que brindan los instrumentos actuales”, dijo Vanessa Bailey, astrónoma del JPL y tecnóloga del Coronagraph Instrument de Roman. “El Coronagraph Instrument funcionará varios cientos de veces mejor que los instrumentos actuales, por lo que podremos ver planetas similares a Júpiter que son más de 100 millones de veces más débiles que sus estrellas anfitrionas”.
Un equipo de científicos recientemente realizó una simulación de un objetivo prometedor para Roman, llamado Upsilon Andromedae d. “Este exoplaneta gigante gaseoso es un poco más grande que Júpiter, orbita dentro de la zona habitable de una estrella similar al Sol y está relativamente cerca de la Tierra, a solo 44 años luz de distancia”, dijo Prabal Saxena, científico investigador asistente de la Universidad de Maryland College Park y el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo que describe los resultados. “Lo que es realmente emocionante es que Roman puede ayudarnos a explorar neblinas y nubes en la atmósfera de Upsilon Andromedae d, e incluso puede actuar como un termómetro planetario al poner restricciones a la temperatura interna del planeta”.
Abriendo una nueva frontera
Coronagraph Instrument de Roman: un sistema de máscaras, prismas, detectores e incluso espejos autoflexibles, construidos para bloquear el resplandor de estrellas distantes y revelar planetas en órbita a su alrededor. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
El Coronagraph Instrument contendrá varios componentes de última generación que nunca antes han estado a bordo de un observatorio espacial. Por ejemplo, utilizará máscaras de coronógrafo especialmente diseñadas para bloquear el resplandor de las estrellas anfitrionas, pero permitirá que se filtre la luz de los planetas en órbita más tenues. Estas máscaras tienen formas innovadoras y complejas que bloquean la luz de las estrellas con mayor eficacia que las máscaras tradicionales.
El coronógrafo de Roman estará equipado también con espejos deformables, que ayudan a contrarrestar pequeñas imperfecciones que reducen la calidad de la imagen. Estos espejos especiales medirán y restarán la luz de las estrellas en tiempo real, y los técnicos desde tierra podrán enviar comandos a la nave espacial para ajustarlos. Esto ayudará a contrarrestar efectos como los cambios de temperatura, que pueden alterar ligeramente la forma de la óptica.
Usando esta tecnología, Roman observará planetas tan débiles que los detectores especiales contarán los fotones de luz individuales a medida que lleguen, con segundos o incluso minutos de diferencia. Ningún otro observatorio ha realizado antes este tipo de imágenes en luz visible, lo que proporciona un paso vital para descubrir planetas habitables y posiblemente saber si estamos solos en el universo.
El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman se administra en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, con la participación del Jet Propulsion Laboratory de la NASA y Caltech/IPAC en el sur de California, el Space Telescope Science Institute en Baltimore y un equipo compuesto por científicos de varias instituciones de investigación. Los principales socios comerciales son Ball Aerospace and Technologies Corporation en Boulder, Colorado; L3Harris Technologies en Melbourne, Florida; y Teledyne Scientific & Imaging en Thousand Oaks, California.
Un agujero negro supermasivo a 9 mil millones de años luz de distancia, parece tener un agujero negro compañero orbitando a su alrededor. A medida que la órbita se reduce, el par se acerca a la fusión.
Los agujeros negros supermasivos que cuentan con millones, a miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, se encuentran en el corazón de la mayoría de las galaxias, y los astrónomos están ansiosos por saber cómo llegaron a conformarse. Si bien creen que la mayoría resultó de al menos una fusión entre dos agujeros negros supermasivos más pequeños, los científicos carecían de observaciones que apoyaran la idea, ya que solo se había encontrado un par de agujeros negros supermasivos en vías de fusión.
Un nuevo estudio ha arrojado luz a esta hipótesis: los investigadores que observan un agujero negro supermasivo informaron de indicios de que éste tiene un compañero en órbita cercana. El enorme dúo, llamado binario, se da vueltas aproximadamente cada dos años.
Si el equipo está en lo correcto, el diámetro de la órbita del sistema binario es de 10 a 100 veces más pequeño que el del único otro sistema binario supermasivo conocido, y se sospecha que el par se fusionará aproximadamente en 10.000 años. Aunque pueda parecer mucho tiempo, supondrá que dentro de aproximadamente 100 millones de años, los agujeros negros de este tamaño comenzarán a orbitar entre sí para finalmente unirse. Así que este par está a más del 99% del camino hacia la colisión.
Joseph Lazio y Michele Vallisneri, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en el sur de California, brindaron información sobre cómo se comportan los agujeros negros supermasivos en un sistema binario y cómo interpretar los datos que se obtienen en radiofrecuencia.
La prueba de que este agujero negro supermasivo puede tener un compañero proviene de las observaciones de los radiotelescopios ubicados en la Tierra. Los agujeros negros no emiten luz, pero su gravedad puede acumular discos de gas caliente a su alrededor y expulsar parte de ese material al espacio. Estos chorros de material pueden alcanzar distancias de millones de años luz. Si uno de esos chorros apunta hacia la Tierra, parece mucho más brillante que uno que no se alinee con nuestro planeta. Los astrónomos llaman blazares a los agujeros negros supermasivos con chorros orientados hacia la Tierra, y un blazar llamado PKS 2131-021 es el núcleo de este artículo reciente.
PKS 2131-021 está ubicado a unos 9 mil millones de años luz de la Tierra, es uno de los 1800 blazares que un grupo de investigadores de Caltech, en Pasadena, ha estado monitoreando con el Owens Valley Radio Observatory, en el norte de California, durante 13 años en un estudio general de comportamiento de blazares. Pero este blazar en particular exhibe un comportamiento extraño: su brillo muestra altibajos regulares tan predecibles como el tictac de un reloj.
Los investigadores creen que esta variación regular es el resultado de un segundo agujero negro que tira del primero mientras se orbitan entre sí cada dos años. Se estima que cada uno de los dos agujeros negros en PKS 2131-021, tiene unos cientos de millones de veces, la masa de nuestro Sol. Para confirmar el hallazgo, los científicos intentarán detectar ondas gravitacionales (ondas en el espacio) provenientes del sistema. La primera detección de ondas gravitacionales de agujeros negros binarios se anunció en 2016.
Para confirmar que las oscilaciones no fueron aleatorias o debidas a un efecto temporal alrededor del agujero negro, el equipo tuvo que observar más de una década (de 2008 a 2019) los datos del Observatorio Owens Valley. Después de enterarse de que otros dos radiotelescopios también habían estudiado este sistema, el Radio Observatorio de la Universidad de Michigan (1980 a 2012) y el Observatorio Haystack (1975 a 1983), investigaron los datos adicionales y descubrieron que coincidía con las predicciones de cómo el brillo del blazar fluctuaba con el tiempo.
“Este trabajo es un testimonio de la importancia de la perseverancia”, dijo Lazio. “Se necesitaron 45 años de observaciones de radio para producir este resultado. Pequeños equipos, en diferentes observatorios en todo el país, tomaron datos semana tras semana, mes tras mes, para hacer esto posible”.
Una nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha capturado la espectacular colisión entre dos galaxias que alimentan el nacimiento de estrellas, de forma triangular.
El dúo de galaxias que interactúan se llama colectivamente Arp 143. El par está en la galaxia espiral brillante, distorsionada y formadora de estrellas NGC 2445 que se ve a la derecha, junto con su compañera menos llamativa, NGC 2444 a la izquierda.
Los astrónomos sugieren que las galaxias se cruzaron entre sí, lo que provocó la formación estelar de forma peculiar en NGC 2445, donde miles de estrellas cobran vida en el lado derecho de la imagen. Esta galaxia está continuamente generando estrellas porque es rica en gas, que es la materia prima a partir de la cual, se forman las estrellas. Sin embargo, aún no ha escapado de las garras gravitatorias de su compañera NGC 2444, que se muestra en el lado izquierdo de la imagen. La pareja galáctica está librando un tira y afloja cósmico y NGC 2444 parece estar ganando. La galaxia ha extraído gas de NGC 2445, formando el extraño triángulo de estrellas recién formadas.
“Las simulaciones muestran que las colisiones frontales entre dos galaxias son una manera de formar anillos de nuevas estrellas”, dijo la astrónoma Julianne Dalcanton del Center for Computational Astrophysics del Instituto Flatiron en Nueva York y la Universidad de Washington en Seattle. “Por lo tanto, los anillos de formación estelar no son raros. Sin embargo, lo extraño de este sistema es que es un triángulo de formación estelar. Parte de la razón de esa forma es que estas galaxias todavía están muy cerca una de la otra y NGC 2444 todavía se aferra gravitatoriamente a la otra galaxia. NGC 2444 también puede tener un halo de gas caliente invisible que podría ayudar a alejar el gas de NGC 2445 de su núcleo. Así que aún no están completamente libres la una de la otra, y su inusual interacción está distorsionando el anillo en este triángulo”.
NGC 2444 también es responsable de absorber tiras de gas, parecidas a caramelos, de su compañera, avivando serpentinas de jóvenes estrellas azules que parecen formar un puente entre las dos galaxias.
Estas serpentinas se encuentran entre las primeras de lo que parece ser una ola de formación estelar que comenzó en las afueras de NGC 2445 y continuó hacia el interior. Los investigadores estiman que las serpentinas de estrellas nacieron hace entre 50 y 100 millones de años. Pero estas estrellas infantiles se están quedando atrás a medida que NGC 2445 continúa alejándose lentamente de NGC 2444.
Las estrellas que no tienen más de 1 millón o 2 millones de años se están formando más cerca del centro de NGC 2445. La aguda nitidez del Hubble revela algunas estrellas individuales. Son las más brillantes y masivas de la galaxia. La mayoría de las zonas azules brillantes son agrupaciones de estrellas. Las manchas rosadas son cúmulos de estrellas jóvenes y gigantes que todavía están envueltas en polvo y gas.
Aunque la mayor parte de la acción ocurre en NGC 2445, no significa que la otra mitad de la pareja que interactúa, haya escapado ilesa. La lucha gravitacional ha estirado a NGC 2444 en una forma extraña. La galaxia contiene estrellas viejas y no posee nacimientos estelares recientes porque perdió su gas hace mucho tiempo, mucho antes de este encuentro galáctico.
“Este es un ejemplo del tipo de interacciones que ocurrieron hace mucho tiempo. Es un ejemplo perfecto para comprender la formación de estrellas y la interacción entre galaxias”, dijo Elena Sabbi del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland.
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 (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 las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Association of Universities for Research in Astronomy en Washington, D.C.
Esta imagen de la compleja superficie de la luna Ganímedes, de Júpiter, provino de un sobrevuelo cercano a la luna gigante en junio de 2021, de la misión Juno de la NASA. En su máxima aproximación, la nave espacial se estuvo a solo 1.046 kilómetros de la superficie de Ganímedes.
La mayoría de los cráteres de Ganímedes tienen rayas claras que se extienden desde la cicatriz del impacto, pero sólo alrededor del 1 por ciento de los cráteres, tienen rayas oscuras. Esta imagen tomada por JunoCam durante el sobrevuelo cercano a Ganímedes muestra uno de los cráteres con rayas oscuras. El cráter, llamado Kittu, tiene aproximadamente 15 kilómetros de ancho y está rodeado por material más oscuro expulsado durante el impacto que formó el cráter. Los científicos creen que la contaminación del objeto que impactó produjo las rayas oscuras. A medida que pasa el tiempo, las rayas permanecen oscuras porque son un poco más cálidas que el entorno, por lo que el hielo se va condensando en un terreno cercano más frío y claro.
Ganímedes es la luna más grande de nuestro sistema solar, es más grande que el planeta Mercurio. Es la única luna que se sabe que tiene su propio campo magnético, lo que provoca auroras que rodean los polos de la luna. La evidencia también indica que Ganímedes puede ocultar un océano de agua líquida debajo de su superficie helada.
El científico aficionado Thomas Thomopoulos creó esta imagen con mejora de color utilizando datos de la cámara JunoCam. La imagen original fue tomada el 7 de junio de 2021.
Hace cinco años, los astrónomos revelaron el sistema TRAPPIST-1.
En todo el mundo, los periódicos publicaron en sus portadas el hallazgo: los astrónomos habían descubierto que una estrella enana roja llamada TRAPPIST-1 albergaba siete planetas del tamaño de la Tierra. La NASA anunció el sistema recién descubierto el 22 de febrero de 2017.
A través del uso de telescopios ubicados en la tierra y en el espacio, los científicos revelaron uno de los sistemas planetarios más inusuales, encontrados más allá de nuestro Sol lo que conllevó a realizarse la inevitable pregunta: ¿Alguno de estos planetas es habitable, puede ser alguno capaz de albergar vida?
Cinco años después, los planetas siguen siendo enigmáticos. Tras la publicación, se han realizado estudios que han revelado más información: los planetas TRAPPIST-1 son rocosos, pueden tener casi el doble de edad que nuestro sistema solar y se encuentran a 41 años luz de la Tierra.
Con el recién lanzado telescopio espacial James Webb, los astrónomos serán capaces de buscar indicios que confirmen si estos planetas del sistema TRAPPIST-1 poseen atmósferas. “Que la gente incluso pueda hacer la pregunta de si un planeta alrededor de otra estrella es habitable, eso me deja atónito”, dijo Sean Carey, gerente del Exoplanet Science Institute en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en el sur de California. Carey formó parte del equipo que ayudó a descubrir algunos de los planetas TRAPPIST-1 utilizando datos del Telescopio Espacial Spitzer que ya se encuentra retirado.
Con el programa interactivo Eyes on Exoplanets de la NASA, puedes explorar el sistema TRAPPIST-1 y ver de cerca la ilustración creada de cada planeta.
Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Un objetivo importante para el telescopio espacial Webb, es el cuarto planeta en distancia respecto a su estrella, llamado TRAPPIST-1e, ya que está localizado en la franja concreta que los científicos llaman la zona habitable, también conocida como la zona Goldilocks. Esta zona se crea en función de la distancia orbital desde una estrella, donde la cantidad de calor es la adecuada para permitir que haya agua líquida en la superficie de un planeta.
Aunque los planetas están orbitando alrededor de TRAPPIST-1, la estrella (enana roja) no solo es mucho más fría que nuestro Sol, sino que tiene menos del 10% de su tamaño. (De hecho, si todo el sistema se colocara en nuestro propio sistema solar, encajaría dentro de la órbita de nuestro planeta más interno, Mercurio).
Póster de TRAPPIST-1 e descargable y gratuito. Pertenece a un conjunto de carteles de JPL imaginando viajes virtuales a 14 exoplanetas. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Buscando atmósferas
La zona habitable es un primer corte en la búsqueda de planetas habitables. Un planeta potencialmente habitable también requeriría una atmósfera adecuada. Es probable que Webb, especialmente en sus primeras observaciones, obtenga solo un indicio parcial de si hay una atmósfera presente.
“Lo que está en juego aquí es la primera caracterización de la atmósfera de un planeta terrestre del tamaño de la Tierra en la zona habitable”, dijo Michaël Gillon, astrónomo de la Universidad de Lieja, en Bélgica, y autor principal del estudio que reveló los siete planetas en 2017.
Las mediciones con el telescopio espacial Hubble añadieron más información respecto a la habitabilidad. Si bien el Hubble no tiene el poder para determinar si los planetas poseen atmósferas potencialmente habitables, encontró que al menos tres de los planetas (d, e y f) no parecen tener las atmósferas dominadas principalmente por hidrógeno, como la de los gigantes gaseosos (Neptuno, por ejemplo) de nuestro sistema solar. Se cree que los planetas con ese tipo de atmósferas son menos proclives para albergar vida.
“Eso establece un margen del potencial de la atmósfera para soportar agua líquida en la superficie”, dijo Nikole Lewis, científica planetaria de la Universidad de Cornell.
Lewis forma parte de un equipo científico que usará el telescopio Webb para observar el espacio en luz infrarroja, para buscar señales de una atmósfera en TRAPPIST-1e, el planeta que se encuentra en la zona habitable.
“La esperanza es que veamos dióxido de carbono, una característica realmente fuerte, justo en las longitudes de onda detectables por Webb”, dijo. “Una vez que sepamos dónde hay pequeñas cosas que se elevan por encima del ruido, podemos regresar y hacer una mirada de resolución mucho más alta en esa área”.
El tamaño de los planetas TRAPPIST-1 también podría ayudar a fortalecer el caso de la habitabilidad, aunque la investigación está lejos de ser concluyente.
Son comparables a la Tierra no solo en diámetro sino también en masa. Acotar la masa de los planetas fue posible gracias a su distribución alrededor de TRAPPIST-1: los científicos pudieron calcular los rangos de masas debido a que los planetas se encuentran agrupados de forma muy unida, se empujan entre sí, y de ese modo se pueden apreciar efectos gravitacionales.
“Hemos obtenido muy buena información sobre su tamaño: masa y radio”, dijo Lewis de Cornell. “Eso significa que conocemos sus densidades”.
Las densidades sugieren que los planetas podrían estar compuestos de materiales que se encuentran en planetas terrestres como el nuestro.
“Los científicos utilizan modelos informáticos de la posible formación y evolución de la atmósfera planetaria para tratar de delimitar su posible composición, estos recursos serán importantes para los planetas TRAPPIST-1”, dijo Lewis.
“Lo mejor del sistema TRAPPIST es que nos permitirá refinar esos modelos a como son, ya sea que terminen siendo solo rocas estériles o terminen siendo mundos potencialmente habitables”, dijo.
Para Gillon, otra gran ventaja del sistema es el alcance del sistema TRAPPIST-1. “He visto TRAPPIST-1 incluido en algunas obras artísticas; Lo he visto en la música, las novelas de ciencia ficción, los cómics”, dijo. “Eso es realmente algo que hemos disfrutado durante estos cinco años. Es como si este sistema tuviera vida propia”.
La etapa de descenso de Mars 2020 baja el rover Perseverance de la NASA al Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021. La imagen es de un vídeo capturado por una cámara a bordo de la etapa de descenso. Créditos: NASA/JPL Caltech.
El rover ha acumulado una serie de logros, incluidos nuevos récords de distancia, al llegar al final de la primera de varias campañas científicas planificadas en el Planeta Rojo.
El rover Perseverance de la NASA ha logrado una serie de primicias desde que aterrizó en Marte hace un año, el 18 de febrero de 2021, y el científico de seis ruedas tiene otros logros importantes reservados a medida que avanza hacia su nuevo destino y una nueva campaña científica.
Con un peso aproximado de 1 tonelada (1.025 kilogramos), Perseverance es el rover más pesado que jamás haya aterrizado en Marte, devolviendo un vídeo dramático de su aterrizaje. El rover recolectó las primeras muestras de núcleos de roca de otro planeta (lleva seis hasta ahora), sirvió como una estación base indispensable para Ingenuity, el primer helicóptero en Marte, y probó MOXIE (Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno en Marte), el primer prototipo de generador de oxígeno en el Planeta Rojo.
La misión Mars 2020 Perseverance de la NASA capturó imágenes emocionantes del aterrizaje del rover en el cráter Jezero de Marte, el 18 de febrero de 2021. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Perseverance también rompió recientemente un récord de la mayor distancia recorrida por un rover de Marte en un solo día, viajando casi 320 metros el 14 de febrero de 2022, el día 351 marciano, o sol, de la misión. Y realizó todo el recorrido utilizando AutoNav, el software de conducción autónoma que permite a Perseverance encontrar su propio camino entre rocas y otros obstáculos.
El rover casi ha concluido su primera campaña científica en el cráter Jezero, un lugar que contenía un lago hace miles de millones de años y presenta algunas de las rocas más antiguas de Marte que los científicos han podido estudiar de cerca. Las rocas que han registrado y conservado ambientes que una vez albergaron agua son lugares privilegiados para buscar signos de vida microscópica antigua.
“Las muestras que Perseverance ha estado recolectando proporcionarán una cronología clave para la formación del cráter Jezero”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. “Cada uno se considera cuidadosamente por su valor científico”.
Contando los eones
En las próximas semanas se recolectarán dos muestras más del tipo de roca “Ch’ał” (nombrado con el término navajo para “rana”), un conjunto de rocas oscuras y escombros representativas de lo que se ve en gran parte del suelo del cráter. Si las muestras de estas rocas se devuelven a la Tierra, los científicos creen que podrían proporcionar un rango de edad para la formación de Jezero y el lago que alguna vez residió allí.
Perseverance tomó esta vista de una colina llamada “Santa Cruz” el 29 de abril de 2021. Con unos 50 cm de ancho en promedio, las rocas en primer plano se encuentran entre el tipo de rocas que el equipo del rover ha denominado “Ch’al” (el término navajo para “rana” y pronunciado “chesh”). El rover Perseverance volverá a la zona la próxima semana más o menos. Créditos: NASA/JPL Caltech/ASU/MSSS.
Los científicos pueden aproximar la edad de la superficie de un planeta o una luna contando sus cráteres de impacto. Las superficies más antiguas han tenido más tiempo para acumular cráteres de impacto de varios tamaños. En el caso de la Luna, los científicos pudieron refinar sus estimaciones analizando muestras lunares del Apolo. Han tomado esas lecciones para reducir las estimaciones de edad de las superficies en Marte. Pero tener muestras de rocas del Planeta Rojo mejoraría las estimaciones basadas en cráteres de la edad de la superficie y les ayudaría a encontrar más piezas del rompecabezas que es la historia geológica de Marte.
“En este momento, tomamos lo que sabemos sobre la edad de los cráteres de impacto en la Luna y lo extrapolamos a Marte”, dijo Katie Stack Morgan, científica adjunta del proyecto Perseverance en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California, que administra la misión del rover. “Traer una muestra de esta superficie llena de cráteres en Jezero podría proporcionar un punto de enlace para calibrar el sistema de datación del cráter de Marte de forma independiente, en lugar de confiar únicamente en el lunar”.
La misión no ha estado exenta de desafíos. El primer intento del rover de perforar un núcleo de roca resultó en vano, lo que provocó una extensa campaña de prueba para comprender mejor las rocas frágiles. El equipo también necesitaba limpiar los guijarros que habían caído en la parte del sistema de muestreo que sostiene las brocas.
El compañero aéreo de Perseverance, el Ingenuity Mars Helicopter de la NASA, ha demostrado ser igualmente valiente: estuvo en tierra durante casi un mes después de una tormenta de polvo antes de reanudar recientemente sus vuelos. Originalmente programado para volar cinco veces, el helicóptero ha completado con éxito 19 vuelos, brindando una nueva perspectiva del terreno marciano y ayudando al equipo de Perseverance a planificar el camino a seguir.
Al oeste de “Octavia E. Butler Landing”, donde Perseverance comenzó su viaje, se encuentran los restos de un delta en forma de abanico formado por un antiguo río que alimentaba el lago en el cráter Jezero. Los deltas acumulan sedimentos con el tiempo, atrapando potencialmente materia orgánica y posibles firmas biológicas (signos de vida) que pueden estar en el medio ambiente. Eso convierte a este destino, al que la misión espera llegar este verano, en un hito del próximo año.
Más sobre la misión
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, allanará 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.
Las misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.
La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de la NASA de exploración de la Luna a Marte, que incluye las misiones Artemisa a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.
JPL, que Caltech administra para la NASA en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.
Veinte estudiantes, junto con sus padres, maestros y compañeros de clase, se reunieron virtualmente con los miembros del equipo del rover de Marte en JPL, donde recibieron mensajes personalizados transmitidos por el rover Perseverance de la NASA como parte de la campaña “Tienes perseverancia”. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El primer grupo de estudiantes de secundaria en la campaña “¡Tienes perseverancia!” de la agencia fue honrado con un mensaje del Planeta Rojo y una charla con el equipo del rover en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), en California.
Un grupo de 20 jóvenes estudiantes que han mostrado el rasgo de carácter que da nombre al rover Perseverance de la NASA, recibió mensajes de aliento directamente de ese científico de seis ruedas en Marte.
Nominado por educadores y líderes comunitarios de todo el país, es el primer grupo en los premios “¡Tienes perseverancia!” de la agencia, que honran a los estudiantes estadounidenses de sexto a octavo grado que han demostrado que nada los disuadirá de su viaje educativo.
En una videoconferencia del 15 pasado de febrero, los estudiantes pudieron ver al equipo del rover trabajando en una sala de control en JPL, en el sur de California, mientras la Gerente de la Misión Perseverance en la superficie, Jessica Samuels, los guiaba virtualmente por las instalaciones. En el programa de 60 minutos, los estudiantes hicieron preguntas a docenas de miembros del equipo móvil y aprendieron cómo Perseverance usó su característica “Seq. Eco” para enviar los mensajes (generados por el equipo en la Tierra, luego retransmitidos a Marte y de regreso). Samuels presentó un vídeo con los mensajes de texto individualizados que el rover había enviado a los estudiantes desde unos 320 millones de kilómetros de distancia. Esta es la primera vez que los estudiantes reciben mensajes personalizados de un rover en otro planeta.
Jennifer Trosper, gerente del proyecto Mars Perseverance, dirige a los miembros del equipo del rover en JPL, en una ronda de aplausos para los estudiantes que fueron honrados a través de la campaña “Tienes perseverancia”, por superar obstáculos en la búsqueda de sus metas educativas. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Perseverance tenía este mensaje para Shannon Hayes, estudiante de octavo grado de Lake Worth, Florida: “Shannon, demuestras que nada te detendrá si te lo propones. ¡Ese es el camino!”
Shannon tiene una condición genética que la hace médicamente frágil y le impide asistir al colegio en persona, dijo su maestra al nominarla para la oportunidad. A pesar de las severas limitaciones físicas de la alumna, “su trabajo es impecable y detallado, y muestra una asombrosa comprensión de los conceptos. Su madurez y actitud positiva son las mejores que he visto”, escribió la maestra.
Por su parte, cuando llegaron al momento de las preguntas y respuestas, Shannon quería saber sobre la dificultad de conducir el rover en la baja gravedad de Marte. Otros estudiantes tenían preguntas sobre la evidencia de agua en Marte, los tipos de muestras que Perseverance ha recolectado, cómo el rover usa plutonio para obtener energía y cómo está diseñado para sobrevivir en el duro entorno del Planeta Rojo. La Gerente del Proyecto de Perseverancia, Jennifer Trosper, les dijo a los niños que sus preguntas le aseguraron que estaban en el camino hacia el éxito, y dijo que lloró al leer los formularios de nominación para los estudiantes, algunos de los cuales han superado obstáculos serios.
“Leí sus historias y me inspiraron mucho”, dijo Trosper a los niños, y añadió: “Esa perseverancia, valor y determinación, eso es lo que se necesita para tener éxito”.
Más sobre ‘Tienes perseverancia’
El programa conecta a los estudiantes con el equipo del rover en JPL, cuyos miembros han enfrentado varios desafíos durante el desarrollo del rover, el viaje a Marte, el aterrizaje aterrador y la misión en la superficie, todo durante una pandemia global que ha llevado a gran parte del equipo a trabajar en remoto.
Los estudiantes que también han persistido, mostrando tenacidad, automotivación y capacidad de superar obstáculos en la búsqueda de sus objetivos, son elegibles para ser honrados por el equipo del rover y la NASA.
Los candidatos deben ser nominados por un educador o líder comunitario con conocimiento de primera mano de la mejora académica del estudiante a través de la adversidad, y un segundo nominador debe validar la presentación. Después de que se evalúen las entradas para garantizar que los estudiantes cumplan con los criterios, la selección para participar se realiza a través de una lotería.
El programa “Tienes perseverancia” continúa durante el resto de este año escolar. Se planean tres ventanas de nominación más, incluida una ventana que está abierta ahora y cierra el 28 de febrero. Los ganadores del próximo grupo se anunciarán el 24 de marzo.
