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A los ojos humanos, el fondo nocturno entre las estrellas parece oscuro, el vacío del espacio. Pero los telescopios de rayos X obtienen una vista totalmente diferente. Como si fuese un espectáculo de fuegos artificiales lejano, nuestras imágenes del cielo en rayos X revelan un universo floreciente. Estas imágenes insinúan erupciones cósmicas aún desconocidas que provienen de algún lugar profundo de nuestra galaxia.

Para ayudar a encontrar la fuente de estos misteriosos rayos X, el astrónomo Dan McCammon de la Universidad de Wisconsin y su equipo van a lanzar el instrumento XQC o X-ray Quantum Calorimeter. El XQC realizará su séptimo viaje al espacio a bordo de un cohete suborbital de la NASA. Esta vez, el XQC observará un parche de luz de rayos X con una resolución de energía 50 veces mejor que en las observaciones anteriores, lo que es clave para revelar su fuente. La ventana de lanzamiento se abre en el Arnhem Space Centre de Australia de Equatorial Launch el 26 de junio de 2022.

Debido a que la atmósfera de la Tierra absorbe los rayos X, nuestras primeras vistas de rayos X cósmicos se hicieron esperar. En junio de 1962, los físicos Bruno Rossi y Ricardo Giacconi lanzaron al espacio el primer detector de rayos X. El vuelo reveló las primeras fuentes de rayos X más allá de nuestro Sol: Scorpius X-1, un sistema estelar binario a unos 9.000 años luz de distancia, así como un resplandor difuso esparcido por el cielo. El descubrimiento fundó el campo de la astronomía en rayos X y más tarde le valió a Giacconi una parte del Premio Nobel de física de 2002.

Ahora los científicos cartografían el cielo en rayos X con un nivel de detalle cada vez más fino gracias a la ayuda de misiones de rayos X de la NASA. Aun así, hay varios parches brillantes cuyas fuentes se desconocen. Para el próximo vuelo, McCammon y su equipo apuntarán a un parche de luz en rayos X visible solo parcialmente desde el hemisferio norte.

Los científicos creen que el parche de rayos X proviene del gas caliente difuso calentado por las supernovas, las erupciones brillantes de las estrellas moribundas. La misión XQC está investigando dos posibles fuentes, ilustradas en el siguiente gráfico.

Una posibilidad es que los rayos X provengan del gas calentado por supernovas “Tipo Ia”, la agonía de estrellas masivas que viven de decenas a cientos de millones de años. La parte interna de nuestra galaxia tiene una concentración lo suficientemente alta de este tipo de supernova, como para calentar el parche de rayos X que está investigando McCammon.

La otra fuente posible son las supernovas de “Tipo II”. Las estrellas previas a las supernovas Tipo II son aún más masivas, arden con más brillo y calor, y viven solo unos pocos millones de años antes de convertirse en supernova. Tienen lugar en regiones activas de formación de estrellas, como las de uno de los brazos espirales internos de nuestra galaxia.

Para distinguir estas posibilidades, la XQC analizará la luz de rayos X en busca de rastros de oxígeno y hierro. Si se encuentra más oxígeno, apunta a supernovas de tipo II, mientras que si hay menos oxígeno, sugiere supernovas de tipo 1a. La física es compleja, pero en última instancia se deriva de en cuánto tiempo se quemaron las estrellas antes de entrar en explosión. Las estrellas más pequeñas previas a las supernovas de Tipo 1a se queman durante más tiempo, dejando menos oxígeno que las supernovas de Tipo II.

Por supuesto, es probable que la misión proporcione mucha más información. “Esta es una exploración con una nueva capacidad: queremos ver lo que podemos ver”, dijo McCammon. “Cada vez que miramos el cielo de rayos X con una nueva capacidad, resulta ser más complicado de lo que suponíamos”.

Tras el vuelo, el equipo planea recuperar el instrumento. Se retirará a Oak Ridge National Labs en Tennessee, donde ayudará en los experimentos de laboratorio.

Este vuelo será el último viaje de la XQC al espacio, pero el primero desde la nueva gama de cohetes del Arnhem Space Centre en East Arnhem, Australia. La XQC es parte de un programa de lanzamiento de tres cohetes en junio y julio de 2022, y será el primer lanzamiento de la NASA desde Australia desde 1995.

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Edición: R. Castro.

El equipo de la misión ha optado por operar el sismómetro de InSight durante más tiempo de lo planeado previamente aunque, por ello, el módulo de aterrizaje agotará la energía antes de lo previsto.

A medida que la energía de la que dispone el módulo de aterrizaje InSight Mars de la NASA disminuye día a día, el equipo de la nave espacial ha revisado el cronograma de la misión para maximizar los estudios científicos que pueden realizar. Se programó que el módulo de aterrizaje  apagara automáticamente el sismómetro (el último instrumento científico operativo de InSight) a finales de junio para conservar energía, sobreviviendo con la energía que pueden generar sus paneles solares (cargados de polvo) hasta alrededor de diciembre.

En cambio, el equipo ahora planea programar que el sismómetro del módulo de aterrizaje pueda operar durante más tiempo, tal vez hasta finales de agosto o principios de septiembre. Hacerlo descargará las baterías del módulo de aterrizaje antes y hará que la nave espacial también se quede sin energía, pero podría permitir que el sismómetro detecte nuevos martemotos.

“InSight aún no ha terminado de enseñarnos cosas de Marte”, dijo Lori Glaze, directora de la Planetary Science Division de la NASA (en Washington). “Vamos a obtener toda la información científica que podamos antes de que el módulo de aterrizaje concluya las operaciones”.

InSight (abreviatura de Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) actualmente se encuentra en una prolongación de misión tras lograr sus objetivos científicos. El módulo de aterrizaje ha detectado más de 1.300 marsquakes (o terremotos marcianos) desde que aterrizó en Marte en 2018, proporcionando información que ha permitido a los científicos medir la profundidad y la composición de la corteza, el manto y el núcleo de Marte. Con sus otros instrumentos, InSight registró datos meteorológicos muy valiosos, investigó el suelo debajo del módulo de aterrizaje y estudió los restos del antiguo campo magnético de Marte.

Todos los instrumentos, excepto el sismómetro, ya han sido apagados. Al igual que otras naves espaciales de Marte, InSight tiene un sistema de protección contra fallos que activa automáticamente el “modo seguro” en situaciones peligrosas apagando todas las funciones excepto las más esenciales, lo que permite a los ingenieros evaluar la situación. La baja energía y las temperaturas que se salen de los límites predeterminados pueden activar el modo seguro.

Para permitir que el sismómetro continúe funcionando el mayor tiempo posible, el equipo de la misión está apagando el sistema de protección contra fallos de InSight. Si bien esto permitirá que el instrumento funcione durante más tiempo, deja al módulo de aterrizaje desprotegido ante eventos repentinos e inesperados a los que los controladores de tierra no tendrán tiempo de responder.

“El objetivo es obtener datos científicos hasta el punto en que InSight no pueda operar en absoluto, en lugar de conservar energía y operar el módulo de aterrizaje sin ningún beneficio científico”, dijo Chuck Scott, gerente de proyecto de InSight en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en el sur de California.

Las actualizaciones periódicas sobre la energía de InSight y las observaciones de los miembros del equipo de la misión se publicarán en blogs.nasa.gov/insight.

El equipo de InSight también estará disponible para responder las preguntas del público en directo el 28 de junio a las 3 p.m. EDT (mediodía PDT) durante un evento de transmisión en vivo en YouTube. Se pueden hacer preguntas usando el hashtag #AskNASA.

Más información sobre la misión

El JPL administra InSight para la Science Mission Directorate de la NASA. InSight es parte del Discovery Program de la NASA, administrado por el Marshall Space Flight Center de la agencia (en Huntsville, Alabama). Lockheed Martin Space (en Denver) construyó la nave espacial InSight, incluida su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoya las operaciones de la nave espacial para la misión.

Varios socios europeos, incluido el Centre National d’Études Spatiales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), están apoyando la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) a la NASA, con el investigador principal en el IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Las contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP; el Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) en Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza; el Imperial College London y la Oxford University en el Reino Unido; y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), con contribuciones significativas del Centro de investigación espacial (CBK) de la Academia de Ciencias de Polonia y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.

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Edición: R. Castro.

La nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA, desde su lanzamiento que tuvo lugar el pasado noviembre, ha viajado constantemente hacia su encuentro con el asteroide binario Didymos previsto para el 26 de septiembre. La nave espacial está funcionado según lo planificado.

El equipo del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) que gestiona la misión DART para la NASA, ha capturado aproximadamente 150.000 imágenes de varias estrellas utilizando la cámara telescópica de la nave espacial, la Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, o DRACO.

DRACO es una cámara de alta resolución inspirada en el generador de imágenes de la nave espacial New Horizons de la NASA, que envió las primeras imágenes en primer plano del sistema de Plutón y de un objeto del Cinturón de Kuiper, Arrokoth. El único instrumento en DART juega un papel crítico. DRACO no solo capturará imágenes de Didymos y Dimorphos, sino que simultáneamente respaldará el sistema de guía autónomo de la nave espacial, SMART Nav, para guiar a DART hacia su destino final. Al tomar imágenes periódicas de estrellas en diferentes partes del cielo, DART le brinda al equipo del APL en tierra (en Laurel, Maryland) los datos necesarios para respaldar las pruebas y ensayos de la nave espacial para prepararse para el impacto cinético que tendrá lugar en septiembre en el sistema de asteroides.

El 27 de mayo, DART apuntó la cámara DRACO hacia Vega, una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. La primera imagen en blanco y negro que tomó DRACO muestra un punto claramente brillante; a 25 años luz de distancia, Vega está relativamente cerca de nuestro sistema solar. La imagen se satura intencionalmente para respaldar lo que se llama prueba de luz dispersa. Los seis “picos” visibles en la franja de la estrella son el resultado del patrón de difracción de la estructura que sostiene el espejo secundario de la cámara.

La segunda imagen en blanco y negro se tomó con Vega colocada a propósito justo fuera del campo de visión de la cámara, capturando un resplandor similar a un halo alrededor del borde de la estrella. Sin embargo, el halo no está realmente allí en el espacio, sino que es creado por una pequeña fracción de la luz de Vega que se dispersa en varias partes de la DRACO y en el detector.

“Queríamos específicamente algo brillante, y Vega es brillante”, explicó la científica de instrumentos de la DRACO, Carolyn Ernst, del APL. “Estamos tomando una serie de imágenes y buscando luz que pueda dispersarse por partes de la cámara y que termine donde no debería estar. Estamos haciendo exposiciones largas y cortas para obtener diferentes medidas de lo que puede ser la luz dispersa”, señaló Ernst.

Incluso las imágenes que no capturan la estrella por completo en el campo de visión, son importantes. Ese tipo de información alimenta la calibración de la cámara DRACO, preparándola para cuando tome imágenes del asteroide Didymos y su asteroide pequeño Dimorphos antes de apuntar y chocar contra este último a una velocidad de 22.530 kilómetros por hora.

Mientras DART continúa su viaje hacia el sistema binario de asteroides Didymos para realizar este septiembre la primera prueba de desviación mediante impacto cinético, también seguirá capturando imágenes para garantizar que la cámara DRACO esté calibrada de manera óptima y pueda realizar mediciones precisas cuando la nave espacial finalmente establezca sus miras en su asteroide objetivo.

DART fue desarrollado y es administrado por Johns Hopkins APL para la Planetary Defense Coordination Office de la NASA. DART es la primera misión de prueba de defensa planetaria del mundo, que ejecutará intencionalmente un impacto cinético en Dimorphos para cambiar ligeramente su movimiento en el espacio. Si bien ninguno de los asteroides representa una amenaza para la Tierra, la misión DART demostrará que una nave espacial puede viajar de forma autónoma hasta terminar en un impacto cinético en un asteroide objetivo relativamente pequeño, y que esta es una técnica viable para desviar un asteroide realmente peligroso, si alguna vez se descubre uno. DART alcanzará su objetivo el 26 de septiembre de 2022.

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Edición: R. Castro.

Las impresionantes perspectivas muestran a cuatro de nuestros vecinos galácticos bajo distintos tipos de luz.

Las nuevas imágenes que utilizan datos de la ESA (Agencia Espacial Europea) y de las misiones de la NASA muestran el polvo que llena el espacio entre las estrellas en cuatro de las galaxias más cercanas a nuestra Vía Láctea. Más que sorprendentes, las instantáneas también son un tesoro científico, que dan una idea de lo drásticamente que puede variar la densidad de las nubes de polvo dentro de una galaxia.

De una consistencia similar a la del humo, el polvo se crea al morir las estrellas y es uno de los materiales que forman nuevas estrellas. Las nubes de polvo observadas por los telescopios espaciales están constantemente formadas y moldeadas por la explosión de estrellas, los vientos estelares y los efectos de la gravedad. Casi la mitad de toda la luz estelar del universo es absorbida por el polvo. Muchos de los elementos químicos pesados esenciales para la formación de planetas como la Tierra, están atrapados en granos de polvo en el espacio interestelar. Es por ello que conocer y comprender el polvo es una parte esencial para comprender el universo.

Las nuevas observaciones fueron posibles gracias al trabajo del Observatorio Espacial Herschel de la ESA, que estuvo en activo de 2009 a 2013. El Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en el sur de California, contribuyó con partes clave de dos instrumentos de la nave espacial. Los instrumentos superfríos de Herschel pudieron detectar el brillo térmico del polvo, que se emite como luz infrarroja lejana, un rango de longitudes de onda más largo que lo que los ojos humanos pueden detectar.

Las imágenes de Herschel del polvo interestelar ofrecen vistas de alta resolución de detalles finos en estas nubes, revelando subestructuras intrincadas. Pero la forma en que se diseñó el telescopio espacial significaba que, a menudo, no podía detectar la luz de nubes más dispersas y difusas, especialmente en las regiones exteriores de las galaxias, donde el gas y el polvo se vuelven escasos y, por lo tanto, más débiles.

Para algunas galaxias cercanas, eso implicó que el Herschel perdiera hasta el 30% de toda la luz emitida por el polvo. Con una brecha tan significativa, los astrónomos lucharon por usar los datos del Herschel para comprender cómo se comportaban el polvo y el gas en estos entornos. Para completar los mapas de polvo del Herschel, las nuevas imágenes combinan datos de otras tres misiones ya inactivas: el observatorio Planck de la ESA, junto con dos misiones de la NASA, el Infrared Astronomical Satellite (IRAS) y el Cosmic Background Explorer (COBE).

Las imágenes muestran la galaxia de Andrómeda, también conocida como M31; la galaxia Triángulo, o M33; y las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña, galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea y que no tienen la estructura espiral de las galaxias Andrómeda y Triángulo. Las cuatro están a 3 millones de años luz de la Tierra.

En las imágenes, el rojo indica gas hidrógeno, el elemento más común en el universo. Estos datos se recopilaron utilizando múltiples radiotelescopios ubicados en todo el mundo. La imagen de la Gran Nube de Magallanes muestra una cola roja que sale de la parte inferior izquierda de la galaxia, que probablemente se creó cuando chocó con la Pequeña Nube de Magallanes hace unos 100 millones de años. Las burbujas de espacio vacío indican regiones donde las estrellas se han formado recientemente, porque los intensos vientos de las estrellas recién nacidas arrastran con el polvo y el gas circundantes. La luz verde alrededor de los bordes de esas burbujas indica la presencia de polvo frío que se ha acumulado como resultado de esos vientos. El polvo más cálido, que se muestra en azul, indica dónde se están formando las estrellas u otros procesos que han calentado el polvo.

Muchos elementos pesados ​​en la naturaleza, como el carbono, el oxígeno y el hierro, pueden adherirse a los granos de polvo, la presencia de diferentes elementos cambia la forma en que el polvo absorbe la luz de las estrellas. Esto, a su vez, afecta la visión que obtienen los astrónomos de eventos como la formación de estrellas.

En las nubes de polvo más densas, casi todos los elementos pesados ​​pueden quedar atrapados en granos de polvo, lo que aumenta la relación polvo-gas. Pero en regiones menos densas, la radiación destructiva de las estrellas recién nacidas o las ondas de choque de las estrellas en explosión, aplastarán los granos de polvo y devolverán algunos de esos elementos pesados ​​encerrados al gas, volviendo a cambiar la proporción. Los científicos que estudian el espacio interestelar y la formación estelar quieren comprender mejor este ciclo continuo. Las imágenes del Herschel muestran que la proporción de polvo a gas puede variar dentro de una sola galaxia hasta en un factor de 20, mucho más que lo estimado previamente.

“Estas imágenes mejoradas del Herschel nos muestran que los ‘ecosistemas’ de polvo en estas galaxias son muy dinámicos”, dijo Christopher Clark, astrónomo del Instituto del Space Science Telescope Institute (en Maryland), quien dirigió el trabajo para crear las nuevas imágenes.

Más información sobre estas misiones

La Herschel Project Office de la NASA tenía su sede en el JPL. El Herschel Science Center de la NASA, tenía su sede en IPAC, en Caltech (en Pasadena, California). Caltech administra al JPL para la NASA.

Lanzado en 1983, el IRAS de la NASA, fue el primer telescopio espacial en detectar luz infrarroja, preparando el escenario para futuros observatorios como el Telescopio Espacial Spitzer y el Telescopio Espacial James Webb de la agencia. IRAS fue un proyecto conjunto de la NASA, la Agencia Holandesa para Programas Aeroespaciales y el Consejo de Investigación de Ciencia e Ingeniería del Reino Unido. El JPL y el Ames Research Center, de la NASA, gestionaron el desarrollo del telescopio. El IPAC proporcionó la experiencia y el apoyo para el procesamiento y análisis de datos del IRAS, y el Infrared Science Archive (IRSA) de la NASA, en IPAC, administra el archivo del IRAS.

El observatorio Planck, lanzado en 2009, y el COBE, lanzado en 1989, estudiaron el fondo cósmico de microondas (o la luz que quedó del Big Bang). El satélite COBE fue desarrollado por el Goddard Space Flight Center de la NASA. La Planck Project Office de la NASA se basó en el JPL, que también contribuyó con tecnología de habilitación de misiones para ambos instrumentos científicos del Planck. Científicos del Planck europeos, canadienses y estadounidenses, trabajan juntos para analizar los datos del Planck. El IPAC funciona como el Planck Data Center de E.E.U.U., alojado en el IRSA.

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Edición: R. Castro.

La misión TESS de la NASA ha encontrado dos planetas rocosos que orbitan la estrella enana roja, relativamente brillante, HD 260655, a solo 33 años luz de distancia. Los nuevos planetas, HD 260655 b y HD 260655 c, se encuentran entre los planetas rocosos más cercanos conocidos que se han encontrado fuera de nuestro sistema solar y que los astrónomos pueden observar.

Usando el cazador de planetas en órbita de la NASA, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), los científicos han descubierto planetas hermanos del rango de tamaño de la Tierra, que son los principales candidatos para la investigación atmosférica. El descubrimiento ha llegado en un momento ideal: el gran telescopio espacial James Webb, que pronto obtendrá sus primeras imágenes científicas, puede examinar las atmósferas de los exoplanetas (planetas que orbitan estrellas que no son nuestro Sol) para buscar agua, moléculas de carbono y otros componentes. Conocer mejor las atmósferas de los planetas rocosos ayudará a los científicos a comprender la formación y el desarrollo de planetas como el nuestro.

Ambos planetas son “superTierras”: planetas rocosos como el nuestro, pero más grandes. El planeta b es 1,2 veces más grande que la Tierra, el planeta c 1,5 veces. En este caso, sin embargo, es probable que ninguno de los dos planetas sostenga vida. La temperatura en el planeta b, el más cercano a la estrella, se estima en 435 Celsius y en el planeta c en 284 Celsius, aunque la temperatura real depende de la presencia y naturaleza de las posibles atmósferas.

Aun así, el equipo científico que descubrió los planetas dice que vale la pena seguir investigando. A 33 años luz, están relativamente cerca de nosotros y su estrella, que aunque es más pequeña que la nuestra, se encuentra entre las más brillantes de su clase. Estos y otros factores aumentan la probabilidad de que el telescopio Webb, y tal vez incluso el Telescopio Espacial Hubble, puedan capturar datos de la luz de la estrella que brilla a través de las atmósferas de estos planetas. Tal luz puede extenderse en un espectro, revelando las huellas dactilares de las moléculas presentes dentro de la propia atmósfera.

El equipo sostiene que ambos planetas se encuentran entre los 10 principales candidatos para la caracterización atmosférica de entre todos los exoplanetas terrestres descubiertos hasta ahora. Eso los coloca en la misma categoría que uno de los sistemas planetarios más famosos: los siete planetas de tamaño aproximado al de la Tierra alrededor de una estrella llamada TRAPPIST-1. Los planetas TRAPPIST-1 y otros exoplanetas rocosos ya están en la lista de objetivos de observación para el telescopio Webb.

El jurado está deliberando sobre si alguno de los planetas recién descubiertos posee una atmósfera y, de ser así, de qué está hecha. Pero el análisis del equipo científico ya ha ofrecido algunas pistas intrigantes. El TESS encuentra exoplanetas al observar los “tránsitos” (la pequeña caída en la luz de las estrellas cuando un planeta pasa frente a su estrella) que pueden revelar el diámetro del planeta. Los científicos también utilizaron datos de telescopios terrestres para confirmar la existencia de los dos nuevos planetas. Estos telescopios midieron el “bamboleo” de la estrella, causado por los tirones gravitacionales de los planetas en órbita, lo que da como resultado la masa de los planetas. Combinando estas medidas se puede determinar la densidad de los planetas, en este caso confirmando que son planetas rocosos. Las mediciones también sugieren que si los planetas tienen atmósferas, no son atmósferas principalmente de hidrógeno.

Un equipo internacional de astrónomos dirigido por Rafael Luque, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (España), y también de la Universidad de Chicago, utilizó datos del TESS para realizar el descubrimiento. El artículo del equipo ha sido aceptado para su publicación en la revista científica “Astronomy & Astrophysics”, presentando sus resultados en la reunión de la American Astronomical Society, en Pasadena, en junio de 2022.

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Edición: R. Castro.

Según las observaciones realizadas a los cráteres por la nave espacial OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) de la NASA, las rocas que cubren la superficie del asteroide Bennu le protegen contra pequeños impactos de meteoritos.

“Estas observaciones brindan una nueva perspectiva sobre cómo los asteroides como Bennu responden a los impactos energéticos”, dijo Edward (Beau) Bierhaus de Lockheed Martin Space (en Littleton, Colorado), autor principal de un artículo publicado en la edición de este mes de Nature Geoscience.

Bennu es un asteroide formado por un “montón de escombros”, que se creó a partir de los escombros de un asteroide mucho más grande que fue destruido por un antiguo impacto. Los fragmentos de la colisión se fusionaron debido a su débil gravedad formando a Bennu.

El equipo usó conjuntos de datos de alta resolución para examinar los cráteres en Bennu: imágenes de la Camera Suite de OSIRIS-REx y datos de altura de la superficie (topografía) derivados del altímetro láser de OSIRIS-REx, un instrumento de alcance láser (lidar) de la nave espacial.

“Medir los cráteres y su población en Bennu fue excepcionalmente emocionante”, dijo David Trang de la Universidad de Hawái (en Manoa, Honolulu), coautor del artículo. “En Bennu, descubrimos algo exclusivo de los cuerpos pequeños y rocosos, lo que amplió nuestro conocimiento acerca de los impactos”.

Los científicos planetarios pueden estimar la edad de las superficies midiendo la abundancia y el tamaño de los cráteres. Los cráteres de impacto se acumulan con el tiempo, por lo que una superficie con muchos cráteres es más antigua que una superficie con pocos cráteres. Además, el tamaño del cráter depende del tamaño del impactador; los impactadores más grandes generalmente crean cráteres más grandes. Debido a que los meteoroides pequeños son mucho más abundantes que los meteoroides grandes, los objetos celestes como los asteroides suelen tener más cráteres pequeños que grandes.

Los cráteres más grandes de Bennu siguen este patrón, y el número de cráteres disminuye a medida que aumenta su tamaño. Sin embargo, para los cráteres más pequeños de, aproximadamente, 2 a 3 metros de diámetro, la tendencia es hacia la inversa: el número de cráteres disminuye a medida que disminuye su tamaño. Esto indica que algo inusual está sucediendo en la superficie de Bennu.

Los investigadores creen que la profusión de rocas en Bennu actúa como un escudo, evitando que muchos pequeños meteoroides formen cráteres. En cambio, es más probable que estos impactos rompan las rocas o las astillen y las fracturen. Además, algunos impactadores que logran atravesar las rocas, crean cráteres más pequeños de lo que serían si la superficie de Bennu estuviera cubierta de partículas más pequeñas y uniformes, como arena de playa.

Esta actividad hace que la superficie de Bennu cambie de manera diferente a como lo harían los objetos con superficies sólidas o de grano fino. “El desplazamiento de un pequeño grupo de rocas o la ruptura de un cuerpo por un pequeño impacto es, probablemente, uno de los procesos de acción más rápida en la superficie de un asteroide formado por escombros. En Bennu, esto contribuye a que la superficie parezca muchas veces más joven que el interior”, dijo Bierhaus.

Más información sobre la misión y su equipo

La investigación fue respaldada por la NASA en el marco del New Frontiers Program y el Participating Scientist Program de OSIRIS-REx, la agencia espacial canadiense, la agencia espacial francesa, la agencia espacial italiana, el programa de investigación e innovación European Union’s Horizon 2020 y las Academies of Excellence de la Iniciativa D’ Excellence Joint, Excellent and Dynamic Initiative de la Université Côte d’Azur.

Dante Lauretta de la Universidad de Arizona (Tucson) es el investigador principal de OSIRIS-REx. La Universidad de Arizona también dirige el equipo científico de OSIRIS-REx, la planificación de la observación científica, el procesamiento de datos de la misión, y construyó el OSIRIS-REx Camera Suite. El Goddard Space Flight Center de la NASA (en Greenbelt, Maryland) proporciona la gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión para OSIRIS-REx. Lockheed Martin Space (en Littleton, Colorado) construyó la nave espacial y proporciona las operaciones de vuelo. El altímetro láser de OSIRIS-REx fue proporcionado por la Agencia Espacial Canadiense. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del New Frontiers Program de la NASA, administrado por el Marshall Space Flight Center de la NASA (en Huntsville, Alabama) para la Science Mission Directorate de la agencia, en la sede de la NASA en Washington, D.C.

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Edición: R. Castro.

La agonía de una estrella ha interrumpido tan violentamente su sistema planetario que la estrella muerta remanente, llamada enana blanca, está extrayendo escombros tanto del interior como del exterior del sistema. Esta es la primera vez que los astrónomos observan una enana blanca consumiendo material rocoso-metálico y helado, que son los ingredientes que componían los planetas.

Los datos de archivo del telescopio espacial Hubble de la NASA y de otros observatorios de la NASA, fueron esenciales para diagnosticar este caso de canibalismo cósmico. Los hallazgos ayudan a describir la violenta naturaleza de los sistemas planetarios evolucionados y ofrecen información a los astrónomos sobre la composición de los sistemas cuando estaban recién formados.

Los hallazgos se basan en el análisis del material capturado por la atmósfera de la cercana estrella enana blanca G238-44. Una enana blanca es lo que queda de una estrella como nuestro Sol tras despojarse de sus capas exteriores, cuando deja de quemar combustible mediante la fusión nuclear. “Nunca hemos visto estos dos tipos de objetos acumularse en una enana blanca al mismo tiempo”, dijo Ted Johnson, el investigador principal y recién graduado de la Universidad de California, en Los Ángeles (UCLA). “Al estudiar estas enanas blancas, esperamos obtener más conocimientos de los sistemas planetarios que aún están intactos”.

Los resultados también son intrigantes ya que se le atribuye a los pequeños objetos helados el hecho de chocar contra los planetas secos y rocosos de nuestro sistema solar e “irrigarlos”. Se cree que hace miles de millones de años los cometas y asteroides trajeron agua a la Tierra, provocando las condiciones necesarias para la vida tal y como la conocemos. “La composición de los cuerpos detectados precipitándose sobre la enana blanca implica que los depósitos de hielo podrían ser comunes entre los sistemas planetarios”, dijo Johnson.

“La vida tal como la conocemos requiere un planeta rocoso cubierto con una variedad de elementos como carbono, nitrógeno y oxígeno”, dijo Benjamin Zuckerman, profesor de UCLA y coautor. “La abundancia de los elementos que vemos en esta enana blanca parece requerir un cuerpo padre tanto rocoso como rico en volátiles, el primer ejemplo que hemos encontrado entre los cientos de estudios de enanas blancas”.

La gran destrucción

Las teorías de la evolución de los sistemas planetarios describen la transición entre las fases de una estrella gigante roja a una enana blanca como un proceso caótico. La estrella pierde rápidamente sus capas exteriores y las órbitas de sus planetas cambian drásticamente. Los objetos pequeños, como los asteroides y los planetas enanos, pueden acercarse demasiado a los planetas gigantes y caer en picado hacia la estrella. Este estudio confirma la verdadera escala de esta violenta fase caótica, mostrando que dentro de los 100 millones de años después del comienzo de su fase de enana blanca, la estrella es capaz de capturar y consumir simultáneamente material de su cinturón de asteroides y regiones similares al cinturón de Kuiper.

La estimación de la masa total finalmente engullida por la enana blanca en este estudio puede no ser más que la masa de un asteroide o una luna pequeña. Si bien la presencia de, al menos, dos objetos que consume la enana blanca no se mide directamente, es probable que uno sea rico en metales como un asteroide y otro sea un cuerpo helado similar al que se encuentra en la periferia de nuestro sistema solar en el cinturón de Kuiper.

Aunque los astrónomos han catalogado más de 5.000 exoplanetas, el único planeta del que tenemos algún conocimiento de su composición interior es la Tierra. El canibalismo de las enanas blancas brinda una oportunidad excepcional para ver de qué estaban hechos los planetas cuando se formaron inicialmente alrededor de la estrella.

El equipo midió la presencia de nitrógeno, oxígeno, magnesio, silicio y hierro, entre otros elementos. La detección de hierro en abundancia es una prueba que respalda la existencia de núcleos metálicos en planetas terrestres, como la Tierra, Venus, Marte y Mercurio. La inesperada gran abundancia de nitrógeno los llevó a concluir la presencia de cuerpos helados. “Lo que mejor se ajustaba a nuestros datos era una mezcla de casi dos a uno de material similar a Mercurio y material similar a un cometa, que está formado por hielo y polvo”, dijo Johnson. “El hierro metálico y el hielo de nitrógeno sugieren cada uno condiciones muy diferentes de formación planetaria. No se conoce ningún objeto del sistema solar con tanta cantidad de ambos”.

La muerte de un sistema planetario

Cuando una estrella como nuestro Sol se expande hasta convertirse en una gigante roja hinchada al final de su vida, pierde masa inflando sus capas exteriores. Una consecuencia de esto puede ser la dispersión gravitacional de objetos pequeños como asteroides, cometas y lunas de los planetas grandes restantes. Como pinballs en un juego de arcade, los objetos supervivientes pueden alcanzar órbitas muy excéntricas.

“Después de la fase de gigante roja, la estrella enana blanca que queda es compacta, no más grande que la Tierra. Los planetas descarriados terminan acercándose mucho a la estrella y experimentan poderosas fuerzas de marea que los disgregan, creando un disco gaseoso y polvoriento que acaba cayendo sobre la superficie de la enana blanca”, explicó Johnson.

Los investigadores están buscando el escenario final en la evolución del Sol, dentro de 5 mil millones de años. La Tierra podría vaporizarse por completo junto con los planetas interiores. Pero las órbitas de muchos de los asteroides en el cinturón principal de asteroides, serán perturbadas gravitacionalmente por Júpiter y caerán sobre la enana blanca en la que se convertirá el Sol remanente.

Durante más de dos años, el grupo de investigación de la UCLA, la Universidad de California en San Diego y la Universidad de Kiel en Alemania, ha trabajado para desentrañar este misterio mediante el análisis de los elementos detectados en la estrella enana blanca catalogada como G238-44. Su análisis incluye datos del ya retirado Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) de la NASA, del High Resolution Echelle Spectrometer  (HIRES) del Observatorio Keck en Hawái, del Cosmic Origins Spectrograph (COS) del Telescopio Espacial Hubble y del Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).

Los resultados del equipo se presentaron en una conferencia de prensa de la American Astronomical Society (AAS) el miércoles 15 de junio de 2022.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA. El Goddard Space Flight Centerde la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. El 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.

Un púlsar joven resplandece a través de la Vía Láctea a una velocidad de más de un millón y medio de kilómetros por hora. Este corredor estelar, observado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, es uno de los objetos más rápidos de su tipo que se haya detectado.

Este resultado aporta información a los astrónomos sobre el fin de algunas de las estrellas más grandes.

Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y se forman cuando algunas estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. Este púlsar observado por Chandra atraviesa los restos de la explosión de la supernova que lo creó, llamada G292.0+1.8, ubicada a unos 20.000 años luz de la Tierra.

“Vimos directamente el movimiento del púlsar en rayos X, algo que solo pudimos hacer con la aguda visión de Chandra”, dijo Xi Long del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), quien dirigió el estudio. “Debido a que está tan distante, tuvimos que medir el equivalente al ancho de una moneda de veinticinco centavos (similar a la de 20 céntimos de euro) a 24 kilómetros de distancia para detectar este movimiento”.

Para hacer este descubrimiento, los investigadores compararon imágenes de G292.0+1.8 tomadas por Chandra en 2006 y 2016. En función del cambio de posición del púlsar durante el periodo de 10 años, calcularon que se está moviendo al menos 2 millones de kilómetros por hora desde el centro del remanente de la supernova a la parte inferior izquierda. Esta velocidad es aproximadamente un 30% más alta que la estimación previa, que se basó en un método indirecto, midiendo la distancia del púlsar al centro de la explosión.

La velocidad recién determinada del púlsar indica que G292.0+1.8 y su púlsar pueden ser significativamente más jóvenes de lo que pensaban los astrónomos. Xi y su equipo estiman que G292.0+1.8 habría explotado hace unos 2.000 años visto desde la Tierra, en lugar de hace 3.000 años como se calculó anteriormente. Varias civilizaciones de todo el mundo pudieron detectar explosiones de supernovas en ese momento, lo que abrió la posibilidad de que G292.0+1.8 se observara directamente.

“Solo tenemos un puñado de explosiones de supernova que también tienen un registro histórico fiable vinculado a ellas”, dijo el coautor Daniel Patnaude, también de CfA, “así que queríamos verificar si G292.0 + 1.8 podría sumarse a este grupo.”

Sin embargo, G292.0+1.8 está por debajo del horizonte para la mayoría de las civilizaciones del hemisferio norte que podrían haberlo observado, y no hay ejemplares registrados de una supernova que se haya observado en el hemisferio sur en la dirección de G292.0+1.8.

Además de obtener más información sobre la edad de G292.0+1.8, el equipo de investigación también examinó cómo la supernova le dio el gran impulso al púlsar. Hay dos posibilidades principales, ambas relacionadas con que la supernova no expulsa el material de manera uniforme en todas las direcciones. Una posibilidad es que los neutrinos producidos en la explosión sean expulsados ​​asimétricamente, y la otra es que los desechos de la explosión sean expulsados ​​asimétricamente. Si el material tiene una dirección principal, el púlsar será impulsado en la dirección opuesta, debido al principio de la física llamado conservación del momento.

La cantidad de asimetría de neutrinos requerida para explicar la alta velocidad en este último resultado sería extrema, apoyando la explicación de que la asimetría en los restos de la explosión le dio al púlsar su impulso. Esto concuerda con una observación previa de que el púlsar se mueve en la dirección opuesta a la mayor parte del gas emisor de rayos X.

La energía impartida al púlsar por esta explosión fue gigantesca. Aunque solo tiene unos 15 kilómetros de diámetro, la masa del púlsar es 500.000 veces mayor que la de la Tierra, y viaja 20 veces más rápido que la velocidad de la Tierra en su órbita alrededor del Sol.

“Este púlsar es unas 200 millones de veces más energético que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol”, dijo el coautor Paul Plucinsky, también de CfA. “Parece haber recibido su poderoso impulso debido a que la explosión de la supernova fue asimétrica”.

Es probable que la verdadera velocidad a través del espacio sea superior a 2,2 millones de kilómetros por hora porque la técnica de imagen solo mide el movimiento de lado a lado, en lugar de a lo largo de nuestra línea de visión hacia el púlsar. Un estudio independiente de Chandra de G292.0+1.8 dirigido por Tea Temim, de la Universidad de Princeton, sugiere que la velocidad a lo largo de la línea de visión es de, aproximadamente, 1.200.000 kilómetros por hora, lo que da una velocidad total de 2,5 millones de kilómetros por hora. Un artículo que describe este trabajo fue aceptado recientemente para su publicación en The Astrophysical Journal.

Los investigadores pudieron medir un cambio tan pequeño porque combinaron las imágenes de alta resolución de Chandra con una cuidadosa técnica de verificación de las coordenadas del púlsar y otras fuentes de rayos X, mediante el uso de posiciones precisas del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.

El último trabajo de Xi y su equipo sobre G292.0+1.8 se presentó en la reunión número 240 de la American Astronomical Society en Pasadena, California. Los resultados también se discuten en un documento que ha sido aceptado en ApJ y está disponible online.

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.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA estudiará tenues corrientes de estrellas que se extienden mucho más allá de los bordes aparentes de muchas galaxias. Misiones como los telescopios espaciales Hubble y James Webb tendrían que unir cientos de pequeñas imágenes para ver en su totalidad estas estructuras alrededor de las galaxias cercanas. Roman lo hará en una sola captura.

Los astrónomos utilizarán estas observaciones para explorar cómo crecen las galaxias y la naturaleza de la materia oscura.

Los flujos estelares parecen mechones etéreos de cabello que se extienden hacia afuera desde algunas galaxias, flotando pacíficamente a través del espacio como parte del halo, una región esférica que rodea una galaxia. Pero estos mechones estelares son signos de un antiguo drama a escala cósmica que sirven como registros fósiles del pasado de una galaxia. Estudiarlos transforma a los astrónomos en arqueólogos galácticos.

“Los halos están hechos principalmente de estrellas que fueron despojadas de otras galaxias”, dijo Tjitske Starkenburg, becario postdoctoral en la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, quien examinó el potencial de Roman en este área. “Las amplias y profundas imágenes de Roman serán lo suficientemente nítidas como para que podamos detectar estrellas individuales en halos de otras galaxias, lo que hará posible estudiar, por primera vez, flujos estelares en una gran cantidad de galaxias”.

El equipo, dirigido por Starkenburg, compartió ayer sus resultados en la reunión número 240 de la American Astronomical Society en Pasadena, California.

Canibalismo galáctico, estrellas robadas 

Las simulaciones respaldan la teoría de que las galaxias crecen, en parte, al engullir grupos más pequeños de estrellas. Una galaxia enana capturada en órbita por una más grande se distorsiona por la gravedad. Sus estrellas lloviznan, trazando arcos y bucles alrededor de la galaxia más grande hasta que finalmente se convierten en sus miembros más nuevos.

“A medida que las estrellas individuales se filtran de la galaxia enana y caen en la más masiva, forman corrientes largas y delgadas que permanecen intactas durante miles de millones de años”, dijo Sarah Pearson, becaria postdoctoral del Hubble en la Universidad de Nueva York y  autora principal de un estudio independiente sobre las observaciones proyectadas de la misión en este área. “Las corrientes estelares guardan secretos del pasado y pueden iluminar miles de millones de años de evolución”.

Los astrónomos han captado en el acto este proceso utilizando telescopios como el satélite Gaia de la ESA, que mide las posiciones y los movimientos de las estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. El Roman ampliará estas observaciones tomando medidas similares de estrellas tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias.

La Vía Láctea alberga al menos 70 corrientes estelares, lo que significa que probablemente se ha comido, como poco, 70 galaxias enanas o cúmulos de estrellas globulares, grupos de cientos de miles de estrellas unidas gravitacionalmente. Las imágenes de la Vía Láctea del Roman podrían permitir a los astrónomos unir instantáneas para mostrar el movimiento de las estrellas. Eso nos ayudará a aprender de qué está hecha la materia oscura, materia invisible que solo podemos detectar a través de sus efectos gravitacionales en los objetos visibles.

Una teoría sugiere que la materia oscura es “fría” o está compuesta de partículas pesadas y lentas. Si es así, debería agruparse dentro de halos de galaxias, lo que perturbaría las corrientes estelares de formas que el Roman podrá descubrir. Al detectar o descartar estas distorsiones, el Roman podría reducir los candidatos de los que podría estar hecha la materia oscura.

Los astrónomos también esperan estudiar corrientes estelares en varias de las galaxias vecinas de la Vía Láctea. No están bien estudiados en otras galaxias porque son muy débiles y están muy lejos. También son tan grandes que pueden envolver una galaxia entera. Se necesita una vista panorámica inigualable como la del Roman para capturar imágenes que sean lo suficientemente grandes y detalladas para verlas.

Las corrientes estelares especialmente esquivas que se formaron cuando la Vía Láctea extrajo estrellas de los cúmulos de estrellas globulares se han detectado antes, pero nunca se han encontrado en otras galaxias. Son más débiles porque contienen menos estrellas, lo que las hace mucho más difíciles de detectar en otras galaxias más distantes.

El Roman puede detectarlos en varias de nuestras galaxias vecinas por primera vez. La visión amplia, nítida y profunda de la misión debería incluso revelar estrellas individuales en estas estructuras enormes y tenues. En un estudio anterior, Pearson dirigió el desarrollo de un algoritmo para buscar sistemáticamente flujos estelares que se originen en cúmulos globulares en galaxias vecinas.

El nuevo estudio de Starkenburg añade más contenido a la imagen al predecir que el Roman debería poder detectar docenas de corrientes en otras galaxias que se originaron en galaxias enanas, ofreciendo una visión sin precedentes de la forma en la que crecen las galaxias.

“Es emocionante aprender más sobre nuestra Vía Láctea, pero si realmente queremos comprender la formación de las galaxias y la materia oscura, necesitamos un tamaño de muestra más grande”, dijo Starkenburg. “Estudiar las corrientes estelares en otras galaxias con el Roman nos ayudará a ver el panorama general”.

El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman se administra en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, con la participación del Goddard Space Flight Center 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 colaboradores comerciales son Ball Aerospace and Technologies Corporation en Boulder, Colorado; L3Harris Technologies en Melbourne, Florida; y Teledyne Scientific & Imaging en Thousand Oaks, California.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

Dieciséis científicos de E.E.U.U., Europa, Canadá y Japón han sido elegidos para ayudar a futuras muestras del Planeta Rojo a alcanzar su máximo potencial. Entre ellos, la astrobióloga del CAB María Paz Zorzano Mier.

La NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea), su colaborador en el Mars Sample Return Program, han establecido un nuevo grupo de investigadores para maximizar el potencial científico de las muestras de rocas y sedimentos de Marte que se traerán a la Tierra para realizar un análisis en profundidad. Llamado Mars Sample Return Campaign Science Group, los 16 investigadores serán el recurso científico para los equipos de proyectos del programa, así como para proyectos terrestres relacionados con la Tierra, como la recuperación y conservación de muestras.

“Estas 16 personas serán los abanderados de la parte científica del Mars Sample Return”, dijo Michael Meyer, científico principal del Mars Exploration Program en la sede de la NASA en Washington. “Crearán la hoja de ruta mediante la cual se logrará el análisis científico para este objetivo histórico, establecerán los procesos para la toma de decisiones relacionadas con las muestras y diseñarán los procedimientos que permitirán que la comunidad científica mundial forme parte de estas primeras muestras traídas de otro planeta”.

Los miembros del Mars Sample Return Campaign Science Group son:

Laura Rodriguez – Jet Propulsion Laboratory de la NASA, California.

    Michael Thorpe – Johnson Space Center de la NASA, Houston / Universidad Estatal de Texas, San Marcos.

    Audrey Bouvier – Universität Bayreuth, Alemania

    Andy Czaja – Universidad de Cincinnati.

    Nicolas Dauphas – Universidad de Chicago.

    Katherine French – Servicio Geológico de E.E.U.U., Denver.

    Lydia Hallis – Universidad de Glasgow, Reino Unido.

    Rachel Harris – Universidad de Harvard, Boston.

    Ernst Hauber – Centro Aeroespacial Alemán.

    Suzanne Schwenzer – Open University, Reino Unido.

    Andrew Steele – Institución Carnegie de Washington.

    Kimberly Tait – Museo Real de Ontario, Canadá.

    Tomohiro Usui – Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón

    Jessica Vanhomwegen – Institut Pasteur, Francia.

    Michael Veibel – Universidad Estatal de Michigan.

    Maria-Paz Zorzano Mier – Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, España.

La primera reunión del Mars Sample Return Campaign Science Group está programada para los días 28 y 29 de junio.

La Mars Sample Return Campaign de la NASA promete revolucionar la comprensión de la humanidad sobre Marte al traer a la Tierra muestras científicamente seleccionadas para su estudio, utilizando los instrumentos más sofisticados del mundo. La campaña cumpliría con un objetivo de exploración del sistema solar, una alta prioridad desde la década de 1970 y en los últimos tres Estudios Planetarios Decenales de la National Academy of Sciences.

Esta estratégica colaboración de la NASA y la ESA supondrá la primera misión en traer muestras de otro planeta y el primer lanzamiento desde la superficie de otro planeta. Se cree que las muestras recolectadas por el rover Perseverance Mars de la NASA durante su exploración de un antiguo lecho de lago, presentan la mejor oportunidad para revelar pistas sobre la evolución temprana de Marte, incluido el potencial de estudiar vida antigua. Al comprender mejor la historia de Marte, mejoraremos nuestra comprensión de todos los planetas rocosos del sistema solar, incluida la Tierra.

Más información sobre el programa de devolución de muestras de Mars aquí.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.