Planck desvela la estructura del Universo de hoy y del pasado

Planck desvela la estructura del Universo de hoy y del pasado

TUESDAY, JULY 6, 2010

La ESA acaba de publicar la primera imagen de toda la bóveda celeste obtenida por su misión Planck, que aporta nuevas evidencias sobre el proceso de formación de las estrellas y de las galaxias y, sobre todo, permite estudiar las primeras fases de formación del Universo. “Este es el momento para el que se creó la misión Planck”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA. “Con estos resultados no estamos dando una respuesta, sino abriendo la puerta a través de la que los científicos podrán buscar los eslabones perdidos que permitirán comprender cómo se formó el Universo y cómo ha evolucionado desde entonces.

Tanto la imagen en sí como su altísima calidad rinden un tributo a los ingenieros que diseñaron, construyeron y operan esta misión de alta tecnología. Ahora ha llegado el momento de empezar a aprovechar su altísimo potencial científico.

Desde las regiones más cercanas de la Vía Láctea hasta los límites del espacio y del tiempo, la primera imagen del cielo completo obtenida por Planck constituye un extraordinario tesoro, repleto de datos inéditos para los astrónomos.

El disco de nuestra Galaxia se extiende a lo largo del centro de la imagen. Lo primero que llama la atención son los filamentos de polvo y de gas que se extienden por encima y por debajo de la Vía Láctea. Esta ‘maraña’ es donde se están formando las nuevas estrellas; Planck ha observado múltiples casos de astros a punto de nacer o comenzando las primeras etapas de su desarrollo.

Menos espectacular pero sin duda más intrigante es el fondo moteado de la imagen. Se trata de la ‘radiación cósmica de fondo en microondas’, CMBR en su acrónimo inglés. Es la luz más antigua del Cosmos, los restos de la explosión que ocurrió hace 13 700 millones de años que dio origen a nuestro Universo.

Si bien la Vía Láctea nos muestra el aspecto actual del Universo cercano, estas microondas permiten observar cómo era el Universo instantes después de su creación, antes de que se formasen las primeras estrellas o galaxias. Este es el principal objetivo de la misión Planck: decodificar este patrón de manchas para inferir cómo fue la infancia de nuestro Universo.

El patrón de microondas es la huella digital de lo que hoy conforma los cúmulos y lossupercúmulos de galaxias. Los distintos colores representan ínfimas diferencias en la temperatura y en la densidad de la materia que se extiende por todo el cosmos. Por algún motivo, estas pequeñas irregularidades evolucionaron en regiones más densas a partir de las que se formaron las galaxias que podemos observar hoy en día.

El CMBR se extiende por todo el cielo, pero una gran parte aparece oculta tras la radiación procedente de la Vía Láctea. En el post-procesado de los datos, se eliminará la contribución de nuestra Galaxia para poder observar la radiación cósmica de fondo en su totalidad.

Cuando termine esta labor, Planck será capaz de mostrarnos la imagen más precisa de la radiación cósmica de fondo jamás obtenida. La gran cuestión ahora es si los datos podrán desvelar las huellas del periodo primigenio conocido como inflación cósmica. Las hipótesis postulan que durante esta época, que tuvo lugar justo después del Big Bang, el Universo se expandió de forma exponencial en un periodo de tiempo muy corto.

Planck continúa analizando el Universo. Al final de su misión, previsto para 2012, habrá completado cuatro imágenes del cielo completo. La primera publicación del CMBR depurado tendrá lugar en 2012. En paralelo, Planck continuará elaborando un catálogo de objetos individuales, tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias lejanas, que será publicado en Enero de 2011.

“Esta imagen es sólo un pequeño avance de todo lo que podrá observar Planck”, concluye Jan Tauber, Científico del Proyecto Planck para la ESA.

Imágenes propiedad: ESA/ LFI & HFI Consortia

Fuente: ESA

El hielo de Tritón

El hielo de Tritón

THURSDAY, JULY 8, 2010

Capturada en 1989 por la sonda espacial Voyager 2, durante su sobrevuelo del sistema de Neptuno, este mosaico representa los colores de Tritón, una de las lunas de Neptuno. El color fue sintetizado con la combinación de imágenes de alta resolución a través de filtros naranja, violeta y ultravioleta.Las imágenes se muestran combinando los colores rojo, verde y azul, que luego de su fusión, muestran esta versión en color.

Con un radio de alrededor del 22 por ciento más pequeño que la Luna de la Tierra, Tritón es el mayor satélite de Neptuno, y es uno de los pocos cuerpos del sistema solar que se conoce que tiene una atmósfera, compuesta fundamentalmente de nitrógeno. Los otros objetos del sistema solar con atmósfera que se conocen son la Tierra y la luna gigante de Saturno, Titán.

Tritón es tan fría que la mayor parte de su nitrógeno se condensa como hielo, por lo que es el único satélite del Sistema Solar conocido, que tiene una superficie compuesta principalmente de hielo de nitrógeno. Los depósitos de color rosado constituyen un vasto casquete polar en el sur, que se cree contiene hielo de metano, que ha reaccionado a la luz solar para formar compuestos de color rosa o rojo. Las bandas oscuras que cubren este hielo rosa, se cree que es hielo y carbono, quizá mezclado con polvo, como géiseres, algunas de las cuales se mostraron activos durante el sobrevuelo de la Voyager 2.

La banda de color verde azulado visible en esta imagen, se extiende alrededor de Triton cerca del ecuador, puede consistir en relativamente, nuevos depósitos de nitrógeno helado. Las áreas verdes que incluye lo que se llama el terreno melón, cuyo origen es desconocido, y un conjunto de paisajes "criovolcánicos" aparentemente producidos por líquidos helados (actualmente congelados) que estallaron desde el interior de Tritón.

Imagen propiedad: NASA/JPL/USGS

Estás en: Astronomía

FOCAL: Utilizando una lente tan grande como nuestro sol  Los telescopios crecen y crecen sin cesar por una buena razón. A mayor tamaño, más fotones son capturados y es posible observar objetos más lejanos y más débiles.  Pero existen límites a lo que podemos construir. Una alternativa es utilizar el sol como lente para un telescopio insuperable dentro de nuestro sistema solar. Como bien saben los aficionados a la fotografía y astronomía, el foco es el punto donde convergen los rayos de luz originados desde el objeto que quieren observar. Para lograr esta convergencia se utilizan lentes que alteran la trayectoria de los rayos de luz. Un ejemplo seria una lupa. Podemos orientarla al sol y, ajustando la distancia, concentrar en un  pequeño punto la radiación recogida por la lente.  Y provocar un pequeño incendio si no tenemos cuidado. Pero no solo una lente puede concentrar la luz. Einstein demostró que la gravedad también puede alterar la trayectoria de una radiación electromagnética. Y en últimos años, las lentes gravitacionales se han convertido en una importante herramientas para los astrónomos. Utilizando agrupaciones de galaxias como lente ha sido posible obtener imágenes de las galaxias más lejanas. Seria muy interesante utilizar este tipo de lentes para observar posibles planetas en estrellas cercanas o detalles de nuestra propia galaxia. Y el Sol es la mejor herramienta para ello, porque su gravedad es suficiente para cambiar de forma significativa la trayectoria de las radiaciones que pasan en sus cercanías. Esta es la idea tras una  serie de conceptos conocidos como  misiones FOCAL. Lente gravitacional. Fuente: Wikipedia Utilizar al Sol tiene algunas peculiaridades y no pocos problemas. Por ejemplo,  el foco no es un punto exacto, mas bien hay infinitos puntos válidos Y los electrones de la corona provocan una dispersión que se opone a este efecto. Además una lente tan grande, tiene una distancia focal  igual de gigantesca. Un telescopio que aprovechase este efecto debería situarse entre 550 a 1000 unidades astronómicas  del Sol. Esto es entre 550 y 1000  veces la distancia entre la Tierra y el Sol que son casi 150 millones de kilómetros. Una distancia realmente enorme y mucho mayor que la recorrida por cualquier sonda espacial enviada hasta ahora. Si la recompensa es enorme, también lo es el reto tecnológico. Aún así hay diseños realistas como la sonda  TAU (Thousand Astronomical Unit)  que podría construirse con tecnología disponible ahora mismo. Para aquellos interesados en una explicación técnica detallada, y mucho mejor que la mía, os aconsejo ver la  conferencia SETI de Claudio Maccone,  uno de los principales investigadores que trabajan en el tema.  (1 hora y 23 minutos). Aunque las  aplicaciones astronómicas son las más estudiadas, este sistema también podría utilizarse para   comunicaciones entre estrellas cercanas  mediante transmisores muy poco potentes. Y probablemente haya mas aplicaciones esperando ser descubiertas. Quizás a finales del siglo XXI, esta órbita se considere tan interesante como la órbita geoestacionaria.

La importancia de tener un cielo oscuro

No hablamos de contaminación lumínica aunque sea un problema. La pregunta es más básica. En un universo de cien mil millones de galaxias, de trillones de estrellas ¿Cómo es posible tener un cielo oscuro?

Las consecuencias de tener un cielo oscuro empezaron a estudiarse en el siglo diecisiete aunque no fue hasta el siglo diecinueve cuando el astrónomo Heinrich Olbers formuló la paradoja que lleva su nombre. En aquella época aun se discutía cual era la forma, las dimensiones y el tamaño del universo. El concepto de galaxia aun no se había desarrollado y se suponía que las estrellas estaban distribuidas por el cielo más o menos al azar. Pero no había pruebas claras sobre cuantas estrellas existían o cual era su edad. Lo único que podían hacer los astrónomos era plantear distintas posibilidades y ver cuales podían explicar el cielo que veía.

Una posibilidad era un universo estático, sin principio ni fin, y lleno de estrellas desde siempre. Dado que no se conocía de donde obtenían su energía podia pensarse que era inagotable. Este concepto de universo estático, y tal vez infinito, sin creador ni creación molestaba a las autoridades religiosas pero era aceptado por muchos científicos.

Sin embargo, Olbers demostró que este planteamiento tenía un error fatal. Si se suponía un universo infinito, con un número infinito de estrellas y estático en el tiempo la única conclusión lógica es que el cielo debía brillar de forma uniforme. Incluso si existían nubes de polvo entre las estrellas y nosotros estas se irían calentado y acabarían emitiendo luz por si mismas. Así que era necesario eliminar alguna de esas suposiciones.

Un universo de tamaño finito, estático y sin un principio tampoco resolvía el problema. La luz de las estrellas acabaría recorriéndolo completamente y calentando todo su contenido. Si un universo sin principio ni fin no era estático, y las estrellas desaparecían con el tiempo, ya tenían que haber desaparecido todas. Y si se creaban al mismo ritmo que se destruían el cielo oscuro quedaba sin explicación.

Quedaban dos posibilidades para intentar explicar la paradoja. Podríamos pensar en un universo finito que se expande constantemente de forma que las estrellas van alejándose entre si. Esta opción dio lugar a la teoría del estado estacionario, un modelo cosmológico de gran éxito en los años 50 y 60 pero ahora descartado. La segunda posibilidad dio lugar al modelo actualmente aceptado, un universo que comenzó en un momento dado y que conocemos como la teoria del Big Bang.

Un cielo parcialmente oscuro nos habla del origen y evolución del universo. ¿Quién dijo que las preguntas simples no son importantes?