Descubierta la mayor explosión observada en el Universo

La evidencia de la mayor explosión observada en el Universo proviene de una combinación de datos de rayos X de Chandra y XMM-Newton, y el telescopio Murchison Widefield Array y Giant Metrewave. La impresionante erupción se generó por un agujero negro ubicado en la galaxia central de un cúmulo galáctico, que ha lanzado chorros y dibujado una gran cavidad en el gas caliente circundante. Los astrofísicos estiman que esta explosión liberó cinco veces más energía que el poseedor del récord anterior y cientos de miles de veces más que un cúmulo de galaxias típico.

Créditos: rayos X: Chandra: NASA / CXC / NRL / S. Giacintucci, y col., XMM-Newton: ESA / XMM Newton; Radio: NCRA / TIFR / GMRT; Infrarrojo: 2MASS / UMass / IPAC-Caltech / NASA / NSF

Esta erupción extremadamente poderosa ocurrió en el llamado cúmulo de galaxias Ofiuco, que se encuentra a unos 390 millones de  años luz de nosotros. Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del Universo, que contienen miles de galaxias,  materia oscura y gas caliente.

En el centro del cúmulo de Ofiuco hay una gran galaxia que contiene un  agujero negro supermasivo, se despegaron enormes chorros del agujero negro y crearon una gran cavidad en el gas caliente. La emisión de radio de electrones acelerados a casi la velocidad de la luz llena esta cavidad, lo que proporciona evidencias de que se produjo una erupción de un tamaño sin precedentes.

Otros cúmulos de galaxias en el Universo que han eventos energéticos enormes:

En 2019 se descubrió una potentísima onda de choque en una parte distante del universo en el que dos cúmulos muy masivos de galaxias parecen haber entrado en contacto antes de su fusión. El estudio se basa en datos del observatorio espacial X XMM-Newton. 
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Los cúmulos galácticos, llamados 1E2216 y 1E2215, se encuentran más de mil millones de años luz de la Tierra. Su primer contacto, indicado por los nuevos datos, marca el comienzo de un proceso largo y espectacular que mezclará completamente los grupos y los combinará en uno solo mucho más grande.⠀ 

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Créditos: NASA/ CXC (rayos X); SDSS (óptico); GMRT (radio); Liyi Gu et al. 2019

Los choques entre galaxias y entre cúmulos de galaxias es muy común en el Universo, tenemos otro ejemplo:

En el cúmulo gigante de Coma de más de 1,000 galaxias ocurren fenómenos descomunales, como la destrucción de galaxias. El Telescopio espacial Hubble pudo observar una galaxia llamada D100 de forma espiral que está perdiendo su gas y desmontándose a medida que atraviesa el medio intergaláctico cuando se precipita hacia el centro del cúmulo masivo de Coma. Una evidencia clara de esto se observa en un largo y delgado filamento de material que se extiende desde el centro de la galaxia hasta el espacio intergaláctico. El gas es el alma de una galaxia, que alimenta el nacimiento de nuevas estrellas. Una vez que se despoja de todo su gas brillará solo por el débil resplandor de las estrellas rojas que aun le queden.

D100 está siendo despojado de su gas debido al tirón gravitacional de una agrupación de galaxias gigantes “bully” en el cúmulo abarrotado de Coma. Su gravedad combinada trata de tirar de la galaxia hacia el centro del cúmulo. A medida que la D100 cae hacia el núcleo, la galaxia mueve el material. Esta acción fuerza el gas desde la galaxia a escapar. 

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Galaxia D100. Créditos: NASA, ESA y W. Cramer y J. Kenney (Universidad de Yale) 

El proceso de extracción de gas en D100 comenzó hace aproximadamente 300 millones de años. En el cúmulo masivo de Coma, este proceso violento de pérdida de gas ocurre en muchas galaxias. 

Para saber más:

Artículo del descubrimiento.

Un sistema binario está actuando de una forma muy inusual…

⁣Un sistema estelar binario llamado Terzan 5 CX1 está actuando de una manera muy inusual y curiosa según los datos observados por el observatorio Chandra obtenidos durante casi una década y media.

Este sistema binario está ubicado en un cúmulo globular a unos 19.000 años luz de la Tierra y ha mostrado rasgos de comportamiento de dos tipos diferentes de objetos.

Los datos de Chandra de 2003 muestran que este sistema actuó como un binario de rayos X de baja masa, con una estrella de neutrones que extrae material de una estrella como el Sol. Los datos de Chandra y VLA entre 2009 y 2014 muestran que el sistema cambió para comportarse como un púlsar de milisegundos, luego en 2016 volvió a actuar como un binario de rayos X de baja masa.

Terzan 5 en óptico y rayos x. Créditos: Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Amsterdam / N.Degenaar, et al .; Óptico: NASA, ESA
Crédito de imagen: NASA⁣ ⁣

En sistemas binarios como Terzan 5 CX1, la estrella de neutrones más pesada extrae material del compañero de menor masa hacia un disco circundante. Los astrónomos pueden detectar estos llamados discos de acreción mediante su brillante luz de rayos X, y se refieren a estos objetos como «binarios de rayos X de baja masa».

El material que gira en el disco cae sobre la superficie de la estrella de neutrones, aumentando su velocidad de rotación. La estrella de neutrones puede girar más y más rápido hasta que la esfera de aproximadamente 10 kilómetros de ancho, repleta de más masa que el Sol, gire cientos de veces por segundo. 

Finalmente, la transferencia de materia se ralentiza y el material restante es arrastrado por el campo magnético giratorio de la estrella de neutrones, que se convierte en un púlsar de milisegundos . Los astrónomos detectan pulsos de ondas de radio de estos púlsares de milisegundos a medida que el haz de emisión de radio de la estrella de neutrones se extiende sobre la Tierra durante cada rotación.

Para saber más:

Chandra, artículo completo.

Un viaje de lo más pequeño a lo más grande: Cosmic Eye

En el siguiente vídeo podemos hacer un impresionante viaje a través de todas las escalas conocidas del universo desde minúsculas partículas elementales hasta la gigantesca red cósmica. Al hacerlo, muestra la comparación de tamaño final en nuestro universo.

El vídeo se inspiró en una progresión de representaciones gráficas cada vez más precisas de las escalas del universo, incluido el ensayo clásico «Cosmic View» de Kees Boeke (1957), el cortometraje «Cosmic Zoom» de Eva Szasz (1968) y el película legendaria «Powers of Ten» de Charles y Ray Eames (1977). Cosmic Eye lleva estas representaciones anteriores al estado de la técnica al mostrar fotografías reales obtenidas con detectores, telescopios y microscopios modernos. Otras vistas son representaciones de modelos informáticos modernos. Técnicas inteligentes de fusión basadas en vectores se utilizaron para crear un zoom continuo en este impresionante vídeo que no deja a nadie indiferente.

La estrella Betelgueuse observada en detalle, está cambiando su forma…

La famosa estrella Betelgueuse, una supergigante roja en la constelación de Orión, es tan grande que los super telescopios de la Tierra pueden resolver un poco su superficie. Esto lo ha conseguido el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO), mostrando muy claramente la superficie de la estrella durante el comienzo y el final del año pasado.

Crédito:ESO/M. Montargès et al.

La imágenes muestran que Betelgeuse tenía un brillo mucho más uniforme en enero de 2019 que en diciembre de 2019, observándose que la mitad inferior de Betelgeuse se volvió significativamente más tenue que la superior. Coincidiendo esto con las observaciones de aficionados a las estrellas variables que muestran que en los últimos cinco meses la estrella se atenuó bastante, hasta un 35% menos brillante.

Crédito de imagen: ESO, M. Montargès et al.

Hablemos un poco de esta preciosa estrella de la constelación de Orión. Betelgeuse es tan enorme (su tamaño se extendería más allá de la órbita de Júpiter si se colocara en la posición del sol en el sistema solar) que varios telescopios han capturado imágenes de la estrella y la han visto arrojando masa. Comenzando en 1993 y continuando durante al menos 15 años, su radio se redujo en un 15 por ciento, una cantidad muy grande durante tan poco tiempo. La estrella en sí es muy variable, variando el brillo de entre 0.4 hasta la magnitud de 1.4 ya que va variando de tamaño con el tiempo.

Ubicación de Betelgeuse en la constelación de Orión.

Se encuentra a unos 640 años luz de nuestro sistema solar y es como hemos dicho enorme, tiene unas 15 masas solares y un diámetro de 1600 millones de km. Es una estrella supergigante roja ya próxima a su fin y con una temperatura en su superficie de unos 3500 ºC, ya que conforme se expande pierde temperatura (algo así le ocurrirá al Sol dentro de unos 1000 millones de años). Su futuro es la explosión en forma de supernova, lo cual sería un evento impresionante visto desde la Tierra.

Volando a través de campos ultra profundos de galaxias

La impresionante recreación que podéis ver a continuación atraviesa el campo ultra profundo CANDELS (Ultra Deep Survey (UDS)) para mostrar las apariencias variadas de galaxias y su distribución tridimensional en el espacio profundo.

La secuencia presenta un denso grupo de galaxias a unos 6 mil millones de años luz de distancia de nosotros y que se extiende a las galaxias a más del doble de esa distancia. Debido a que la luz de estas galaxias ha recorrido miles de millones de años en el espacio, las imágenes muestran las galaxias tal como aparecieron hace miles de millones de años. Además, la expansión del espacio ha desplazado la luz de estas galaxias hacia longitudes de onda más largas (es decir, hasta el extremo rojo de la región de luz visible y hacia la región de luz infrarroja). Los cambios observados en las galaxias durante el vuelo a través de ellas ilustran los cambios en la estructura y apariencia de las galaxias durante miles de millones de años de historia cósmica.

CANDELS es un acrónimo para el proyecto de Encuesta Extragaláctica Profunda Extragaláctica Cercana de infrarrojo cercano. Uno de los proyectos más grandes jamás realizado con el Telescopio Espacial Hubble en 2017, CANDELS encuestó cinco campos para estudiar el desarrollo de las galaxias a lo largo del tiempo. Las observaciones de CANDELS del campo UDS complementan las observaciones basadas en tierra del Telescopio infrarrojo del Reino Unido.

Los astrónomos y artistas visuales extrajeron más de 26000 galaxias de las imágenes UDS de Hubble y crearon un modelo de computadora basado en las propiedades medidas y estimadas. Creando ese impresionante vídeo.