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10 misterios cósmicos desconcertantes que resolvimos recientemente
Los descubrimientos de los astrónomos a menudo llevan a más preguntas sin responder a las que ya tenemos. Pero en el último año, los científicos resolvieron 10 misterios cósmicos que los habían desconcertado durante años.
10¿Qué es ese objeto extraño en el centro de nuestra galaxia?
Durante mucho tiempo, los astrónomos han tratado de descubrir la naturaleza de G2, un cuerpo inexplicable en el centro de nuestra galaxia. Al principio, pensaron que G2 era una nube de gas de hidrógeno que se movía hacia el enorme agujero negro de nuestra Vía Láctea. Pero G2 no estaba actuando como una nube de hidrógeno atrapada en la atracción gravitacional de un agujero negro. Si lo hubiera sido, G2 habría explotado en un espectáculo masivo de fuegos artificiales que habría alterado significativamente el agujero negro. En cambio, G2 se mantuvo en órbita, en gran parte sin cambios.
Un equipo de astrónomos de UCLA finalmente resolvió el rompecabezas usando los telescopios avanzados en el W.M de Hawai. Observatorio Keck. A través de la óptica adaptativa, estos telescopios compensaron la distorsión de la atmósfera de la Tierra para dar una imagen más clara del espacio en las proximidades del agujero negro.
Los astrónomos aprendieron que G2 es una estrella enorme rodeada de gas y polvo que probablemente resultó de la fusión de un par de estrellas binarias. La gravedad de un agujero negro causa este tipo de fusión y, en última instancia, puede crear una clase completa de estrellas binarias combinadas similares a G2 cerca del agujero negro. Este tipo de estrella fusionada se expandirá por más de un millón de años y luego se asentará.
El G2 en expansión también está experimentando una "ficción de espaguetis", también conocida como alargamiento, que es una ocurrencia común entre objetos grandes cerca de un agujero negro.
9¿Las galaxias enanas cercanas tienen las cosas adecuadas?
La Vía Láctea es la galaxia más grande en un grupo de galaxias unidas por la gravedad. Nuestras galaxias vecinas más cercanas son conocidas como galaxias esferoidales enanas. Los astrónomos se preguntaron si estas galaxias enanas cercanas tienen las condiciones para formar estrellas como las que vemos en galaxias enanas irregulares que están a más de 1.000 años luz del borde de la Vía Láctea (pero no están unidas a nuestra galaxia por gravedad). Estas galaxias enanas distantes contienen grandes cantidades de gas hidrógeno neutro, que alimenta la formación de estrellas.
Usando radiotelescopios sensibles, los astrónomos encontraron que las galaxias enanas que orbitan dentro de un cierto límite alrededor de la Vía Láctea no tienen absolutamente ningún gas hidrógeno para formar estrellas. La Vía Láctea es la culpable, más específicamente, el halo de plasma de hidrógeno caliente que rodea nuestra galaxia. Cuando las galaxias enanas cercanas orbitan la Vía Láctea, la presión de la velocidad de sus órbitas despega el gas de hidrógeno neutro de las galaxias. Así que estas galaxias son incapaces de formar estrellas.
8 ¿Cuánta materia oscura hay realmente?
De acuerdo con la teoría de la Materia Oscura Fría de Lambda, la explicación más reciente de la formación de galaxias, deberíamos poder ver a simple vista varias galaxias satélite grandes alrededor de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Pero no podemos.
Así que el astrofísico Dr. Prajwal Kafle de la Universidad de Australia Occidental decidió averiguar por qué midiendo la cantidad de materia oscura en la Vía Láctea. "Las estrellas, el polvo, tú y yo, todas las cosas que vemos, solo constituyen aproximadamente el 4 por ciento del universo entero", dijo. "Alrededor del 25 por ciento es materia oscura, y el resto es energía oscura".
Utilizando una técnica de 1915 (incluso antes de que se descubriera la materia oscura), Kafle midió la cantidad de materia oscura en nuestra galaxia realizando un estudio detallado de la velocidad de las estrellas en la Vía Láctea. Incluso miró los bordes de nuestra galaxia. Su nueva medida demostró que tenemos un 50% menos de materia oscura en nuestra galaxia de lo que los astrónomos creyeron.
Utilizando la nueva medición de materia oscura de Kafle, la teoría de la materia oscura fría de Lambda predice que deberíamos ver solo tres galaxias satélites alrededor de la Vía Láctea. Eso es consistente con lo que ven los astrónomos: la Pequeña Nube de Magallanes, la Gran Nube de Magallanes y la Galaxia Enana de Sagitario. El Dr. Kafle resolvió un misterio que ha perseguido a los astrónomos durante aproximadamente 15 años.
Los científicos también pudieron medir la velocidad necesaria para escapar de la gravedad de nuestra galaxia: 550 kilómetros (350 mi) por segundo. Eso es 50 veces más rápido que la velocidad requerida para que un cohete salga de la superficie de la Tierra.
7¿Qué sucede en una estrella explosiva?
Usando interferometría de radio (combinando datos de varios radiotelescopios para producir una imagen más clara), los astrónomos en diciembre de 2013 pudieron ver a una estrella ir a la nova, una estrella en explosión. Esto les permitió resolver el misterio de la creación de rayos gamma, la radiación electromagnética de alta energía.
Como explicó Tim O'Brien, de la Universidad de Manchester, “una nova se produce cuando el gas de una estrella compañera cae sobre la superficie de una estrella enana blanca [moribunda] en un sistema binario [dos estrellas que se orbitan entre sí]. "Esto desencadena una explosión termonuclear en la superficie de la estrella, que dispara el gas al espacio a una velocidad de millones de millas por hora".
A veces, una nova produce una nueva estrella, pero la explosión es difícil de predecir. El material expulsado se desplaza hacia afuera, moviéndose rápidamente a lo largo del plano orbital de las estrellas. Después de un tiempo, un flujo exterior aún más rápido de partículas de la estrella enana blanca colisiona con la materia de movimiento más lento. El choque resultante acelera las partículas lo suficiente como para crear rayos gamma.
6¿Por qué no hay una cara en el otro lado de la Luna?
Desde 1959, cuando la nave espacial soviética Luna 3 nos permitió ver el otro lado de la Luna por primera vez, los astrónomos han desconcertado sobre el problema Lunar Farside Highland. Nadie podría explicar por qué el lado lejano se veía tan diferente del lado orientado hacia la Tierra de la Luna. El lado lejano era un mosaico de cráteres y montañas, pero casi no tenía maria (áreas oscuras formadas por mares planos de basalto) como vemos en el lado que mira hacia la Tierra.La maria produce la cara del hombre en la luna.
Los astrofísicos de Penn State creen que han resuelto el misterio. La falta de maria en el otro lado de la Luna refleja la corteza más gruesa con una mayor acumulación de aluminio y calcio.
Una teoría sugiere que un objeto del tamaño de Marte una vez chocó con la Tierra. Junto con las capas externas de la Tierra, fue expulsado al espacio para formar la Luna. Pero un bloqueo de marea entre la Tierra y la Luna mantuvo el mismo lado de la Luna siempre frente a la Tierra fundida. Ese lado de la Luna que mira hacia la Tierra se mantuvo caliente, mientras que el otro lado de la Luna se enfrió lentamente. Esto produjo una corteza más gruesa en el lado opuesto.
Los astrofísicos de Penn State piensan que esta corteza más gruesa impidió que el basalto magmático saliera a la superficie. Los meteoroides supuestamente perforaron la corteza más delgada en el lado de la Luna que mira hacia la Tierra y liberaron lava basáltica, que formó la maria que crea al hombre en la Luna.
Pero los investigadores del MIT dicen que la nueva información de la misión GRAIL de la NASA muestra que el hombre en la Luna pudo haber sido causado por una gran columna de magma dentro de la Luna, no por un ataque de asteroides. Sin embargo, el grupo MIT no está seguro de cómo surgió la pluma. Probablemente no puedan confirmar su teoría sin otra misión lunar.
5¿Qué diablos es ese brillo en el espacio?
Si miras a un cielo despejado en la noche, verás muchas estrellas. Utilizando un pequeño telescopio, también verás planetas, nebulosas y galaxias. Pero si usa un detector de rayos X, verá el brillo brillante de los rayos X en todo el cielo, que se conoce como el fondo difuso de rayos X.
La fuente del brillo ha sido un misterio durante unos 50 años. Hay tres posibilidades. Podría originarse más allá de nuestro sistema solar, podría provenir de una "burbuja caliente local" de gas, o podría producirse dentro de nuestro sistema solar. Los investigadores lanzaron un cohete de la NASA para medir la emisión difusa de rayos X y finalmente pudieron resolver el misterio.
La mayor parte de la emisión proviene de la burbuja de gas local, a cientos de años luz de la Tierra, y el resto (que no es más del 40 por ciento) de la emisión producida dentro de nuestro sistema solar, solo unas pocas unidades astronómicas de la Tierra. La burbuja caliente puede haber sido causada por vientos estelares y explosiones de supernova que crean grandes agujeros en el espacio entre las estrellas. Si ocurre otra supernova dentro de esa área vacía, el gas caliente que emite rayos X puede crear una burbuja.
Los rayos X también se emiten dentro de nuestro sistema solar cuando el viento solar, que es una liberación de partículas cargadas del Sol, incide en el hidrógeno y el helio neutros. Hasta que los astrónomos pudieron explicar el brillo en el cielo, Massimiliano Galeazzi de la Universidad de Miami resumió el misterio de esta manera: "Es como viajar por la noche y ver una luz, sin saber si la luz viene de 10 yardas o 1,000 millas de distancia". . ”
Ahora sabemos que es un poco de ambos.
4¿Cuál es la distancia real a las 'siete hermanas'?
Pleiades, también conocida como las "Siete Hermanas", es un cúmulo de estrellas famosas en la constelación de Tauro. Es considerado por los astrónomos como un laboratorio cósmico de cientos de estrellas jóvenes que se formaron hace unos 100 millones de años. Los científicos utilizaron las Pléyades para comprender cómo se crean los cúmulos de estrellas. También es útil como herramienta de medición de línea de base para determinar la distancia a otros cúmulos de estrellas.
Inicialmente, los astrónomos acordaron que las Pléyades estaban aproximadamente a 430 años luz de la Tierra. Pero entonces Hipparcos, un satélite europeo que se suponía que debía medir con mayor precisión la distancia a miles de estrellas, calculó la distancia a las Pléyades en 390 años luz. "Puede que no parezca una gran diferencia, pero para adaptarse a las características físicas de las estrellas Pléyades, desafió nuestra comprensión general de cómo se forman y evolucionan las estrellas", explicó Carl Mellis, de la Universidad de California.
Utilizando una red de radiotelescopios, los astrónomos midieron la distancia a las Pléyades con la técnica de paralaje, en la que los científicos observaron el cambio en las Pléyades cuando se veían desde los extremos opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Esta nueva medición fue de 443 años luz, que se cree que se encuentra dentro del 1 por ciento de la distancia precisa de la Tierra a las Pléyades. Esto significa que Hipparcos estaba equivocado, lo que abre nuevas preguntas acerca de la precisión de las distancias que calculó para 118,000 estrellas.
3 ¿Qué tan grande es nuestro barrio galáctico?
Usando radiotelescopios sensibles para establecer dónde los supercúmulos de galaxias tienen límites, los astrónomos descubrieron que nuestra galaxia Vía Láctea pertenece a un supercúmulo ginormous recientemente definido llamado "Laniakea" ("cielo inmenso", en hawaiano). El nombre fue elegido en honor a los navegantes polinesios que navegaron en el Océano Pacífico utilizando los cielos para guiarlos.
Con 100.000 galaxias, el Supercluster de Laniakea tiene un diámetro de 500 millones de años luz y una masa de 100 millones de millones de soles. La Vía Láctea se encuentra en la franja de Laniakea. Los astrónomos también desarrollaron mejor información sobre el Gran Atrayente, el punto focal de gravedad dentro de nuestra región del espacio intergaláctico que atrae a nuestro grupo local de galaxias hacia el interior e influye en el movimiento de otros grupos de galaxias.
"Finalmente hemos establecido los contornos que definen el supercúmulo de galaxias que podemos llamar hogar", dijo R. Brent Tully, de la Universidad de Hawai. "Esto no es diferente al descubrir por primera vez que su ciudad natal es en realidad parte de un país mucho más grande que limita con otras naciones".
2¿Qué destino siniestro aguarda a la Tierra?
Los astrónomos se están involucrando en un tipo de arqueología celeste, donde estudian las ruinas de los planetas después de que sus estrellas anfitrionas mueren.Los hallazgos iniciales sugieren un destino ominoso para la Tierra.
Todo comenzó como una misión para resolver el misterio de cómo las estrellas enanas blancas moribundas se contaminan. La atmósfera de una enana blanca, que debería ser hidrógeno puro o helio puro, a menudo está contaminada por elementos más pesados, como el carbono, el hierro y el silicio.
Originalmente, los científicos creían que los elementos eran empujados a la superficie por radiación extrema desde lo profundo de la estrella. Pero al usar un telescopio poderoso para hacer un análisis profundo, los astrónomos pudieron ver las huellas dactilares de elementos como carbono, fósforo, silicio y azufre cuando estos elementos estaban en la atmósfera de la enana blanca. Las estrellas con atmósferas contaminadas mostraron una mayor proporción de silicio a carbono que la que se suele observar en las estrellas. De hecho, era la misma proporción que se encuentra en los planetas rocosos.
"El misterio de la composición de estas estrellas es un problema que hemos estado tratando de resolver durante más de 20 años", dijo el profesor Martin Barstow de la Universidad de Leicester. "Es emocionante darse cuenta de que se están tragando las sobras de los sistemas planetarios, tal vez como el nuestro".
Así que ese es el siniestro destino que le espera al Planeta Tierra. Miles de millones de años a partir de ahora, nuestro planeta será poco más que una contaminación rocosa en los remanentes moribundos del sol.
¿Cómo terminará nuestra galaxia?
Al resolver un misterio sobre cómo evolucionan las galaxias, los investigadores también desarrollaron una mejor comprensión del destino de nuestra galaxia Vía Láctea. Saben que la evolución de algunas galaxias se ve afectada por agujeros negros supermasivos en sus centros, tal como lo hemos hecho en la Vía Láctea. Estos agujeros negros expulsan casi todo el gas frío de las galaxias afectadas. Sin gas frío, estas galaxias no pueden formar nuevas estrellas.
Mientras que las salidas de gas molecular de hidrógeno son una parte aceptada de la teoría de la evolución galáctica, los investigadores se sorprendieron por la forma en que se aceleraron estas salidas de gas. Usando telescopios avanzados para estudiar la galaxia vecina IC5063, los científicos encontraron que los chorros de electrones de alta energía, propulsados por los agujeros negros centrales, aceleran el flujo de salida del gas de hidrógeno molecular.
Esto también apunta al resultado final de nuestra galaxia Vía Láctea, que se prevé que colisionará con nuestro vecino galáctico, Andrómeda, en aproximadamente cinco mil millones de años. Cuando las dos galaxias colisionen, el gas se acumulará en el centro del sistema y alimentará su agujero negro supermasivo. Eso hará que se formen jets y expulsará cualquier gas que quede en la galaxia. Cuando eso suceda, la galaxia fusionada no podrá formar nuevas estrellas.
+ ¿Es todo solo una ilusión?
Pensamos que entendemos más y más sobre nuestro universo. Pero los científicos del Laboratorio de Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía de EE. UU. Están utilizando un proyecto de análisis láser llamado Holómetro para ver si realmente vivimos en un holograma. Eso significaría que nuestro mundo 3-D no es más que una ilusión, con todo realmente codificado en pequeños paquetes 2-D.
Sería similar a cómo los personajes de programas de televisión creen que viven en un mundo tridimensional, pero están atrapados en una pantalla bidimensional. Los científicos creen que la información de nuestro universo puede estar contenida en paquetes, como la forma en que los píxeles de la pantalla de un televisor contienen puntos de datos. Cuando te paras cerca de tu televisor, puedes ver píxeles individuales. Pero cuando retrocedes, todos los píxeles parecen formar una imagen.
Es posible que nuestro mundo esté definido de esa manera, con nuestro "píxel" de espacio igual a un área de aproximadamente 10 billones de billones de veces más pequeña que un átomo. "Queremos descubrir si el espacio-tiempo es un sistema cuántico, al igual que la materia", dijo Craig Hogan de Fermilab. "Si vemos algo, cambiará por completo las ideas sobre el espacio que hemos utilizado durante miles de años".
Tal vez sea nuestro mundo zona de penumbra momento.