La NASA ha lanzado una toma de video a bordo de uno de los motores principales, también conocido como “booster”, de uno de los cohetes usados para lanzar los transbordadores. El video está en alta definición, pero lo que hace a este video diferente a otros es que tiene sonido (el que fue remasterizado), así que puedes escuchar mientras que los cohetes laterales ascienden a 45,720 metros, y luego caen desde ahí. El programa de transbordadores espaciales terminó el año pasado tras 30 años de servicio, el último transbordador fue lanzado el 8 de Julio del 2011, y aterrizó exitósamente el 21 de Julio del 2011 a las 4:57 de la mañana hora central de México (09:57 UTC).
Michael Interbartolo, quien trabajaba en el programa de los transbordadores, comentó en Google+:
Recién obtuve esto de los muchachos en Glenn quienes están finalizando la nueva edición especial para DVD/Blueray de Ancent: Commemorating Shuttle (Ascensión: Conmemorando el Transbordador) del cual éste será un extra. El video es tomado desde la perspectiva del motor principal del cohete sólido cuando sube y cuando baja con sonido mejorado, gracias al hijo de Ben Burtt y a los que trabajan en Skywalker Sound. El equipo sigue tratando de encontrar como lanzar esto a todo el público, pero por ahora disfruta una primera mirada exclusiva [para Google +]. El canal de Youtube de la NADA aún no tiene el video.
La creación del Telescopio Espacial James Webb de próxima generación sólo fue posible como resultado de la imaginación y el desarrollo de las máquinas industriales que lo convertirían en una realidad. En un futuro cercano, algunas de estas tecnologías industriales podrían estar en una exhibición de un museo de Industria y Tecnología.
Imagine caminar en un museo de industria y tecnología en 10 años a partir de hoy, viendo una de las máquinas increíbles que ayudaron a perfeccionar los espejos del telescopio Espacial James Web. Esos espejos nos permitieron ver las primeras galaxias en el universo. Se podría estar mirando a la “Estación de Prueba Óptica”, que fue esencial en la formación de los espejos del telescopio a la perfección.
Su guía de turistas primero explicaría que los espejos del telescopio Webb pasaron a través de un largo proceso de fabricación y de pruebas rigurosas para asegurar que mantienen su forma mientras operan en el frío extremo del espacio. Los espejos deben ser capaces de proporcionar a la NASA con las más nítidas imágenes posibles de objetos en el espacio, y para hacerlo, necesitaron ser pulidos a una precisa “prescripción”. Sin embargo, el desafío es que los espejos son pulidos a temperatura ambiente, pero tienen que cumplir su forma prescrita a una temperatura cercana a los -240 °C o más fría.
Usted aprendería que la fabricación de los espejos para Webb tomó 6 años y comenzó con placas de metal hechas de berilio, un metal extremadamente duro que mantiene su forma en el frío extremo del espacio. El pulido es fundamental para el éxito de los espejos del telescopio Webb, y fue realizado en el centro de L-3 Tinsley en Richmont, California.
Es ahí donde la “estación de prueba óptica” fue creada y permitió que los espejos fueran hechos con la precisión extrema. Su guía de turistas podría permanecer en frente de su máquina grande, brillante, en tonos de acero, y explicar que Tinsley también creó una técnica del espejo y un centro de pulido que incluyó los hornos de temperatura en ciclos, sistemas de medición sofisticados y nueve únicos sistemas de superficie óptica controlada por computadora, capaces de pulir los espejos a una precisión de 18 nanómetros. Eso significa que si el territorio continental de los Estados Unidos fuera pulido suave con las mismas tolerancias, ¡el país entero – desde Maine hasta California – no variaría en espesor un poco más de cinco centímetros!.
Esta precisión fue importante para ayudar al telescopio Webb a ver las primeras galaxias que alguna vez se formaron, y los planetas alrededor de estrellas distantes. El telescopio Webb es la próxima generación de observatorios espaciales del mundo y sucesor del Telescopio Espacial Hubble. Se trata de un proyecto conjunto de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense.
Esta exhibición futura puede incluir un video de la entrevista con Patrick Johnson, que era el supervisor de prueba de óptica del telescopio Webb en el centro de L-3 Tinsley, en Richmond, California. Patrick proporciona respuestas a las preguntas sobre que es exactamente lo que la Estación de Prueba Óptica hace, y cómo se utilizó para medir las superficies de los espejos de Webb. Comenzaría a explicar que en 2011, el último juego de espejos del telescopio Webb, en vuelo terminaron de ser pulidos y recubiertos.
Patrick explicaría la interferometría, las técnicas en las que las ondas electromagnéticas se superponen de tal manera que podemos aprender acerca de la luz. Un interfetómetro permite mediciones precisas de las superficies a una fracción de la longitud de onda de luz visible.
Vamos a escuchar como Patrick responde algunas preguntas rápidas acerca de la Estación de Prueba Óptica. El narrador pregunta “¿Que mide la Estación de Pruebas Ópticas?” Patrick responde, “La prueba óptica fue diseñada para probar muchos de los parámetros de alineación con prescripción (o especificaciones de superficies ópticas)”. Una de las formas en las que se hizo fue estableciendo la distancia desde el punto de enfoque del interferómetro para la superficie del espejo. Esa fue medida usando un ADM, conocido como un Medidor de distancia absoluta (Absolute Distance Meter). Un ADM es básicamente una cinta métrica de alta-tecnología que utiliza rayos láser para medir distancias. Una vez que el espaciamiento se midió, entonces el radio del espejo se midió tan bien como la superficie circular del espejo. Se trata de ser preciso.
La siguiente cosa involucrada en la medición es como algo salido de Star Trek – es una prueba basada en un holograma generado por computadora (CGH – Computer Generated Hologram). Un CGH resta la luz reflejada desde el espejo del telescopio Webb para producir ondas de luz que pueden ser analizadas por un interferómetro para medir la superficie del espejo. Cuando es probado y analizado, los datos de la prueba muestran los errores que permanecen en la superficie del espejo que necesitan ser corregidos para que sea perfecto. El holograma generado por la computadora no es sólo una imagen proyectada. Se hayan “características de alineación” construidas en él, lo que significa que hay tres prescripciones o ajustes que se hacen en los espejos.
Patrick tambien menciona que la suavidad del espejo se mide para determinar la cantidad de luz difusa, o de luz de lugares diferentes a donde se dirige el espejo, que puede ser creada por la superficie del espejo.
“Si usted se está preguntando que es el objeto brillante y como una sierra detrás de mi, es un espejo plegable”, dice Patrick. “Debido a las limitaciones del espacio, los 16 metros (52.49 pies) de radio del telescopio Webb tuvieron que ser plegados a la mitad utilizando un espejo muy largo y muy plano, de manera que pueda caber dentro de las instalaciones de ensayo”.
El narrador entonces pregunta a Patrick cómo los espejos se ponen en esa máquina gigante con forma de sierra. “Los espejos son cargados con la cara óptica arriba hacia la máquina. Entonces necesitan ser acoplados, o bloqueados en su lugar. Lo hacemos utilizando las características de montaje en la parte posterior de los espejos y las características de acoplamiento en el Monte del Segmento Principal (PSM – Primary Segment Mount) en la Estación de prueba óptica. Una vez que el espejo está encerrado, el PSM puede ser elevado en una posición vertical y el punto de la superficie reflectante del espejo a lo largo del camino óptico, o básicamente en dirección opuesta a la cámara, para probarlo”.
Entonces pregunta el narrador, “¿Puede la estación de prueba óptica usar láser para probar, o luz infrarroja?” Patrick responde: “Utiliza un rayo láser visible. El interferómetro, que es la cajita blanca a la izquierda de mi cabeza (en la imagen o video), utiliza una longitud de onda de un rayo láser rojo de 632.8 nanómetros para medir la superficie óptica”. El narrador advierte un cartel cerca de Patrick y le dice, “me di cuenta del letreto detrás de ti, ‘Montaje de Segmento Primario’ ¿Eso quiere decir que todos los 18 espejos primarios del telescopio Webb fueron probados aquí?” “Correcto”, responde Patrick. “Todos los 18, además de las numerosas piezas de repuesto”.
Se hace una última pregunta importante. “¿Qué sucede si los espejos no pasan su prueba?” el narrador pregunta en el video. Patrick responde, “Los espejos regresarían a ser trabajados en su superficie óptica y se miden de nuevo una y otra vez hasta que pasan todos los requisitos”.
El recorrido luego pasa a mostrar a los visitantes un espejo de repuesto que no llegó al telescopio Webb, y a continuación, revela muchos secretos del universo que se han estado escondiendo a la humanidad por un tiempo muy largo.
Mientras que Robonaut 2 ha estado muy ocupado probando su tecnología en microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional, NASA y General Motors han estado trabajando juntos en el suelo para encontrar nuevas formas en que estas tecnologías se puedan utilizar.
Los dos grupos empezaron trabajando juntos en 2007 en el Robonaut 2, o R2, que en 2011 se convirtió en el primer robot humanoide en el espacio. Ahora ellos están desarrollando conjuntamente un guante robótico que los trabajadores automotrices y astronautas puedan llevar para ayudar a hacer mejor sus respectivos trabajos, que reduzcan potencialmente el riesgo de lesiones por esfuerzo repetitivo. Oficialmente, es llamado el dispositivo de asistencia de comprensión humana (the Human Grasp Assist device), pero generalmente es llamado el K-Glove (K-guante) o Robo-Glove (Robo-Guante), para abreviar.
Cuando los ingenieros, investigadores y científicos de GM y la NASA comenzaron a colaborar en R2, uno de los requisitos de diseño fue para que el robot opere herramientas diseñadas para los seres humanos, junto con los astronautas en el exterior y los trabajadores de la fábrica en la tierra. El equipo alcanzó un nivel sin precedente de destreza manual en R2 mediante el uso de sensores de vanguardia, actuadores y tendones comparables con los nervios, músculos y tendones en una mano humana. De este modo, se dieron cuenta de que no había razón para que un robot deba ser el único en beneficiarse de sus resultados.
La investigación muestra que agarrar continuamente una herramienta puede causar fatiga en los músculos de la mano a los pocos minutos, pero las pruebas iniciales del Robo-Guante indica que el usuario puede mantener un agarre por más tiempo y más cómodamente.
Por ejemplo, un astronauta que trabaja en un traje presurizado fuera de la estación espacial o un operador de montaje en una fábrica podrían necesitar utilizar de 15 a 20 libras de fuerza para sostener una herramienta durante una operación, pero con el guante robótico podrían necesitar aplicar solo 5 o 10 libras de fuerza.
“El guante prototipo ofrece a mi equipo del traje espacial un oportunidad prometedora para explorar nuevas ideas, y desafía nuestra tradicional forma de pensar de lo que la destreza manual de la actividad extravehicular podría ser”, dijo Trish Petete, Jefe de división, de la tripulación y de la División de Sistemas Térmicos (Crew and Thermal System Division), del Centro Espacial Johnson de la NASA.
Y hay aplicaciones prometedoras en el suelo, también.
“cuando esté completamente desarrollado, el Robo-Guante tiene el potencial para reducir la cantidad de fuerza que un trabajador automotriz tendría que ejercer cuando utilice una herramienta por un tiempo prolongado o con movimientos repetitivos”, dijo Dana Komin, director de ingeniería y manufactura de GM, de automatización global de Estrategia y ejecución. “De este modo, se espera reducir el riesgo de lesión por esfuerzo repetitivo”.
Inspirado por el sistema de accionamiento de dedos de R2, los actuadores están incrustados en la porción superior del guante para proporcionar apoyo de agarre a los dedos humanos. Los sensores de presión, similares a los sensores que le dan a R2 su sentido del tacto, son incorporados en las yemas de los dedos del guante para detectar cuándo el usuario está agarrando una herramienta. Cuando el usuario agarra la herramienta, los tendones sintéticos automáticamente se retraen, tirando de los dedos a una posición de agarre y manteniéndolos ahí hasta que el sensor se libera.
La NASA y GM han presentado 46 solicitudes de patente para P2, incluyendo 21 para las manos de R2 y cuatro para Robo-guante.
“El K-guante es el primero de lo que esperamos sean muchos spin-offs derivados de Robonaut 2”, dijo Ron Diftler, director del proyecto Robonaut 2. “Otro ejemplo es que estamos desarrollando brazos construidos sobre la tecnología Robonaut para ser usados en Vehículos de Exploración espacial en misiones múltiples de la NASA”. El primer prototipo del guante fue completado en marzo de 2011 con una segunda generación que llega tres meses después. La tela para el guante fue producida por Oceaneering Space Systems, la misma compañía que proporciona la “piel” de R2.
Los prototipos actuales pesan cerca de 2 libras e incluyen la electrónica de control, actuadores y una pequeña pantalla para la programación y el diagnóstico. Una batería de iones de litio común en herramientas con un cinturón sujetador es usada para alimentar el sistema. Un prototipo de tercera generación que utilizará componentes de re-empacado para reducir el tamaño y el peso del sistema que está a punto de completarse.
Un equipo de voluntarios ha estudiado minuciosamente observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y descubrió más de 5,000 “burbujas” en el disco de nuestra galaxia Vía Láctea. Las estrellas jóvenes y calientes soplan estas burbujas en el gas circundante y el polvo, indicando las áreas de formación de estrellas nuevas.
Arriba de 35,000 “científicos ciudadanos” revisaron los datos infrarrojos de Spitzer como parte del Proyecto Vía Láctea para encontrar estas burbujas delatoras. Los voluntarios han presentado 10 veces tantas burbujas como las búsquedas anteriores hasta el momento.
“Estos hallazgos nos hacen sospechar que la Vía Láctea es una galaxia formadora de estrellas mucho más activa de lo que se pensaba”, dijo Eli Bressert, un estudiante de Doctorado en Astrofísica del Observatorio Europeo Austral, con sede en Alemania, y la Universidad de Exeter, Inglaterra, co-autor de un artículo enviado a la revista Montly Notices de la Royal Astronomical Society.
“El disco de la Vía Láctea es como Champaña con burbujas por todos lados”, dijo.
Los programas de computadoras tienen dificultades identificando las burbujas cósmicas. Pero ojos y mente humanos hacen un excelente trabajo al darse cuenta de los arcos tenues de anillos parcialmente rotos y los círculos-dentro de-círculos de burbujas sobrepuestas. El Proyecto de la Vía Láctea se nutre de la “sabiduría de las multitudes” requiriendo que al menos 5 usuarios marquen una burbuja potencial antes de su inclusión en el nuevo catálogo. Los voluntarios marcan las burbujas candidatas en las imágenes de Spitzer de infrarrojos con una sofisticada herramienta de dibujo antes de proceder a buscar en otra imagen.
“El Proyecto de la Vía Láctea es un intento de tomar las datos vastos y hermosos de Spitzer y volver el extraer la información en una tarea divertida, en línea y pública”, dijo Robert Simpson, un investigador postdoctoral de astronomía en la Universidad de Oxford, Inglaterra, investigador principal del Proyecto de la Vía Láctea y autor principal del artículo.
Las burbujas etiquetadas por los voluntarios varían en tamaño y forma, tanto con la distancia y debido a las variaciones locales de gas de las nubes. Los resultados ayudarán a los astrónomos a identificar mejor la formación de estrellas a través de la galaxia.
Una locura de lanzamientos llegará a la Costa Este en Marzo, la NASA lanzará cinco cohetes en cinco minutos aproximadamente para estudiar la corriente de chorro a gran altitud, de su Centro de Vuelo Wallops en Virginia.
El Experimento Cohete de Transporte Anómalo (Atrex – Anomalous Transport Rocket Experiment) es una misión de cohetes de sondeo Heliofísico que reunirá información necesaria para entender mejor el proceso responsable de la corriente de chorro a gran altitud situada entre 60 y 65 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.
La corriente de chorro a gran altitud es superior a la que comúnmente se reportó en las previsiones meteorológicas. Los vientos encontrados en esta corriente de chorro superior normalmente tienen velocidades de 322 km/h a más de 483 km/h y crean un transporte rápido desde las latitudes medias de la Tierra a las regiones polares. Esta corriente de chorro está localizada en la misma región donde se producen fuertes corrientes eléctricas en la ionósfera. Esta es por lo tanto una región con mucha turbulencia eléctrica, del tipo que puede afectar negativamente satélites y radiocomunicaciones.
Los cohetes de sondeo que son utilizados para la misión son dos Terrier-Improved Malemutes, dos Terrier-Improved Orions y un Terrier-Oriole.
Los cinco cohetes soltarán un trazador químico que formará nubes de color blanco y lechoso de rastreo que permitirán a los científicos y al público “ver” el viento en el espacio. Además, dos de los cohetes tendrán instrumentos como carga, para medir la presión y temperatura en la atmósfera a la altura de los vientos de alta velocidad.
Cuatro trimetil-aluminio (TMA) rastros de una misión antes de volar a partir de Poker Flat, Alaska, en febrero de 2009. Crédito: Miguel Larsen / Clemson Universidad.
Los investigadores han descubierto una estrella de neutrones que por primera vez estalla como se predijo.
Jennifer Chu, MIT News Office. Original (en inglés)
Por primera vez, investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) y en otros lugares han detectado todas las fases de combustión termonuclear en una estrella de neutrones. La Estrella, localizada cerca del centro de la galaxia en el cúmulo globular Terzan 5, es un “estallido modelo” (model burster), dice Manuel Linares, un Post doctorado Kavli en el Instituto de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.
Linares y sus colegas del MIT, de la Universidad de McGill, la Universidad de Minnesota y la Universidad de Amsterdam analizaron observaciones de rayos X del satélite X-ray Timing Explorer (RXTE), y descubrieron que la estrella es la primera de su tipo en estallar de la forma que los modelos predijeron. Además, el descubrimiento podría ayudar a explicar por qué dicha estrella modelo no se había detectado hasta ahora. Una revista académica se publicará en la edición del 20 de Marzo de The Astrophysical Journal (El Diario Astrofísico), con los detalles de los hallazgos del grupo.
“Estos son laboratorios extremos”, dice Linares. “Podemos estudiar la física fundamental observando lo que sucede en y alrededor de la superficie de las estrellas de neutrones”.
Un ambiente al rojo vivo
Las estrellas de neutrones surgen típicamente de un colapso de estrellas masivas. Estos restos son hechos casi totalmente de neutrones, y son increiblemente densos – alrededor de la masa del sol, pero comprimida en una esfera de solo unos pocos kilómetros de ancho. Por 3 décadas, astrofísicos han estudiado estrellas de neutrones para entender como se comporta la materia ultradensa.
En particular, los investigadores se han enfocado en las superficies extremadamente volátiles de las estrellas de neutrones. En un proceso llamado acreción, plasma al rojo vivo extraído de estrellas vecinas que llueven sobre la superficie de una estrella de neutrones con una fuerza increíble – equivalente a 100 kilogramos (220 libras) de materia estrellándose en un área del tamaño de una moneda cada segundo. A medida que más plasma cae, se forma una capa de combustible en la superficie de la estrella de neutrones que se acumula a un cierto nivel, entonces explota en una reacción de fusión termonuclear. Esta explosión puede ser detectada como rayos X en el espacio: Cuanto más grande es la explosión, mayor será la intensidad de los rayos X, que puede ser medida como un pico en los datos de satélite.
Los investigadores han desarrollado modelos para predecir cómo una estrella de neutrones debe explotar, basado en que tanto plasma la estrella esta atrayendo a su superficie. Por ejemplo, mientras más y más plasma cae sobre una estrella de neutrones, las explosiones deben ocurrir más frecuentemente, resultando en más picos de rayos X. Los modelos han pronosticado que en las más altas tasas de acreción de masa, el plasma cae a una velocidad tan alta que la fusión termonuclear es estable, y se produce continuamente. sin explosiones gigantes.
Sin embargo, en la últimas décadas, según observaciones de rayos X cerca de 100 estrellas de neutrones que están estallando han fallado para validar estas predicciones teóricas.
“Desde finales de los 70, vimos sobre todo explosiones a bajas tasas de acreción de masa, y pocos o ningún estallido en las altas tasas de acreción de masa”, dijo Linares. “Debe estar sucediendo, pero desde hace tres décadas, no lo veíamos. Ese es el rompecabezas”.
Los picos en los datos
A finales de 2010, el satélite RXTE detectó picos de rayos X de un sistema estelar binario – dos estrellas ligadas por gravedad y orbitando cerca una de la otra – en Terzan 5. Linares y sus colegas obtuvieron datos desde el satélite y analizaron los datos buscando picos característicos.
El equipo encontró que las estrellas de neutrones del sistema, en efecto exhiben patrones de rayos X consistente con bajas tasas de acreción de masa, en la que el plasma cayó lentamente a la superficie. Estos patrones parecían grandes picos en los datos, separados por largos períodos de poca actividad.
Para su sorpresa, los investigadores encontraron evidencia de mayores tasas de acreción de masa, donde más plasma cae con mayor frecuencia – pero en estos casos, los datos de rayos X mostraron pequeños picos, espaciados mucho más cerca. Incluso todavía más altos, los datos parecían nivelarse, pareciendo una onda oscilando. Linares interpretó esta última observación como un signo de quema marginalmente estable: una etapa donde una estrella de neutrones que atrae plasma a su superficie a una velocidad tan alta que reacciones de fusión nuclear toman lugar uniformemente a través de la capa de plasma, sin exhibir grandes explosiones o picos.
“Vimos exactamente la evolución que la teoría predice, por primera vez”, dice Deepto Chakrabarty, profesor de física en MIT y miembro del equipo de investigadores. “Pero la pregunta es, ¿porqué no vimos eso antes?”.
Vuelta, vuelta, vuelta.
El equipo pronto identificó una posible explicación comparando la estrella de neutrones con otras que han sido estudiadas en el pasado. La gran diferencia que encontraron fue que la estrella de neutrones en cuestión mostró un ritmo mucho más lento de rotación. Aunque la mayoría de estrellas de neutrones giran vertiginosamente de 200 a 600 veces por segundo, esta nueva estrella gira mucho más lentamente, a 11 revoluciones por segundo.
El grupo razonó que para predecir el comportamiento explosivo, los modelos existentes han fallado en considerar el período de rotación de la estrella. La razón de que esta nueva estrella coincide con los modelos tan bien, dice Linares, es porque su tasa de rotación es casi despreciable.
Todavía no está claro exactamente cómo la rotación afecta la combustion termonuclear, aunque Linares tiene una corazonada: La rotación puede causar fricción entre capas de plasma y la superficie de una estrella de neutrones.
“Eso es algo que necesitamos mirar”, dice Linares. “Y ahora, los modelos tienen que incorporar la rotación y tendrán que explicar exactamente cómo funciona la física”.
Coleman Miller, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, está de acuerdo en que la rotación puede ser el factor más importante que los modelos han pasado por alto. Sin embargo, el dice que diseñando modelos con la rotación en mente es una hazaña increíblemente intensiva de datos, dado que la fusión termonuclear a menudo se produce con una rapidez increíble, en pequeñas áreas de una estrella de neutrones.
“Si vas a modelar completamente una explosión, tienes que resolver microsegundos y centímetros”, dice Miller, quien no tomó parte en la investigación. “Ningún ordenador ha sido diseñado para esto. Así que estas son sugerencias interesantes y probables, pero va a ser profundamente difícil confirmar en una forma definitiva”.
La nave espacial Cassini de la NASA ha “olfateado” iones de oxígeno molecular alrededor de la luna helada de Saturno, Dione, por primera vez, confirmando la presencia de una Atmósfera muy tenue. Los iones de oxígeno son bastante escasos – uno por cada 11 centímetros cúbicos de espacio o cerca de 90,000 por metro cúbico – muestran que Dione tiene una atmósfera neutra extremadamente delgada.
En la superficie de Dione, esta atmósfera solo sería tan densa como la atmósfera de la tierra a 480 kilómetros por encima de la superficie. La detección de esta atmósfera débil, conocida como exósfera, se describe en un reciente número de la revista Geophysical Research Letters.
“Ahora sabemos que Dione, además de los anillos de saturno y la luna Rhea, es una fuente de moléculas de oxígeno”, dijo Robert Tokar, un miembro del equipo Cassini basado en el Laboratorio Nacional los Alamos (Los Alamos National Laboratory), y el autor principal del artículo. “Esto demuestra que el oxígeno molecular es realmente común en el sistema de saturno y refuerza que puede venir de un proceso que no implica la vida”.
El oxígeno de Dione parece derivar de cualquiera de los fotones solares o partículas energéticas del espacio bombardeando la superficie de agua con hielo de la luna y liberando moléculas de oxígeno, dijo Tokar. Pero los científicos estarán buscando otros procesos, incluidos los geológicos, que también podría explicar el oxígeno.
“Los científicos no estaban siquiera seguros si Dione sería lo suficientemente grande como para aferrarse a una exósfera, pero esta nueva investigación demuestra que Dione es aún más interesante de lo que anteriormente pensábamos”, dijo Amanda Hendrix, científica del proyecto Cassini, subdirectora del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL – Jet Propulsion Laboratory) de la NASA, en Pasadena, California, quien no estuvo involucrada directamente en el estudio. “Los científicos están ahora analizando los datos de Cassini sobre Dione para ver esta luna con más detalle”.
Varios cuerpos sólidos del sistema solar – incluyendo la Tierra, Venus, Marte y la luna mayor de Saturno, Titán, tienen atmósferas. Sin embargo, tienden a ser mucho más densas por lo general, de lo que se ha encontrado alrededor de Dione. Sin embargo, en 2010 los científicos de Cassini detectaron una exósfera fina alrededor de Rhea, luna de Saturno, muy similar a Dione. La densidad del oxígeno de las superficies de Dione y Rhea es alrededor de 5 miles de millones de veces menos denso que el de la superficie de la tierra.
Tokar dijo que los científicos sospechaban que el oxígeno molecular podría existir en Dione porque el Telescopio Espacial Hubble de la NASA detectó ozono. Pero ellos no lo sabían con seguridad hasta que Cassini fue capaz de medir el oxígeno molecular ionizado en su segundo sobrevuelo de Dione el 7 de abril de 2010 con el espectrómetro de plasma Cassini. En este sobrevuelo, la nave espacial voló a unos 313 millas (503 kilómetros) de la superficie de la luna.
Los Científicos de Cassini también están analizando los datos de iones de Cassini y el espectrómetro de masa neutral de un sobrevuelo muy cerca del 12 de diciembre de 2011. El espectrómetro de iones y de masa neutral hizo la detección de la delgada atmósfera de Rhea, por lo que los científicos serán capaces de comparar los datos de Cassini de las dos lunas y ver si hay otras moléculas en la exósfera de Dione.
La misión Cassini- Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea, y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, dirige la misión para la Dirección General de Ciencia Espacial de la NASA, en Washington, D.C. El orbitador Cassini fue diseñado, desarrollado y ensamblado en el JPL. El equipo de espectrómetro de plasma de Cassini y el equipo de espectrómetro de masas de iones y neutral se basan en el Southwest Research Institute en San Antonio.
Esta película fue creada con el GOES-13, las imágenes vía satélite visibles e infrarrojas del 28 de febrero a las 6:45 a.m. tiempo central de México (12:45 UTC), al 1 de Marzo, donde se muestra la progresión del frente frío y una zona de baja presión asociada que se mueve sobre el centro de los Estados Unidos, que ha provocado al menos 20 tornados y tiempo severo el 29 de Febrero de 2012.
Una correlación curiosa entre la masa del agujero negro central de una galaxia y la velocidad de las estrellas en una gran estructura más o menos esférica conocida como su bulto ha desconcertado a los astrónomos por años. Un equipo internacional dirigido por Francesco Tombesi del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland, ahora han identificado un nuevo tipo de agujero negro impulsado por flujo de salida que parece ser a la vez lo suficientemente poderoso y lo suficientemente común para explicar este vínculo.
La mayoría de las galaxias grandes contienen un agujero negro central pesando millones de veces la masa del sol, pero las galaxias que hospedan más agujeros negros masivos también poseen abultamientos que contienen, en promedio, estrellas que se desplazan rápido. Este vínculo sugiere algún tipo de mecanismo de retroalimentación entre un agujero negro de una galaxia y su proceso de formación estelar. Sin embargo todavía no había una explicación adecuada de como es que la actividad de un agujero negro monstruoso, que afecta en gran medida una región varias veces mayor que nuestro sistema solar, podría influir el bulto de una galaxia, que abarca regiones de aproximadamente un millón de veces más grandes.
“Esto fue un verdadero acertijo. Todo apuntaba a un agujero negro supermasivo de alguna manera conduciendo esta conexión, pero sólo ahora estamos empezando a entender como lo hacen”, dijo Tombesi.
Los agujeros negros activos adquieren su poder de forma gradual acumulando – o “alimentandose” de – gas a millones de grados almacenado en un vasto disco circundante. Este disco caliente se encuentra dentro de una corona de partículas energéticas, y mientras ambos son fuertes fuentes de rayos X, esta emisión no puede explicar todas las propiedades de la galaxia. Cerca el borde interior del disco, una fracción de esta materia orbitando un agujero negro a menudo se redirige en un chorro de partículas hacia el exterior. A pesar de que estos chorros pueden lanzar la materia a la mitad de la velocidad de la luz, simulaciones de computadora muestran que permanecen estrechas y depositan la mayor parte de su energía lejos de regiones de la formación estelar de la galaxia.
Los astrónomos sospechaban que se estaban perdiendo de algo. Durante la última década, la evidencia de un nuevo tipo de agujero negro impulsado por flujo ha surgido. En los centros de algunas galaxias activas, observaciones de rayos X de longitudes de onda correspondientes a los de hierro fluorescente muestran que esta radiación está siendo absorbida. Esto significa que nubes de gas enfriador deben estar enfrente de la fuente de rayos X. Es más, estas líneas espectrales de absorción son desplazadas de sus posiciones normales de menor longitud de onda – es decir, desplazadas al azul, lo que indica que las nubes se están moviendo hacia nosotros.
En dos estudios publicados anteriormente, Tombesi y sus colegas demostraron que estas nubes representan un tipo distinto de flujo. En el estudio más reciente, que aparece en la edición del 27 de febrero de la Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, los investigadores apuntaron a 42 galaxias activas cercanas con el satélite Newton XMM de la Agencia Espacial Europea para afinar la ubicación y las propiedades de los llamados “flujos ultra rápidas” – o los UFOs para más corto (por sus siglas en inglés de “ultra-fast outflows”). Las galaxias, que fueron seleccionadas del Catálogo All-Sky Survey producido por el satélite Rossi X-ray Timing Explorer de la NASA, fueron todas localizadas a menos de 1.3 miles de millones de años luz de distancia.
Los flujos de salida se presentaron en 40 por ciento de la muestra, lo que sugiere que son características comunes de galaxias impulsadas por agujeros negros. En promedio, la distancia entre las nubes y el centro del agujero negro es inferior a una décima parte de un año luz. Su velocidad promedio es casi del 14 por ciento de la velocidad de la luz, o casi 151 millones de kilómetros por hora, y el equipo estima que la cantidad de materia requerida para mantener la salida está cerca de una masa solar por año – comparable a la tasa de acumulación de estos agujeros negros.
“Aunque más lentos que los chorros de partículas, los UFOs tienen velocidades mucho más rápidas que otros tipos de flujos de salida galácticos, que los hacen mucho más poderosos”, Explicó Tombesi.
“Tienen el potencial para jugar un mayor papel en transmitir efectos de retroalimentación desde un agujero negro en la galaxia en general”.
Al eliminar masa que de otra manera caería en un agujero negro supermasivo, flujos ultra-rápidos de salida pueden poner frenos en su crecimiento. Al mismo tiempo, los UFOs pueden retirar
el gas de regiones de formación estelar en el bulto de la galaxia, alentando o incluso apagando la formación de estrellas al barrer las nubes de gas que representan el material bruto para estrellas nuevas. Tal escenario naturalmente explicaría la conexión observada entre el agujero negro de una galaxia activa y sus estrellas del bulto.
Tombesi y su equipo anticipó una mejora significativa en el entendimiento del papel de los flujos de salida ultra-rápidos con el lanzamiento del telescopio de rayos X Astro-H liderado por Japón, en la actualidad programado para el 2014. Mientras tanto, tiene la intención de enfocarse en la determinación de los mecanismos físicos detallados que dan lugar a los UFOs, un elemento importante en la comprensión del cuadro más grande de cómo se forman, desarrollan y crecen las galaxias activas.
Los astrónomos que usan el observatorio de rayos X Chandra de la Nasa han registrado el más rápido viento descubierto hasta ahora, soplando en un disco alrededor de un agujero negro de masa estelar. Este resultado tiene implicaciones importantes para comprender como se comporta este tipo de agujeros negros.
El viento que rompió récord está moviéndose a alrededor de 32.2 millones de kilómetros por hora, o aproximadamente el 3 por ciento de la velocidad de la luz, 10 veces más rápido como nunca se había visto desde un agujero negro de masa estelar.
Los agujeros negros de masa estelar nacen cuando colapsan las estrellas extremadamente masivas. Ellas generalmente pesan entre 5 y 10 veces la masa de el sol. Los agujeros negros de masa estelar impulsando este súper viento que se conoce como IGR J17091-3624, o IGR J17091, para abreviar.
“Esto es como el equivalente cósmico de vientos de un huracán de categoría 5”, dijo Ashley King de la Universidad de Michigan, autora principal del estudio publicado en la edición del el 20 de Febrero, de The Astrophysical Journal Letters. “No estábamos esperando ver esos fuertes vientos de un agujero negro como éste”.
La velocidad del viento en IGR J1 7091 coincide con algunos de los más rápidos vientos generados por los agujeros negros supermasivos, los objetos de millones o miles de millones de veces más masivos.
“Es una sorpresa que este pequeño agujero negro es capaz de reunir las velocidades del viento que normalmente sólo se ven en los agujeros negros gigantes”, dijo Jon M. Miller, también de la Universidad de Michigan. “En otras palabras, este agujero negro tiene buen rendimiento por encima de su categoría de peso”.
Otro hallazgo inesperado es que el viento, que viene desde un disco de gas circundante del agujero negro, puede estar llevándose más material del que el agujero negro está capturando.
“Contrariamente a la percepción popular de los agujeros negros que tiran todo el material que se acerca, estimamos que hasta un 95% de la materia en el disco alrededor de IGR J17091 es expulsado por el viento”, dijo King.
A diferencia de los vientos de huracanes en la Tierra, el viento de IGR J17091 está soplando en muchas direcciones diferentes. Este patrón también se distingue de un avión, aquí el material fluye en haces altamente enfocados perpendicular al disco, a menudo casi a la velocidad de la luz.
Observaciones simultáneas realizadas con el Observatorio Nacional de Radioastronomía Ampliado Muy Grande (National Radio Astronomy Observatory’s Expanded Very Large Array), mostró un chorro de radio del agujero negro que no estaba presente cuando el viento ultra-rápido se ha visto, aunque un radio jet es visto en otras ocasiones. Esto concuerda con las observaciones de otros agujeros negros de masas estelares, proporcionando una prueba más de la producción
