Un vecino cósmico estrellado a 210.000 años luz de distancia ahora puede verse en las pantallas de nuestras computadoras con un detalle sin precedentes, gracias al poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA y al poder de la moderna conexión a Internet.
El nuevo lanzado Telescopio espacial James Webb La fotografía captura NGC 346, una región de formación estelar en una galaxia satélite de la Vía Láctea llamada Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Los rayos de luz azules representan emisiones de moléculas como silicatos e hidrocarburos aromáticos policíclicos, mientras que los fragmentos rojos resaltan el polvo calentado por las estrellas más brillantes y masivas del centro de la región.
En total, los astrónomos detectaron 1.001 puntos brillantes en la imagen, y la mayoría de ellos son todavía estrellas jóvenes cubiertas de polvo, según un estudio. declaración acompañando la imagen. Esta bolsa del universo es mucho más joven que la Vía Láctea, nuestra galaxia natal, que se distingue por la menor cantidad de elementos pesados que contiene. Esta fascinante región es visible a simple vista en la constelación austral de Tucana.
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La vista completa de la región NGC 346 en la Pequeña Nube de Magallanes capturada por JWST. (Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, N. Habel (JPL), P. Kavanagh (Universidad de Maynooth)
Los metales pesados normalmente se agitan en las estrellas durante períodos de varios eones y luego se depositan en sus entornos locales mediante procesos cósmicos como la fusión nuclear y las explosiones de supernovas. Los astrónomos saben que el polvo cósmico se forma a partir de estos elementos pesados, por lo que esperaban ver poco de él en la región de NGC 346. Sin embargo, la última fotografía muestra «mucho polvo en esta región», escribieron los representantes de Webb en la prensa. liberar.
Los astrónomos dicen que la imagen, que fue capturada utilizando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) a bordo del Webb, les permite comprender mejor cuántas estrellas y protoestrellas están presentes en la región. Estas observaciones podrían eventualmente arrojar más luz sobre una era en el universo hace miles de millones de años conocida como mediodía cósmico.
En ese momento, los nacimientos de estrellas se produjeron a un ritmo récord en todo el universo y el nivel de elementos pesados era inferior a las cantidades medidas hoy, una distribución coherente con la de NGC 346.
China Chang'e-6 misión, actualmente en camino para recuperar una muestra de material del otro lado de La lunaProbará teorías que explican por qué las caras lunares cercanas y lejanas son tan diferentes.
Teniendo lanzado el 3 de mayo Se espera que Chang'e-6 aterrice a principios de junio en la Cuenca de Impacto del Doble Anillo del Apolo, que se encuentra dentro de una cuenca aún más grande. Cuenca del Polo Sur – Aitken (SPA). El inmenso SPA es el elemento de mayor impacto de su tipo en el mundo. sistema solar, con una extensión de 2.400 kilómetros por 2.050 kilómetros (1.490 por 1.270 millas) de superficie; se formó hace aproximadamente 4,3 mil millones de años, es decir. muy principios de la historia del sistema solar. Aunque Apolo es más joven, también es el lugar de impacto más grande superpuesto a la SPA. Apolo tiene una estructura de doble anillo, con su anillo interior de picos montañosos con un diámetro de 247 kilómetros (153 millas) y un anillo exterior de aproximadamente 492 kilómetros (305 millas) de diámetro.
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Como primera misión de retorno de muestras al lado lejano, Chang'e-6 tiene como objetivo devolver aproximadamente 2 kilogramos (4,4 libras) de valiosos materiales lunares a la Tierra. The Far Side es un lugar relativamente desconocido; su misterio también se ve reforzado por el hecho de que no podemos verlo desde la Tierra. Fue fotografiada por primera vez por la nave espacial soviética Luna 3 en 1959. Y con esta fotografía en la mano, los científicos de todo el mundo se sorprendieron al descubrir cuán inusual es la apariencia de la cara oculta de la Luna de la de nuestro lado. familiar con. Mientras que los lados cercano y lejano lucen una multitud de cráteres, el lado cercano también presenta vastos y llanuras volcánicas llamadas maría lunarque crean impresiones como la forma del «hombre en la luna» y cubren aproximadamente el 31% de toda el área cercana.
Mientras tanto, el lado oscuro es todo lo contrario. Sólo alrededor del 1% está cubierto por llanuras volcánicas.
Entonces, ¿cómo es que el lado cercano y el lado lejano se volvieron tan diferentes? Bueno, el grosor de la corteza parece ser un factor. De hecho, en 2011, la NASA GRIAL (Laboratorio Interior y Recuperación de Gravedad) reveló que, en promedio, la corteza del lado lejano es 20 kilómetros (12 millas) más gruesa que la del lado cercano.
La escala de la cuenca del Polo Sur-Aitken es inmensa. (Crédito de la imagen: NASA Goddard)
Se cree que la razón de esto se remonta a cuando nuestra Luna se formó a partir de los escombros expulsados cuando un protoplaneta del tamaño de Marte chocó contra la Tierra hace unos 4.500 millones de años. A medida que la Luna se reagrupó de los escombros alrededor de una Tierra herida, quedó bloqueada por las mareas, lo que significa que todavía mostraría la misma cara a nuestro planeta. La superficie de la Tierra quedó completamente derretida por el impacto gigante e irradió calor hacia la cara visible de la Luna, manteniéndola fundida por más tiempo. Las rocas se vaporizarían en el lado más cercano y se condensarían en el lado más frío, sugieren los científicos, haciendo que la corteza en el lado más grueso sea más gruesa.
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«Este hallazgo fundamental indica que la diferencia en el espesor de la corteza entre el lado visible y el lejano puede ser la principal causa del vulcanismo lunar asimétrico», dijo en un estudio Yuqi Qian, de la Universidad de Hong Kong. declaración.
Qian es uno de los autores principales de un nuevo estudio que sugiere que las muestras de material traídas a la Tierra por Chang'e-6 podrían probar esta teoría.
La lógica es esta.
Donde la corteza lunar es gruesa, como en la mayor parte del lado oculto, el magma que se eleva a través de fracturas en la roca no puede subir a la superficie. Cuando la corteza es delgada, como en el lado cercano, estas fracturas pueden permitir que el magma se abra paso y la lava haga erupción.
La SPA y la cuenca de Apolo, aunque ambas se encuentran en la cara oculta de la Luna, plantean una cierta contradicción. Esto se debe a que perforaron profundamente en la corteza lunar, y en la base de estos sitios de impacto gigantes, la corteza es más delgada que en otras partes del otro lado. Y sí, hay llanuras volcánicas dentro de estas cuencas, pero solo el 5% de su superficie está cubierta por flujos de lava basáltica. Esta cantidad limitada de vulcanismo parece ir en contra de la idea de que es el espesor de la corteza lo que dicta la actividad volcánica, una paradoja conocida desde hace mucho tiempo en la ciencia lunar.
Otra posibilidad sugiere que el lado cercano podría contener más elementos radiactivos que el lado lejano. Estos elementos pueden haber producido calor, provocando que el manto inferior se derritiera y dando como resultado mucho más magma y una corteza más delgada en el lado cercano. De ahí más vulcanismo.
Sin embargo, al aterrizar en una de las pocas llanuras volcánicas del otro lado, Chang'e-6 puede traer muestras para probar directamente tales teorías. En particular, la región de la Cuenca Apolo donde aterrizará Chang'e-6 contiene varios materiales que merecen investigación.
También hay evidencia de que ha habido dos grandes erupciones volcánicas en la zona. Según los científicos, hace unos 3.350 millones de años toda la región estaría cubierta de magma que contenía una baja cantidad de titanio. El otro, que se cree que ocurrió hace 3.070 millones de años, probablemente contenía magma rico en titanio y estaba más localizado, y entró en erupción cerca del cráter Chaffee S (llamado así por Roger Chaffee, uno de los astronautas que murió trágicamente durante el año). Desastre del Apolo 1) y extendiéndose hacia el este con espesor decreciente.
El nuevo estudio sugiere que recuperar una muestra de la cercana Chaffee S proporcionaría los mayores beneficios científicos. Esta región tiene basalto rico en titanio en la parte superior, basalto pobre en titanio debajo y varias eyecciones de impactos.
«Diversas fuentes de muestras proporcionarían información importante para resolver una serie de cuestiones científicas lunares ocultas en la cuenca del Apolo», dijo Joseph Michalski de Hong Kong, coautor del nuevo estudio con Yuqi Qian, así como su Hong Kong. su colega Guochun Zhao e investigadores de otros lugares de China, Alemania y Estados Unidos.
A la izquierda hay un mapa topográfico de la Cuenca Aitken del Polo Sur y sus alrededores inmediatos. Las regiones azules representan áreas bajas en el fondo de las cuencas de impacto. La Cuenca de Apolo está en la parte superior derecha de la imagen. En el lado derecho hay una imagen de Apollo Basin, incluida la ubicación de Chaffee S. (Crédito de la imagen: Dr. Yuqi Qian)
Estas diversas muestras podrían informar a los científicos sobre los procesos magmáticos que ocurrieron en el lado lejano y, al compararlas con las muestras del lado cercano devueltas por las misiones Apolo, podrían explicar por qué el vulcanismo fue tan limitado en el lado lejano.
«El resultado de nuestra investigación es una gran contribución a la misión lunar Chang'e-6», afirmó Zhao. «Establece un marco geológico para una comprensión integral de las muestras de Chang'e-6 que próximamente serán devueltas y proporcionará una referencia clave para futuros análisis de muestras para los científicos chinos».
El artículo del equipo fue publicado en la revista. Cartas científicas de la Tierra y los planetas.; Puede continuar siguiendo Space.com para obtener más actualizaciones sobre la misión Chang'e-6.
El estudio de las primeras estrellas del Universo será fundamental para comprender el desarrollo de la existencia tal como la conocemos.
Las estrellas juegan un papel fundamental en la creación de vida en el Universo, generando elementos esenciales para la vida, como el carbono, el oxígeno y el nitrógeno, a través de procesos como la fusión nuclear.
Cuando las estrellas masivas llegan al final de sus ciclos de vida y explotan como supernovas, liberan estos elementos al espacio, enriqueciendo las nubes interestelares con los componentes básicos de la vida.
Estas nubes enriquecidas pueden dar origen a nuevas estrellas y sistemas planetarios, donde podrían formarse planetas como la Tierra.
Sin embargo, a pesar de nuestro profundo conocimiento del papel central de las estrellas en el cosmos, nuestro conocimiento de las estrellas más antiguas del Universo es escaso.
Su lanzamiento está previsto para mayo de 2027, el Telescopio Espacial Romano analizará las primeras estrellas del Universo.
El telescopio proporcionará una vista panorámica del cielo 200 veces más grande que la vista infrarroja del cielo del Telescopio Espacial Hubble, permitiendo un estudio 1.000 veces más rápido.
¿Cuáles son las estrellas más antiguas del Universo?
Las primeras estrellas del Universo, llamadas estrellas de Población III o Pop III, se diferenciaban significativamente de nuestro Sol.
Compuestos principalmente de hidrógeno y helio, eran más grandes, más calientes y más masivos, lo que conducía a una vida útil más corta debido a un consumo de combustible más rápido.
Aparecidas durante los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, las estrellas Pop III desempeñaron un papel fundamental en la creación de elementos más pesados que el helio, llamados metales, y dieron forma a la evolución del Universo en complejos sistemas de galaxias.
Aunque hoy en día no existen estrellas Pop III, su estudio proporciona información crucial sobre el desarrollo temprano del Universo, lo que requiere observaciones del Universo temprano para comprender sus características.
Mapeando el Universo primitivo con el Telescopio Espacial Romano
En lugar de apuntar a estrellas intactas, Roman buscará rastros de estrellas Pop III destruidas por agujeros negros, provocando un fenómeno llamado evento de perturbación de mareas (TDE).
Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, sus mareas gravitacionales la destrozan. Parte de su material forma un disco de acreción, que emite luz brillante visible a miles de millones de años luz de distancia en diversas longitudes de onda, incluidas rayos X, radio, ultravioleta (UV) y óptica.
A medida que nos adentramos en el Universo temprano, donde existen principalmente estas estrellas, la luz óptica y ultravioleta cambia a longitudes de onda del infrarrojo cercano, detectables por instrumentos como Roman.
Estos eventos también exhiben un efecto de dilatación del tiempo debido al corrimiento al rojo, donde un TDE Pop III se ilumina durante cientos o incluso miles de días y se desvanece durante más de una década, asemejándose al comportamiento de las supernovas.
Colaboración con James Webb
Aunque el telescopio espacial James Webb de la NASA tiene la capacidad de detectar y analizar TDE en el Universo temprano, su estrecho campo de visión limita su eficacia como cazador de TDE.
entre los romanos encuestas de comunidades claveel estudio de Área Amplia de Alta Latitud se destaca como el más prometedor para el descubrimiento de TDE, cubriendo aproximadamente 2.000 grados cuadrados de cielo más allá del plano de nuestra galaxia.
Aunque el campo de visión de Webb es limitado, sus herramientas espectroscópicas lo hacen valioso para observaciones de seguimiento, incluida la identificación de la presencia de metales una vez que Roman detecta TDE.
Este enfoque combinado ofrece un método estratégico para identificar estrellas Pop III, allanando el camino para una inmersión más profunda en los misterios del Universo temprano.
Agrandar/ El avión espacial Dream Chaser de Sierra Space dentro de una cámara de pruebas de la NASA en Ohio.
Espacio Sierra
Todavía queda trabajo por hacer para preparar el avión espacial Dream Chaser de Sierra Space para su primera misión, pero la compañía dice que la nave alada de reabastecimiento de la Estación Espacial Internacional pronto será enviada a su sitio de lanzamiento en Florida.
El Dream Chaser despegará sobre un cohete Vulcan de United Launch Alliance y se dirigirá hacia la estación espacial. Un portavoz de Sierra Space dijo a Ars que el lanzamiento del avión espacial está previsto para el tercer o cuarto trimestre de este año.
Pero Sierra Space transportará el Dream Chaser al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida con una lista de tareas pendientes. La nave espacial debe realizar otras dos pruebas importantes en el lugar de lanzamiento. Los técnicos también deben completar el trabajo en el escudo térmico del Dream Chaser antes de que esté listo para montarse en su lanzador Vulcan. No está claro cuánto tiempo llevará completar estas actividades.
No obstante, el avión espacial saldrá del Centro de Pruebas Neil Armstrong de la NASA en Ohio, donde ha estado siendo sometido a pruebas ambientales desde diciembre. Sierra Space realizó las pruebas en Ohio en varias fases.
Primero, los ingenieros de Sierra Space realizaron pruebas de choque con ULA para verificar la respuesta de la nave espacial a la sacudida de separación del cohete Vulcan en órbita. Luego, los equipos de tierra apilaron el avión espacial Dream Chaser en su módulo de carga presurizado montado en la parte trasera y colocaron todo el vehículo sobre una mesa vibratoria para simular las vibraciones que experimentará la nave espacial durante el lanzamiento.
Luego, Sierra Space realizó otra prueba de choque utilizando el sistema de separación que desechará el módulo de carga desechable del avión espacial reutilizable antes de su reingreso y aterrizaje al final de su misión. Finalmente, los ingenieros transfirieron Dream Chaser a una cámara de vacío térmico en el Centro de Pruebas de Ohio, donde, durante cinco semanas, la nave espacial estuvo sometida al ambiente sin aire y a las variaciones extremas de temperatura de la órbita terrestre baja.
«Completar con éxito una campaña de pruebas ambientales increíblemente rigurosa en estrecha colaboración con la NASA es un hito importante y pone a Dream Chaser en camino a sus operaciones a finales de este año», dijo Tom Vice, director ejecutivo de Sierra Space. «Este es el año en el que pasamos de una investigación y desarrollo rigurosos a operaciones orbitales regulares y, al hacerlo, transformamos la forma en que conectamos el espacio y la Tierra».
Lista de tareas pendientes de Sierra Space
Dream Chaser ha estado en desarrollo durante más de 15 años y el concepto se remonta a mucho más atrás. La NASA lanzó la versión actual del avión espacial comercial con la adjudicación de un contrato de carga comercial a Sierra Nevada, la empresa matriz de Sierra Space, en 2016.
Esta será la primera de siete misiones de reabastecimiento que Dream Chaser realizará a la Estación Espacial Internacional bajo el contrato de la NASA. La compañía está construyendo un segundo avión espacial reutilizable para ayudar a cumplir su compromiso con la NASA y, eventualmente, dar servicio a las siguientes estaciones espaciales comerciales.
Finalmente, la línea de meta de Dream Chaser ya está a la vista. El año pasado, el primer avión espacial, llamado Tenacidad, salió de la fábrica de Sierra Space cerca de Denver para dirigirse al centro de pruebas de Armstrong en Ohio. Ars visitó la fábrica de Sierra Space para ver Dream Chaser unas semanas antes de su salida. La nave espacial estaba prácticamente terminada, pero los técnicos continuaron equipando el compartimiento presurizado interior del avión espacial y agregando azulejos para su escudo térmico.
