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Revelado el misterio detrás de los raros círculos de radio del universo

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Revelado el misterio detrás de los raros círculos de radio del universo

Los astrónomos descubrieron enormes círculos de ondas de radio en 2019, llamados ORC. La investigación dirigida por la profesora Alison Coil indica que estos fenómenos son causados ​​por vientos galácticos de galaxias con estallidos estelares, lo que proporciona nuevos conocimientos sobre la evolución y los fenómenos galácticos. Crédito: SciTechDaily.com

Los vientos galácticos que surgen de las estrellas en explosión pueden explicar los enormes anillos.

No todos los días los astrónomos preguntan: «¿Qué es eso?» » Al fin y al cabo, la mayoría de los fenómenos astronómicos observados son conocidos: estrellas, planetas, agujeros negros y galaxias. Pero en 2019, el nuevo telescopio australiano Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) detectó algo que nadie había visto antes: círculos de ondas de radio tan grandes que contenían galaxias enteras en sus centros.

Mientras la comunidad de astrofísica intentaba determinar qué eran estos círculos, también querían saber Por qué los círculos eran. Ahora, un equipo dirigido por Alison Coil, profesora de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en San Diego, cree haber encontrado la respuesta: los círculos son capas formadas por vientos galácticos salientes, quizás de estrellas masivas en explosión conocidas como supernovas. Su trabajo está publicado en Naturaleza.

Extraños círculos de radio

Los extraños círculos de radio, como el ORC 1 que se muestra arriba, son lo suficientemente grandes como para contener galaxias en sus centros y alcanzar cientos de miles de años luz de distancia. Crédito: © J. English (U. Manitoba)/EMU/MeerKAT/DES(CTIO)

Coil y sus colaboradores estudiaron galaxias «estelares» masivas que pueden impulsar estos vientos de salida ultrarrápidos. Las galaxias con estallido estelar tienen una tasa excepcionalmente alta de formación de estrellas. Cuando las estrellas mueren y explotan, expulsan gas de la estrella y sus alrededores al espacio interestelar. Si suficientes estrellas explotan cerca unas de otras al mismo tiempo, la fuerza de esas explosiones puede expulsar el gas de la propia galaxia en forma de vientos que pueden viajar hasta 2.000 kilómetros por segundo.

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«Estas galaxias son realmente interesantes», dijo Coil, quien también es presidente del Departamento de Astronomía y Astrofísica. “Ocurren cuando dos grandes galaxias chocan. La fusión empuja todo el gas hacia una región muy pequeña, provocando un intenso estallido de formación estelar. Las estrellas masivas se queman rápidamente y, cuando mueren, expulsan su gas en forma de vientos.

Masiva, rara y de origen desconocido

Los avances tecnológicos permitieron a ASKAP escanear grandes partes del cielo en límites muy bajos, lo que hizo que los extraños círculos de radio (ORC) fueran detectables por primera vez en 2019. Los ORC eran enormes: cientos de kiloparsecs de diámetro, donde un kiloparsec equivale a 3260 luz. -años (como referencia, el vía Láctea galaxia tiene aproximadamente 30 kiloparsecs de diámetro).

Se han propuesto varias teorías para explicar el origen de los ORC, incluidas las nebulosas planetarias y agujero negro fusiones, pero los datos de radio por sí solos no podían distinguir entre las teorías. Coil y sus colaboradores estaban intrigados y pensaron que era posible que los anillos de radio fueran un desarrollo de etapas posteriores de las galaxias con formación estelar que habían estudiado. Comenzaron a estudiar ORC 4, el primer ORC descubierto observable desde el hemisferio norte.

Simulación de vientos provocados por estrellas.

Una simulación de vientos impulsados ​​por estrellas en tres períodos diferentes, comenzando hace 181 millones de años. La mitad superior de cada imagen muestra la temperatura del gas, mientras que la mitad inferior muestra la velocidad radial. Crédito: Cassandra Lochhaas / Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial

Hasta ahora, los ORC sólo se observaban por sus emisiones de radio, sin ningún dato óptico. El equipo de Coil utilizó un espectrógrafo de campo integrado en el Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawaii, para examinar ORC 4, que reveló una enorme cantidad de gas comprimido, calentado y altamente luminoso, mucho más de lo que se pensaba anteriormente que vemos en la galaxia promedio.

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Con más preguntas que respuestas, el equipo se puso a trabajar como detective. Utilizando datos de imágenes ópticas e infrarrojas, determinaron que las estrellas dentro de la galaxia ORC 4 tenían aproximadamente 6 mil millones de años. «Hubo una explosión de formación estelar en esta galaxia, pero terminó hace unos mil millones de años», dijo Coil.

Simulaciones y conclusiones

Cassandra Lochhaas, becaria postdoctoral en el Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian que se especializa en el aspecto teórico de los vientos galácticos y coautora del artículo, realizó un conjunto de simulaciones numéricas por computadora para reproducir el tamaño y las propiedades de la radio a gran escala. . anillo, incluida la gran cantidad de gas frío y conmocionado en la galaxia central.

Sus simulaciones mostraron que los vientos galácticos soplaron durante 200 millones de años antes de detenerse. Cuando el viento se detuvo, un choque hacia adelante continuó impulsando gas a alta temperatura fuera de la galaxia y creó un anillo de radio, mientras que un choque inverso provocó que gas más frío cayera de nuevo sobre la galaxia. La simulación tuvo lugar a lo largo de 750 millones de años, dentro del rango aproximado de la edad estelar estimada de ORC 4 de mil millones de años.


Simulación por computadora de un viento galáctico saliente lanzado con una velocidad inicial de 450 kilómetros por segundo y un flujo másico de 200 masas solares por año, que expulsa gas de la galaxia durante 200 millones de años hacia el medio circungaláctico circundante. El panel izquierdo muestra la temperatura del gas y el panel derecho muestra la densidad del gas. Esta simulación proporciona una posible explicación del origen de los extraños círculos de radio. Crédito: Cassandra Lochhaas / Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial

“Para que esto funcione, se necesita una alta tasa de producción masiva, lo que significa que hay que expulsar una gran cantidad de material muy rápidamente. Y el gas circundante justo fuera de la galaxia debe ser de baja densidad, de lo contrario el choque se detiene. Esos son los dos factores clave”, dijo Coil. “Resulta que las galaxias que estudiamos tienen altas tasas de salida de masa. Son raros, pero existen. Creo que esto indica que los ORC provienen de algún tipo de viento galáctico saliente.

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Los vientos de salida no solo pueden ayudar a los astrónomos a comprender los ORC, sino que los ORC también pueden ayudar a los astrónomos a comprender los vientos de salida. «Los ORC nos permiten ‘ver’ los vientos a través de datos de radio y espectroscopia», dijo Coil.

“Esto puede ayudarnos a determinar qué tan comunes son estos vientos galácticos extremos y cuál es el ciclo de vida del viento. También pueden ayudarnos a aprender más sobre la evolución galáctica: ¿todas las galaxias masivas pasan por una fase ORC? ¿Las galaxias espirales se vuelven elípticas cuando ya no forman estrellas? Creo que podemos aprender mucho sobre los ORC y aprender de los ORC.

Referencia: “El gas ionizado se extiende 40 kpc en una extraña galaxia anfitriona de un círculo de radio” por Alison L. Coil, Serena Perrotta, David SN Rupke, Cassandra Lochhaas, Christy A. Tremonti, Aleks Diamond-Stanic, Drummond Fielding, James E. Geach, Ryan C. Hickox, John Moustakas, Gregory H. Rudnick, Paul Sell y Kelly E. Whalen, 8 de enero de 2024. Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06752-8

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

SpaceX no sólo está lanzando cohetes, sino que también está marcando el comienzo de una nueva era de espacio exploración con sus trajes de actividad extravehicular (EVA) de última generación.

Mientras nos encontramos en la cúspide de la primera caminata espacial privada en 2024, profundicemos en los detalles de este revolucionario equipo.

La moda se encuentra con la función en el espacio

Cerrando la brecha entre estilo y practicidad, SpaceX revelado la vestimenta de los astronautas que se embarcan en la histórica misión Polaris Dawn. Atrás quedaron los días de los trajes espaciales voluminosos y engorrosos. El nuevo traje EVA combina un diseño elegante con una funcionalidad avanzada.

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Desmentiendo los mitos sobre los trajes espaciales

La cultura popular a menudo nos engaña con representaciones demasiado simplistas de los trajes espaciales. A diferencia de los cascos tipo «pecera» y los trajes fáciles de usar que se ven en las películas, los trajes espaciales reales son naves espaciales complejas con forma humana. Están equipados con sistemas de propulsión y soporte vital, lo que los hace más parecidos a un equipo de buceo que a una vestimenta informal.

Una rara tormenta solar cautiva a los observadores de estrellas en todo Estados Unidos: '¡QUÉ IMPRESIONANTE!' »

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¿Por qué no conservar el disfraz antiguo?

Los actuales trajes de Actividad Intravehicular (IVA) de SpaceX sirven como protección de emergencia dentro de la cápsula Dragon. Sin embargo, no están diseñados para los rigores de los paseos espaciales. El nuevo traje EVA es una mejora significativa, ya que proporciona mayor movilidad, durabilidad y protección contra las duras condiciones del espacio.

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El traje EVA: una visión general

El traje EVA conserva el elegante diseño del modelo IVA pero introduce nuevos materiales y técnicas de fabricación para mejorar el rendimiento. El traje también es escalable, lo que garantiza un ajuste perfecto para una amplia gama de tipos de cuerpo.

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4 características que distinguen al traje EVA

1. Juntas giratorias: Para una movilidad inigualable bajo presión

2. Sellos y válvulas avanzadas: Proporcionar alta redundancia y seguridad

3. Casco impreso en 3D: Con visor antirreflejo, HUD y cámara

4. Textiles de gestión térmica: Tomado prestado de los cohetes Falcon para una protección extrema

La próxima misión Polaris Dawn pondrá a prueba las capacidades del traje EVA y preparará el escenario para futuras bases lunares y ciudades marcianas.

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Conclusiones clave de Kurt

Está claro que el traje EVA es más que un simple hilo conductor para las estrellas. Con la misión Polaris Dawn en el horizonte, no sólo nos estamos preparando para ver a los astronautas flotar con gracia fuera de su nave espacial. Nos estamos preparando para presenciar un momento crucial en la historia, donde la moda y la función se fusionan en el vacío del espacio, desacreditando mitos arraigados desde hace mucho tiempo y estableciendo nuevos estándares de lo que es posible.

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Mientras SpaceX se prepara para la primera caminata espacial privada con sus innovadores trajes EVA, ¿qué piensa sobre el impacto de estos avances tecnológicos en el futuro de la exploración espacial y la vida humana más allá de la Tierra? Háganos saber escribiéndonos a Cyberguy.com/Contacto.

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner
Agrandar / Una vista aérea de la nave espacial Starliner de Boeing y el cohete Atlas V de United Launch Alliance dentro de la Instalación de Integración Vertical de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida.

Boeing se está tomando unos días más para resolver una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner que está programada para transportar a dos astronautas de la NASA para un vuelo de prueba a la Estación Espacial Internacional, dijeron funcionarios el martes.

Eso significa que el primer lanzamiento tripulado de la nave espacial Starliner de Boeing, con años de retraso y más de 1.400 millones de dólares por encima del presupuesto, no se llevará a cabo hasta el próximo martes 21 de mayo a las 4 p. m. EDT (8:43 p. m. UTC). El cumplimiento de este cronograma supone que los ingenieros puedan familiarizarse con la fuga de helio. Los funcionarios de Boeing y la NASA, que gestiona el contrato multimillonario de la tripulación comercial del Boeing Starliner, habían previsto previamente el viernes 17 de mayo para el primer lanzamiento de la nave espacial con astronautas a bordo.

El equipo de tierra de Boeing rastreó la fuga hasta una brida de un propulsor en el sistema de control de reacción único del módulo de servicio de la nave espacial.

Hay 28 propulsores del sistema de control de reacción (esencialmente pequeños motores de cohetes) en el módulo de servicio Starliner. En órbita, estos propulsores se utilizan para correcciones menores de trayectoria y para dirigir la nave espacial en la dirección correcta. El módulo de servicio tiene dos juegos de motores más potentes para ajustes orbitales más grandes y maniobras de aborto de lanzamiento.

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El sistema de propulsión de la nave espacial está presurizado con helio, un gas inerte. Los propulsores queman una mezcla tóxica de hidracina y tetróxido de nitrógeno. El helio no es combustible ni tóxico, por lo que una pequeña fuga probablemente no suponga un problema importante de seguridad en tierra, pero el sistema de propulsión debe mantener la presión para que los propulsores funcionen en el espacio.

Hasta ahora, múltiples contratiempos técnicos han impedido que el programa Starliner de Boeing llegue a este punto. Esos contratiempos incluyeron una fuga de combustible en un banco de pruebas, fallas de software durante el primer vuelo de prueba no tripulado de Starliner y válvulas corroídas en el sistema de propulsión de la nave espacial. A medida que se acercaba un intento de lanzamiento el verano pasado, Boeing y la NASA descubrieron otros dos problemas (material inflamable dentro de la cápsula y un eslabón débil en el sistema de paracaídas del Starliner) que retrasaron el vuelo de prueba de la tripulación durante casi un año.

Según la NASA, los ingenieros planean remediar la fuga de helio mediante «pruebas de naves espaciales y soluciones operativas». Es decir, los directivos no consideran la necesidad de reparar físicamente la fuga.

“Como parte de las pruebas, Boeing llevará el sistema de propulsión a presurización de vuelo como lo hace antes del lanzamiento, luego permitirá que el sistema de helio se ventile naturalmente para validar los datos existentes y reforzar la lógica de vuelo”, escribieron funcionarios de la NASA en un comunicado. publicación de blog el martes. La justificación del vuelo es el lenguaje que utiliza la NASA para ganar confianza al comprender un problema y sentirse seguro de que no representaría un riesgo adicional durante el vuelo.

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El cohete está listo para funcionar.

Un fallo de válvula en el cohete Atlas V que iba a lanzar la cápsula de tripulación Starliner de Boeing abortó el primer intento de lanzamiento del vuelo de prueba con tripulación el 6 de mayo en la estación espacial de Cabo Cañaveral, Florida. United Launch Alliance, la compañía que construye y opera el Atlas V, sacó el cohete y el Starliner de la plataforma de lanzamiento y los devolvió a un hangar la semana pasada para reemplazar la válvula de control de presión defectuosa del Atlas V.

Una vez instalada en el cohete, la nueva válvula funcionó normalmente durante las pruebas dentro del hangar de la ULA. La ULA devolverá el cohete a la plataforma de lanzamiento unos días antes del próximo intento de lanzamiento.

«Los equipos de la misión también llevaron a cabo una revisión exhaustiva de los datos del intento de lanzamiento del 6 de mayo y no están rastreando más problemas», dijo la NASA.

Los astronautas de la NASA Butch Wilmore y Suni Williams, comandante y piloto del vuelo de prueba Starliner, regresaron a su base en Houston para pasar más tiempo con sus familias y esperar la próxima fecha de lanzamiento de la misión. Regresarán al Centro Espacial Kennedy en Florida en los próximos días para los preparativos finales para el lanzamiento, dijo la NASA.

Wilmore y Williams, ambos pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU., supervisarán los sistemas de Starliner desde el lanzamiento hasta el acoplamiento a la Estación Espacial Internacional. Sus tareas incluyen tomar el control manual de la cápsula de la tripulación del Boeing para una serie de demostraciones de vuelo. Si todo va según lo planeado, pasarán al menos ocho días en la estación espacial antes de regresar a la Tierra a bordo de la nave espacial Starliner para un aterrizaje asistido por paracaídas y bolsas de aire en el suroeste de Estados Unidos, probablemente en White Sands, Nuevo México.

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Su estancia en la estación espacial podría prolongarse mientras esperan el buen tiempo en uno de los lugares de aterrizaje del Starliner. Con el próximo vuelo Starliner, Estados Unidos tendrá, por primera vez desde los albores de la era espacial, dos naves espaciales independientes con capacidad humana capaces de transportar personas a la órbita terrestre baja. Crew Dragon de SpaceX, que ganó un contrato de tripulación comercial con la NASA junto con Boeing en 2014, comenzó a transportar astronautas en 2020.

El contrato de tripulación comercial de la NASA con Boeing cubre seis vuelos operativos de rotación de tripulación hacia y desde la estación espacial. Un vuelo de prueba exitoso con Wilmore y Williams allanaría el camino para que Starliner realice la primera de estas misiones tripuladas de seis meses a principios del próximo año.

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

Los científicos han roto dos capas de átomos magnéticos ultrafríos a una distancia de 50 nanómetros entre sí (diez veces más cerca que en experimentos anteriores), revelando extraños efectos cuánticos nunca antes vistos.

La extrema proximidad de estos átomos permitirá a los investigadores estudiar por primera vez las interacciones cuánticas a esta escala de longitud y podría conducir a importantes avances en el desarrollo de superconductores y computadoras cuánticasinformaron los científicos en un nuevo estudio publicado el 2 de mayo en la revista Ciencia.

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