Dos raras estrellas que se azotan una alrededor de la otra en un amplio y salvaje tango han brindado a los astrónomos una oportunidad única para estudiar el suave golpeteo de la luz contra sus faldas polvorientas.
El objeto binario llamado WR 140 está rodeado por una serie de capas de polvo entrelazadas que son empujadas lentamente a través del espacio, no solo por los vientos estelares binarios de partículas cargadas, sino por el resplandor de la radiación emitida por las mismas estrellas.
Por primera vez, los científicos pudieron observar directamente esta presión de radiación en acción, utilizando observaciones infrarrojas del Observatorio Keck para rastrear una columna gigante a medida que se extendía por el espacio durante un período de 16 años.
Ayuda a explicar lo que vemos en un Foto reciente del Telescopio Espacial James Webb (JWST), objeto de un segundo papelmostrando el binario en llamas ubicado en medio de una profusión de capas de polvo brillante.
«Es difícil ver la luz de las estrellas provocando una aceleración porque la fuerza se desvanece con la distancia y otras fuerzas toman el control rápidamente». dice el astrónomo Yinuo Han de la Universidad de Cambridge.
«Para presenciar una aceleración al nivel en el que se vuelve medible, el material debe estar razonablemente cerca de la estrella o la fuente de la presión de radiación debe ser muy fuerte. WR 140 es una estrella binaria cuyo feroz campo de radiación sobrealimenta estos efectos, colocándose dentro de alcance de nuestros datos de alta precisión».
WR 140 se encuentra a unos 5.600 años luz de distancia en la constelación Cygnus, y es una rareza entre las rarezas. Se llama viento binario en colisión, formado por una estrella Wolf-Rayet extremadamente rara y una estrella supergigante azul tipo O, otro objeto raro.
como tenemos previamente explicadoLas estrellas Wolf-Rayet son muy calientes, muy brillantes y muy viejas, y se encienden al final de su vida útil en la secuencia principal. Están significativamente empobrecidos en hidrógeno, ricos en nitrógeno o carbono, y pierden masa a un ritmo muy alto. Esta masa perdida también es rica en carbono, que absorbe la radiación de las estrellas y la vuelve a emitir como luz infrarroja.
Las estrellas de tipo O, por otro lado, se encuentran entre las estrellas más masivas conocidas, también muy calientes y brillantes; debido a que son tan masivos, su vida útil es increíblemente corta, desapareciendo después de solo unos pocos millones de años.
Las dos estrellas del sistema WR 140 rápidamente vientos estelares, volando por el espacio a unos 3.000 kilómetros (1.864 millas) por segundo. Así que ambos están perdiendo masa a un ritmo vertiginoso. En realidad es bastante normal. Pero las estrellas se orbitan entre sí en forma elíptica u ovalada, lo que significa que no orbitan uniformemente. Se acercan para acercarse (periaster) y luego vuelven a alejarse a gran distancia (apastron).
En el periápside, sus poderosos vientos estelares chocan, creando sacudidas y una gigantesca bocanada de polvo que se expande hacia afuera, creando una capa de polvo. Las estrellas orbitan una vez cada 7,94 años, lo que significa que cada capa nueva se crea 7,94 años después de la última. Esta previsibilidad significa que objetos como el WR 140 son objetos fascinantes para estudiar la producción y la aceleración del polvo.
Pero es posible que haya notado que la forma de las conchas es peculiar, con un lado alargado, produciendo lo que se ha descrito como un «ardilla«forma. Es difícil de explicar solo a partir de los vientos estelares.
«En ausencia de fuerzas externas, cada espiral de polvo debería expandirse a un ritmo constante», han dice.
«Nos desconcertamos al principio porque no podíamos hacer coincidir nuestro modelo con las observaciones, hasta que finalmente nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo nuevo. Los datos no coincidían porque la velocidad de expansión no era constante, sino que estaba acelerando. Habíamos filmado esto por primera vez en cámara».
Pero hay otra explicación: presión de radiación. La radiación electromagnética, la luz, ejerce una pequeña presión sobre lo que golpea, debido a la transferencia de momento del fotón a la superficie. Los fotones son tan pequeños y sin masa que no afectarán tu vida diaria, pero las estrellas emiten mucha radiación poderosa. Sin filtrar y en el vacío del espacio, en realidad puede producir materia. Este es el principio detrás tecnología de vela ligera.
Cuando el equipo incluyó la presión de radiación en sus modelos de WR 140, pudieron replicar la forma peculiar de las capas hinchadas alrededor del sistema binario.
«En cierto modo, siempre supimos que esa tenía que ser la razón del flujo, pero nunca imaginé que seríamos capaces de ver la física en funcionamiento de esta manera». dice el astrofísico Peter Tuthill de la Universidad de Sydney en Australia.
«Cuando miro los datos ahora, veo el penacho WR140 desplegándose como una vela gigante hecha de polvo. Cuando recoge el viento de fotones de la estrella, como un yate que recoge una ráfaga, salta hacia delante de repente».
El Universo está, verdaderamente, lleno de maravillas.
La investigación del equipo ha sido publicada en La naturalezay el segundo artículo sobre las observaciones del JWST en astronomía natural.
Llevamos semanas hablando de ello, pero el eclipse solar total del 8 de abril de 2024 está cada vez más cerca. Y debería ser glorioso.
En la tarde del 8 de abril, la mayoría de nosotros podremos ver el eclipse de alguna forma, pero la distancia entre su ubicación y la trayectoria de totalidad determinará qué parte del Sol será cubierta por el eclipse.
Muchos lugares de Estados Unidos experimentarán un eclipse total, durante el cual el sol quedará completamente oscurecido y, durante unos minutos, el cielo quedará sumido en la oscuridad. Otros lugares experimentarán un eclipse parcial (si el clima lo permite).
Busque su código postal a continuación para revelar el tiempo, la duración, el pico y el porcentaje del eclipse.
¿Cuándo tendrá lugar el eclipse solar de 2024? ¿A qué hora es el eclipse cerca de mí?
Utilice nuestro práctico localizador de códigos postales a continuación para saber cuándo ocurrirá el eclipse solar de 2024 en su área, de principio a fin, y cómo puede esperar que se vea.
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El eclipse solar del 8 de abril de 2024 comenzará en el norte de México antes de dirigirse hacia los Estados Unidos, comenzando cuando la sombra de la luna pase por Texas a la 1:27 p.m. CDT.
El eclipse trazará un camino a través de Texas antes de dirigirse al noreste a través del resto del país, incluidos Oklahoma, Arkansas, Missouri, Kentucky, Indiana, Ohio, Pensilvania, Nueva York, Vermont, New Hampshire y Maine. Esto también incluye una pequeña porción del sureste del condado de Monroe, Michigan.
Hay una pequeña parte del condado de Monroe, cerca de Toledo, que se espera que esté en el camino de la totalidad. Esto significa que el área probablemente se oscurecerá y las temperaturas bajarán unos pocos grados a medida que la sombra de la luna cubra el sol.
Aquí es cuando puedes esperar ver el eclipse desde tu ciudad o región. (¿No ves el gráfico a continuación? Toca aquí.)
Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) enfrentan muchos desafíos durante su estadía a bordo del laboratorio flotante, y uno de esos desafíos es garantizar que sus pertenencias no se pierdan en el vacío del espacio.
Desafortunadamente, eso es lo que experimentaron los astronautas Jasmin Moghbeli y Loral O'Hara el 2 de noviembre de 2023, cuando una bolsa de herramientas valorada en unos 100.000 dólares se les escapó de las garras durante una caminata espacial. La bolsa de herramientas ahora está siendo rastreada desde la superficie de la Tierra mientras orbita el planeta, como se puede ver en el siguiente video tomado en Añasco, Puerto Rico, el 11 de noviembre de 2023. En particular, la bolsa de herramientas parece cambiar de brillo, lo que sugiere que está dando vueltas mientras orbita el planeta.
Además, Crew-7 fue devuelto a la superficie de la Tierra por la cápsula Crew Dragon de SpaceX y recientemente se sentó para su primera conferencia de prensa posterior al vuelo en la que el astronauta de la Agencia Espacial Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), Satoshi Furakawa, explicó que se sintió avergonzado cuando descubrió que capturó accidentalmente la bolsa de herramientas mientras intentaba tomar una foto del monte. Fuji.
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«Creo que estábamos en el nodo 1, almorzando o cenando, y Satoshi había salido a la cúpula para tomar fotografías.«, relató el comandante de la misión, el astronauta de la Agencia Espacial Europea Andreas Mogensen. «Él entra y dice: “Bueno, ya sabes, lo siento mucho, mucho, mucho. Pero ya sabes, tomé esta foto. Y todos pensábamos: “¿Qué está pasando?«
«Había logrado tomar una foto de la bolsa de herramientas mientras cruzaba el Monte Fuji.» Mogensen continuó. «Intentó tomar una foto del Monte Fuji y terminó con una foto de la bolsa de herramientas.«
El calentamiento global ha ralentizado ligeramente la rotación de la Tierra y eso podría afectar la forma en que medimos el tiempo.
Un estudio publicado el miércoles encontró que el derretimiento del hielo polar, una tendencia acelerada impulsada principalmente por el cambio climático causado por el hombre, ha provocado que la Tierra gire menos rápidamente de lo que lo haría de otra manera.
El autor del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, dijo que a medida que el hielo en los polos se derrite, cambia el lugar donde se concentra la masa de la Tierra. Este cambio a su vez afecta la velocidad angular del planeta.
Agnew comparó la dinámica con la de un patinador artístico dando vueltas sobre el hielo: “Si tienes una patinadora que comienza a girar, si baja los brazos o estira las piernas, disminuirá la velocidad”, dijo. Pero si los brazos de un patinador se tiran hacia adentro, el patinador girará más rápido.
Por lo tanto, menos hielo sólido en los polos significa más masa alrededor del ecuador, del tamaño de la Tierra.
«Lo que se hace con el hielo que se derrite es tomar agua que está congelada en lugares como la Antártida y Groenlandia, y esa agua congelada se derrite, y se mueven los fluidos a otros lugares del planeta», dijo Thomas Herring. un profesor de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el nuevo estudio. «El agua fluye hacia el ecuador».
En otras palabras, el estudio sugiere que la influencia humana ha aumentado con una fuerza sobre la que académicos, astrónomos y científicos se han preguntado durante milenios, algo que durante mucho tiempo se ha considerado una constante más allá del control de la humanidad.
«Es bastante impresionante, incluso para mí, que hayamos hecho algo que cambie de manera mensurable la velocidad de rotación de la Tierra», dijo Agnew. “Están sucediendo cosas sin precedentes. »
Su estudio, publicado en la revista Nature, sugiere que el cambio climático juega un papel suficientemente importante en la rotación de la Tierra como para contrarrestar una tendencia opuesta. Debido a una combinación de factores, la Tierra ha comenzado a girar más rápido en las últimas décadas, una tendencia temporal que ha llevado a los científicos, por primera vez, a considerar restar un solo «segundo intercalar negativo» de los relojes de todo el mundo ya en 2026. La presencia de hielo polar ha retrasado esta posibilidad unos tres años, según Agnew.
Si las organizaciones de cronometraje finalmente deciden agregar un segundo intercalar negativo, el ajuste podría interrumpir las redes informáticas.
La razón por la que los ajustes del segundo intercalar han sido históricamente necesarios es que incluso sin cambio climático, la rotación diaria de la Tierra ha tendido a disminuir a lo largo de millones de años, aunque pueda parecer constante.
Hace unos 70 millones de años, los días eran más cortos y duraban unas 23,5 horas, según un estudio de 2007. La paleoceanografía y la paleoclimatología sugieren. Esto significa que los dinosaurios del Cretácico vivieron un planeta con 372 días al año.
Varios factores clave afectan la rotación del planeta, a veces trabajando en oposición.
La fricción de las mareas oceánicas, debida en parte a la atracción gravitacional de la Luna, ralentiza la rotación de la Tierra. Mientras tanto, desde la última edad de hielo, la corteza terrestre ha aumentado en algunas zonas en respuesta al peso de las capas de hielo que están desapareciendo. Este efecto cambia la distribución de masa y acelera la rotación del planeta. Ambos procesos son bastante constantes y tienen tasas predecibles.
Otro factor más es el movimiento del fluido en el núcleo interno líquido de la Tierra, un comodín que puede acelerar o disminuir la velocidad de rotación de la Tierra, dijo Agnew.Las fluctuaciones en el núcleo de la Tierra son una de las principales razones por las que el planeta ha girado más rápido de lo esperado en las últimas décadas.
Esta rotación más rápida ha llevado a los cronometradores a preguntarse (por primera vez desde la adopción oficial del Tiempo Universal Coordinado en la década de 1960) si no sería prudente restar un segundo intercalar para mantener el Tiempo Universal sincronizado con la rotación de la Tierra.
Pero el derretimiento del hielo polar está contrarrestando esta tendencia y ha impedido cualquier decisión sobre si agregar o no un segundo intercalar negativo. Según las estimaciones de Agnew, esta posibilidad se pospondrá de 2026 a 2029, si se mantiene el actual ritmo de rotación de la Tierra.
A medida que el cambio climático se intensifica, los investigadores esperan que el derretimiento del hielo tenga un efecto aún más profundo en la rotación del planeta.
«Su contribución será mayor a medida que pase el tiempo y se acelere el derretimiento, como esperamos», dijo Herring. Añadió que el nuevo estudio fue un análisis profundo y sólido que combina investigaciones de varias disciplinas científicas.
La necesidad de que los cronometradores ajusten el tiempo universal para seguir el ritmo de la rotación de la Tierra no es un fenómeno nuevo. Pero históricamente, esto implicó agregar segundos intercalares al estándar común para los relojes cuando la desaceleración de la rotación de la Tierra hizo que el tiempo astronómico se retrasara respecto del tiempo atómico (que se mide por la vibración de los átomos en los relojes atómicos).
Sumar o restar segundos intercalares es doloroso porque potencialmente puede alterar los sistemas de transmisión por satélite, financieros y energéticos que dependen de una sincronización extremadamente precisa. Por culpa de eso, Los cronometradores mundiales votaron en 2022 para eliminar el segundo intercalar sumas y restas para 2035 y permitir que el tiempo universal se aleje de la velocidad de rotación de la Tierra.
«Desde aproximadamente el año 2000, ha habido un esfuerzo por eliminar los segundos intercalares», dijo Agnew.
Independientemente de si los relojes cambian, la idea de que el derretimiento del hielo polar afecta la rotación de la Tierra muestra cuán importante se ha vuelto este problema. Las investigaciones ya han delineado el profundo impacto que tendrá la pérdida de hielo en las comunidades costeras.
Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar se acelere a medida que el clima se calienta, un proceso que continuará durante cientos de años. El año pasado, destacados investigadores polares advirtieron en un informe que partes de las principales capas de hielo podrían colapsar y que las comunidades costeras deberían prepararse para un aumento del nivel del mar de varios metros. Si la humanidad permite que la temperatura global promedio aumente 2 grados Celsius, el planeta podría enfrentar un aumento del nivel del mar de más de 40 pies.