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JWST captura imágenes increíbles de polvo impulsado por la luz: ScienceAlert

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JWST captura imágenes increíbles de polvo impulsado por la luz: ScienceAlert

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, en todo su esplendor infrarrojo. (NASA/JPL-Caltech)

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.

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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).

una animación de la órbita del binario wr 140
Animación que muestra cómo la binaria WR 140 produce polvo en el periápside, como si observara la binaria desde arriba. (NASA, ESA, Joseph Olmsted/STScI)

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.

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«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.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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¿Cuándo despegarán los astronautas?

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¿Cuándo despegarán los astronautas?
  • La tripulación de Polaris Dawn intentará alcanzar alturas mayores que las alcanzadas por los humanos desde el programa Apolo de la NASA en la década de 1970 y también realizará la primera caminata espacial comercial.
  • El cohete Falcon 9 que transporta al Dragón está programado para despegar entre las 3:38 a.m. y las 7:09 a.m. ET del miércoles desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.
  • «Falcon y Dragon permanecen sanos y la tripulación continúa lista para su misión de varios días a la órbita terrestre baja», dijo SpacX en las redes sociales.

Una cápsula de SpaceX que transporta a cuatro astronautas comerciales que esperan realizar una caminata espacial pionera no se lanzará hasta al menos el miércoles por la mañana.

La misión Polaris Dawn, un ambicioso viaje de cinco días a las regiones superiores de la órbita de la Tierra, estaba programada para despegar el martes antes de que una fuga de helio detectada obligara a posponerla, dijo SpaceX. dijo el lunes por la tarde en el sitio de redes sociales X.

Cuando la tripulación se lance a bordo de un SpaceX Dragon, será el segundo viaje al espacio para empresario multimillonario Jared Isaacman, quien financió la misión con la empresa de Elon Musk. Isaacman se aventuró previamente en órbita en 2021 a bordo de Inspiration4, la misión que se convirtió en el primer vuelo espacial orbital privado de la historia.

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Un cocodrilo y un tiburón se comieron una vaca marina prehistórica, revela un fósil

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Un cocodrilo y un tiburón se comieron una vaca marina prehistórica, revela un fósil

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Un raro fósil ha proporcionado información sobre lo que fue un día excepcionalmente desafortunado para una vaca marina prehistórica.

La especie ahora extinta de dugongo, un mamífero marino parecido al manatí, nadaba en el mar hace unos 15 millones de años cuando fue atacada por dos animales: un cocodrilo y un tiburón tigre. Este último dejó uno de sus dientes empalado en el cuerpo de la vaca marina.

Al analizar el fósil descubierto en Venezuela, los investigadores pudieron comprender cómo murió la vaca marina, que pertenecía a un grupo de animales extintos conocido como Culebrtherium.

Su estudiarpublicado el jueves en el Journal of Vertebrate Paleontology, captura un momento en el tiempo que ofrece una visión única del funcionamiento de la cadena alimentaria durante la época del Mioceno temprano y medio, hace entre 11,6 y 23 millones de años.

«Es extremadamente raro encontrar rastros de dos depredadores en un solo espécimen», dijo Aldo Benites-Palomino, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el departamento de paleontología de la Universidad de Zurich, Suiza. “Esto muestra por qué deberíamos explorar fósiles en regiones tropicales como Venezuela. »

Los restos fosilizados (un cráneo parcial y 13 vértebras o columna vertebral) revelaron tres tipos de marcas de mordeduras. Su forma, profundidad y orientación sugerían que fueron creados por dos depredadores: un cocodrilo de tamaño pequeño a mediano y un tiburón tigre.

Según el estudio, la criatura parecida a un cocodrilo atacó primero, con los dientes enterrados profundamente en el hocico de la vaca marina, lo que sugiere que intentó agarrar esa parte de la cara del dugongo para asfixiarlo. Otras dos grandes incisiones curvas indican que el cocodrilo arrastró a la vaca marina, desgarrando su carne.

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Las rayas y cortes en el fósil sugieren que el cocodrilo realizó una «vuelta mortal», un comportamiento giratorio para someter a su presa que también se observa en las especies de cocodrilos existentes.

«Este tipo de marca sólo se produce al morder, en el que se realizan acciones posteriores de rasgar, rodar o agarrar», señalaron los autores del estudio.

Luego, el rinoceronte fue destrozado por un tiburón tigre, que tiene dientes estrechos y no dentados. Puede ser difícil diferenciar entre depredación activa y marcas de carroñero, pero según el estudio, las marcas de mordeduras en todo el cuerpo del rinoceronte y su distribución irregular, así como la variación en profundidad, sugirieron a los investigadores que este era el comportamiento de un carroñero. como un tiburón tigre.

Los científicos confirmaron la identidad del tiburón mediante el descubrimiento de un único diente alojado en el cuello de la vaca marina que pertenecía a una especie extinta de tiburón tigre, Galeocerdo aduncus.

“Tuve que trabajar como científico forense”, recuerda Benites-Palomino.

Sin embargo, el estudio señaló que, dada la naturaleza fragmentaria del esqueleto, no era posible descartar otros escenarios para la desaparición de la vaca marina.

Dean Lomax, paleontólogo de la Universidad de Bristol y de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, que no participó en la investigación, dijo que estaba de acuerdo con los hallazgos del estudio, pero que era difícil distinguir entre el comportamiento carroñero y el comportamiento depredador activo. .

“Por ejemplo, puede que no sea descabellado pensar que el dugongo ya estaba muerto, que pudo haberse alejado flotando y estar hinchado, y luego fue devorado (recogido) por el cocodrilo y el tiburón en diferentes momentos”. dijo Lomax, el autor de “Bloqueados en el tiempo: el comportamiento animal revelado en 50 fósiles asombrosos”, por correo electrónico.

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“A menos que tengamos evidencia directa del dugongo dentro del cocodrilo (como última comida), o de que el cocodrilo y el dugongo mueran en medio del ataque, todavía es intrínsecamente raro decir al 100% si esto fue definitivamente el resultado de un ataque activo o no. que hurgar en la basura”, añadió Lomax.

En aquella época, las vacas marinas podían crecer hasta cinco metros de largo, dijo Benites-Palomino, y su tejido graso habría sido una buena fuente de alimento.

Hoy en día, los cocodrilos, las orcas y los tiburones se alimentan de dugongos y manatíes, principalmente de los jóvenes, porque los adultos son difíciles de matar debido a su tamaño. No está claro qué tipo de cocodrilo pudo haber atacado a la vaca marina. Podría haber sido una especie extinta de caimán o gavial, conocido por sus mocos largos y delgados, pero debió ser de gran tamaño, de 4 a 6 metros de largo.

“Hay varios candidatos. Sudamérica era entonces un paraíso para los cocodrilos”, añade Benites-Palomino.

Un granjero al sur de la ciudad de Coro, Venezuela, notó por primera vez los restos de la vaca marina en un lugar donde antes no se habían descubierto fósiles.

“Al principio no conocíamos la geología del sitio y los primeros fósiles que descubrimos fueron trozos de cráneos. Nos tomó algún tiempo determinar qué eran: cráneos de manatí, que tienen una apariencia bastante inusual”, dijo en un comunicado Marcelo Sánchez-Villagra, coautor del estudio, profesor de paleobiología y director del Instituto y Museo Paleontológico de. la Universidad de Zúrich.

Benites-Palomino dijo que el raro hallazgo demuestra la importancia de la búsqueda de fósiles en América del Sur «no clásica».

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“Hemos estado visitando los mismos sitios de fósiles en América del Norte y China durante mucho tiempo, pero cada vez que trabajamos en estas nuevas áreas, encontramos constantemente nuevos fósiles. »

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Huellas de dinosaurios idénticas descubiertas en dos continentes

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Huellas de dinosaurios idénticas descubiertas en dos continentes

A ambos lados del océano Atlántico, a más de 6.000 kilómetros de distancia, investigadores han descubierto huellas dejadas por dinosaurios que pudieron haber vagado desde África hasta América del Sur cuando los continentes estaban unidos en un supercontinente.

Las más de 260 huellas, ubicadas en Brasil y Camerún, serían parte del Período Cretácico Inferiorsegún un estudio publicado el lunes por el Museo de Historia Natural y Ciencia de Nuevo México.

Las huellas se crearon originalmente a unas 621 millas de distancia sobre una fina capa de limo y arenisca de barro en el antiguo supercontinente Gondwanan, que luego se rompió y formó el Océano Atlántico Sur.

El estudio compartió fotografías de huellas de formas idénticas que parecían provenir de edades y entornos geológicos similares, según descubrió el paleontólogo de la Universidad Metodista del Sur y autor principal del estudio, Louis L. Jacobs.

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