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Horoscopo

La nave espacial Gaia descubre que partes de la Vía Láctea son mucho más antiguas de lo esperado

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Se utilizaron datos de más de 1.800 millones de estrellas para crear este mapa de todo el cielo. Muestra el brillo total y el color de las estrellas observadas por el satélite Gaia de la ESA y publicadas como parte del Early Data Release 3 de Gaia (Gaia EDR3). Las regiones más brillantes representan concentraciones más densas de estrellas brillantes, mientras que las regiones más oscuras corresponden a áreas del cielo donde se observan menos estrellas y más débiles. Crédito: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO, Agradecimientos: A. Moitinho

Utilizando datos de la misión Gaia de la ESA, los astrónomos han demostrado que parte de la[{» attribute=»»>Milky Way known as the ‘thick disc’ began forming 13 billion years ago, around 2 billion years earlier than expected, and just 0.8 billion years after the Big Bang.

This surprising result comes from an analysis performed by Maosheng Xiang and Hans-Walter Rix, from the Max-Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany. They took brightness and positional data from Gaia’s Early Data Release 3 (EDR3) dataset and combined it with measurements of the stars’ chemical compositions, as given by data from China’s Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) for roughly 250,000 stars to derive their ages.

Milky Way Edge-On View

Basic structure of our home galaxy, edge-on view. The new results from ESA’s Gaia mission provide for a reconstruction of the history of the Milky Way, in particular of the evolution of the so-called thick disc. Credit: Stefan Payne-Wardenaar / MPIA

They chose to look at sub giant stars. In these stars, energy has stopped being generated in the star’s core and has moved into a shell around the core. The star itself is transforming into a red giant star. Because the sub giant phase is a relatively brief evolutionary phase in a star’s life, it permits its age to be determined with great accuracy, but it’s still a tricky calculation.

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How old are the stars?

The age of a star is one of the most difficult parameters to determine. It cannot be measured directly but must be inferred by comparing a star’s characteristics with computer models of stellar evolution. The compositional data helps with this. The Universe was born with almost exclusively hydrogen and helium. The other chemical elements, known collectively as metals to astronomers, are made inside stars, and exploded back into space at the end of a star’s life, where they can be incorporated into the next generation of stars. So, older stars have fewer metals and are said to have lower metallicity.

Gaia Spacecraft Artist's Impression

Artist’s impression of the Gaia spacecraft. Credit: ESA–D. Ducros, 2013

The LAMOST data gives the metallicity. Together, the brightness and metallicity allow astronomers to extract the star’s age from the computer models. Before Gaia, astronomers were routinely working with uncertainties of 20-40 percent, which could result in the determined ages being imprecise by a billion years or more.

Gaia’s EDR3 data release changes this. “With Gaia’s brightness data, we are able to determine the age of a sub giant star to a few percent,” says Maosheng. Armed with precise ages for a quarter of a million sub giant stars spread throughout the galaxy, Maosheng and Hans-Walter began the analysis.

Anatomy of the Milky Way

An artist’s impression of our Milky Way galaxy, a roughly 13 billon-year-old ‘barred spiral galaxy’ that is home to a few hundred billion stars. Credit: Left: NASA/JPL-Caltech; right: ESA; layout: ESA/ATG medialab

Milky Way anatomy

Our galaxy is made of different components. Broadly, these can be split into the halo and the disc. The halo is the spherical region surrounding the disc, and has traditionally been thought to be the oldest component of the galaxy. The disc is composed of two parts: the thin disc and the thick disc. The thin disc contains most of the stars that we see as the misty band of light in the night sky that we call the Milky Way. The thick disc is more than double the height of the thin disc but smaller in radius, containing only a few per cent of the Milky Way’s stars in the solar neighborhood.

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By identifying sub giant stars in these different regions, the researchers were able to build a timeline of the Milky Way’s formation – and that’s when they got a surprise.

Two phases in Milky Way history

The stellar ages clearly revealed that the formation of the Milky Way fell into two distinct phases. In the first phase, starting just 0.8 billion years after the Big Bang, the thick disc began forming stars. The inner parts of the halo may also have begun to come together at this stage, but the process rapidly accelerated to completion about two billion years later when a dwarf galaxy known as Gaia-Sausage-Enceladus merged with the Milky Way. It filled the halo with stars and, as clearly revealed by the new work, triggered the nascent thick disc to form the majority of its stars. The thin disc of stars which holds the Sun, was formed during the subsequent, second phase of the galaxy’s formation.

The analysis also shows that after the star-forming burst triggered by the merger with Gaia-Sausage-Enceladus, the thick disc continued to form stars until the gas was used up at around 6 billion years after the Big Bang. During this time, the metallicity of the thick disk grew by more than a factor of 10. But remarkably, the researchers see a very tight stellar age—metallicity relation, which indicates that throughout that period, the gas forming the stars was well-mixed across the whole disk. This implies that the early Milky Way’s disk regions must have been formed from highly turbulent gas that effectively spread the metals far and wide.

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Una línea de tiempo gracias a Gaia

La edad de formación más temprana del disco grueso pinta una imagen diferente de la historia antigua de nuestra galaxia. «Desde el descubrimiento de la antigua fusión Gaia-Salchicha-Encelado en 2018, los astrónomos han sospechado que la Vía Láctea ya estaba allí antes de que se formara el halo, pero no teníamos una idea clara de cómo era este halo. Vía Láctea. «Nuestros resultados brindan detalles exquisitos sobre esta parte de la Vía Láctea, como su nacimiento, la tasa de formación de estrellas y el historial de enriquecimiento de metales. Reunir estos hallazgos utilizando los datos de Gaia está revolucionando nuestra visión de cuándo y cómo se formó nuestra galaxia», dijo Maosheng.

Y es posible que aún no estemos mirando lo suficientemente lejos en el Universo para ver la formación de discos galácticos similares. Una edad de 13 mil millones de años corresponde a un corrimiento al rojo de 7, donde el corrimiento al rojo es una medida de qué tan lejos está un objeto celeste y, por lo tanto, cuánto tiempo ha tardado su luz en atravesar el espacio y llegar a nosotros.

Nuevos avistamientos pueden llegar en un futuro cercano como[{» attribute=»»>James Webb Space Telescope has been optimized to see the earliest Milky Way-like galaxies in the Universe. And on June 13 this year, Gaia will release its full third data release (Gaia DR3). This catalog will include spectra and derived information like ages and metallicity, making studies like Maosheng’s even easier to conduct.

“With each new analysis and data release, Gaia allows us to piece together the history of our galaxy in even more unprecedented detail. With the release of Gaia DR3 in June, astronomers will be able to enrich the story with even more details,” says Timo Prusti, Gaia Project Scientist for ESA.

Reference: “A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history” by Maosheng Xiang and Hans-Walter Rix, 23 March 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04496-5

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Horoscopo

El lanzamiento de la misión lunar CAPSTONE cubesat se pospone hasta el 6 de junio

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Una pequeña nave espacial tendrá que esperar un poco más para su gran lanzamiento lunar.

La misión CAPSTONE, abreviatura de «Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment», se lanzará no antes del 6 de junio, anunció la NASA. a fines de la semana pasada (se abre en una nueva pestaña).

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Horoscopo

La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha llegado al espacio

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Les volcans qui explosent en panaches de magma et de cendres peuvent être suffisamment puissants pour déclencher d’énormes ondes de choc et des bangs soniques au-dessus tout en provoquant des tremblements de terre, des glissements de terrain et des vagues de tsunami plus près de la superficie. Ahora un volcán ha hecho todo lo anterior y espacio afectado.

Este tipo de fenómenos no solo ocurren en películas como pico de Dante. la Volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai hace que la erupción mortal que enfrenta el vulcanólogo incondicionalmente anti-James-Bond de Pierce Brosnan apenas parezca una hoguera. Il a éclaté si violemment que non seulement il a secoué l’atmosphère et l’océan, mais la NASA a découvert que les effets s’étendaient plus loin que l’atmosphère terrestre, avec des vents assez rapides pour rivaliser avec un ouragan aux confins del espacio. Es hoy una de las perturbaciones más enormes jamás observadas en el espacio.

Además de tener un temperamento notoriamente caliente (la última erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2015 arrojó cenizas a más de cinco millas hacia el cielo y en realidad formó una nueva isla a partir de todo ese vómito), el volcán submarino ahora les ha dado a los investigadores la oportunidad de vea lo que sucede cuando el clima terrestre y el clima espacial chocan. El físico de UC Berkeley, Brian Harding, realizó un estudio sobre el monstruo que escupe fuego, publicado recientemente en Cartas de investigación geofísica.

«El volcán puede enseñarnos qué tipos de ondas atmosféricas transfieren impulso y energía desde el suelo al espacio», dijo a SYFY WIRE. «Esperamos que esto represente los mecanismos que transmiten impulso y energía desde la atmósfera inferior al espacio y, finalmente, conduzcan a mejores predicciones del clima espacial».

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Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se esconde en las profundidades del Océano Pacífico Sur occidental, frente a las islas principales de Tonga. Algunas de las olas del tsunami a su paso fueron lo suficientemente altas como para alcanzar la estratosfera, y el polvo y el gas que arrojó a la mesosfera. ICONO DE LA NASA (Explorador de conexiones ionosféricas) y Satélites Swarm de la ESA eran parte de ella. Apenas unas horas después de que el volcán activo explotara, las dos naves espaciales captaron extrañas corrientes eléctricas en la capa superior de la atmósfera, o la ionosfera.

Comprender fenómenos como este es (en su mayor parte) solo posible a través de observaciones. Simplemente no puedes recrear algo así en un laboratorio. Incluso dar sentido a las observaciones puede ser difícil cuando ocurren múltiples procesos al mismo tiempo y en el mismo lugar, lo que puede confundir la causa y el efecto.

ICON tiene su ojo en el borde del espacio. Él observa una región donde los gases pueden ser turbulentos y donde las ráfagas de viento solar transportan partículas cargadas. Cuando ocurren erupciones solares y eyecciones de masa coronal, los ataques de estas partículas pueden causar tormentas geomagnéticas que interrumpen nuestros satélites, Internet y la infraestructura de energía. La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue capaz de algo que solo se suponía que podía hacer una tormenta geomagnética.

Los vientos intensos afectan las corrientes eléctricas en la ionosfera, razón por la cual ICON y Swarm detectaron algo sospechoso. Las partículas ionosféricas, principalmente electrones e iones como NO+ y O2+, crean una corriente conocida como electrochorro ecuatorial.

“No son las corrientes eléctricas en sí mismas los impactos más severos del clima espacial, sino que las corrientes eléctricas son un marcador inequívoco de cambios en el sistema de dínamo ionosférico”, dijo Harding. «Esto tiene otras implicaciones para la distribución del plasma».

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Cuando los vientos de la atmósfera inferior impulsan el electrochorro, fluye hacia el este. El plasma perturbado puede provocar que los sistemas eléctricos, de comunicación y de navegación (como el GPS) no funcionen correctamente en la Tierra. Esta erupción perturbó tanto al electrochorro que se volvió temporalmente cinco veces más poderoso de lo habitual. También experimentó un fenómeno que nada más que una poderosa tormenta geomagnética ha causado: el flujo del electrochorro en realidad se invirtió.

No es una gran sorpresa para los científicos cuando ocurre una inversión como esta, porque el Sol siempre tiene algún tipo de rabieta que envía partículas cargadas que se precipitan y, a veces, dan vueltas alrededor del electrochorro si tienen suficiente influencia. La erupción Hunga Tonga-Hunga Ha’apai también fue la inversión más fuerte que Swarm jamás haya visto, e ICON tuvo el momento y la posición adecuados para atraparla. Lo que ICON envió a tierra mostró que había una turbulencia extrema en la ionosfera. Sus observaciones se acercaron a las predicciones previas de cómo la atmósfera superior se vería afectada por una perturbación de esta magnitud.

“Antes de que podamos esperar predecir la respuesta de la atmósfera superior a una miríada de fuentes de variabilidad desde abajo, primero debemos poder predecir la respuesta de la atmósfera superior a una sola fuente como la explosión”, dijo Harding.

Lo que sucede donde termina la atmósfera y comienza el espacio apenas comienza a entenderse. Después próxima misión GDC de la NASA (Geospace Dynamics Constellation) se lanzará en 2027, monitoreará otros eventos donde terminan los confines de la Tierra y comienza la última frontera.

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Horoscopo

La NASA comparte una hermosa imagen de la galaxia Whirlpool, Internet dice que ‘no se pueden quitar los ojos’

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La galaxia espiral fue capturada con Hubbles Advanced Camera for Surveys.

Durante sus 30 años de servicio, Telescopio espacial Hubble de la NASA tomó millones de fotografías de eventos intrigantes. Ha capturado algunas de las vistas más impresionantes del universo, dando un festín a los ojos de los entusiastas del espacio. Ahora, una de esas imágenes que parece una gran escalera de caracol que se desplaza por el espacio se encuentra entre las más recientes compartidas por la agencia espacial de EE. UU.

En Twitter, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU. compartió una imagen impresionante de la galaxia M51, también conocida como la galaxia Whirlpool. «Estamos girando en círculos… Déjate llevar por los brazos curvos de la Galaxia del Remolino, las regiones rosadas de formación de estrellas y las hebras azules brillantes de los cúmulos de estrellas», escribió la NASA en el pie de foto.

Esta «galaxia espiral hipnótica» fue capturada en luz visible con la Cámara avanzada para encuestas del Hubble. Desde que se compartió, la publicación ha acumulado más de 10,000 me gusta y cientos de comentarios.

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«Desearía que hubiera una IA que pudiera interpretar imágenes y convertirlas en música. Me encantaría saber cómo se ve esta imagen”, escribió un usuario. «Se ve tan hermosa allí, en ella y en todas las hermosas luces», agregó. otro Un tercer usuario dijo: «Qué hermoso, no puedo quitarme los ojos».

De acuerdo a un nota de prensa, la agencia espacial explicó que los elegantes y sinuosos brazos de la majestuosa galaxia espiral M51 son en realidad largas filas de estrellas y gas cubiertas de polvo. Dijo que esos brazos llamativos son una característica de las llamadas «galaxias espirales de gran diseño».

«En M51, también conocida como Whirlpool Galaxy, estos brazos tienen un propósito importante: son fábricas de formación estelar, que comprimen gas hidrógeno y crean cúmulos de nuevas estrellas», agregó la NASA.

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Además, la agencia continuó explicando que en la cautivadora imagen, el rojo representa la luz infrarroja, así como el hidrógeno en las regiones de formación de estrellas gigantes. El color azul, por otro lado, se puede atribuir a estrellas jóvenes y calientes, mientras que el color amarillo proviene de estrellas más viejas. Cabe señalar que M51 se encuentra a 31 millones de años luz de la Tierra en la constelación Canes Venatici.

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