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Horoscopo

Los astrónomos resuelven el antiguo misterio de la supernova observada en 1181

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Agrandar / Imagen en mosaico del Telescopio Espacial Hubble de la Nebulosa del Cangrejo, un remanente en expansión de seis años luz de la explosión de una supernova de una estrella en 1054 d.C.

NASA / ESA / J. Hester y A. Loll (Universidad Estatal de Arizona

En agosto de 1181, astrónomos de China y Japón observaron una brillante «estrella invitada» en el cielo nocturno que ahora sabemos que es una supernova, una de las pocas supernovas registradas en nuestra Vía Láctea que eran visibles a simple vista. Brilló durante seis meses completos antes de morir. Los astrónomos no han podido identificar el resto de la fuente de SN 1181 durante siglos, y este detalle es crucial para determinar a qué clase pertenece la supernova. Ahora, un equipo internacional de astrónomos cree haber identificado esta fuente como una de las estrellas más calientes de la galaxia dentro de la nebulosa Pa30, según un nuevo papel publicado en Astrophysical Journal Letters.

Como nosotros tenemos escrito previamente, hay dos tipos conocidos de supernovas, dependiendo de la masa de la estrella original. La supernova del colapso del núcleo de hierro ocurre con estrellas masivas (más de diez masas solares), que colapsó tan violentamente que provocó una enorme explosión catastrófica. Las temperaturas y presiones son tan altas que el carbono del núcleo de la estrella comienza a fusionarse. Esto evita que el núcleo colapse, al menos temporalmente, y este proceso continúa, una y otra vez, con núcleos atómicos cada vez más pesados. Cuando el combustible finalmente se agota por completo, el núcleo de hierro (para entonces) colapsa en un agujero negro o una estrella de neutrones.

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Luego hay una supernova termonuclear. Las estrellas más pequeñas (hasta unas ocho masas solares) se enfrían gradualmente para convertirse en densos núcleos de ceniza conocidos como enanas blancas. Si una enana blanca que se queda sin combustible nuclear es parte de un sistema binario, puede desviar la materia de su socio y agregarla a su masa hasta que su núcleo alcance temperaturas lo suficientemente altas como para que se produzca la fusión del carbono.

También hay tipos más raros de supernovas. Una de las «estrellas invitadas» más antiguas y famosas fue registrada por los astrónomos chinos alrededor del 4 de julio de 1054. Fue visible a plena luz del día durante 23 días. Los restos ahora forman el Nebulosa del Cangrejo. Algunos han especulado que SN 1054 fue la llamada supernova de «captura de electrones», descrita por primera vez hace 40 años.

Si es así, SN 1054 tiene un primo del siglo XXI. En junio informamos que un equipo de astrónomos había identificado una segunda supernova reciente, denominada SN 2018zd, que cumple con todos los criterios para una supernova de captura de electrones. En este escenario, una estrella no es lo suficientemente pesada como para producir una supernova que colapsa con un núcleo de hierro, pero no es lo suficientemente liviana para evitar que su núcleo colapse por completo. En cambio, estas estrellas detienen el proceso de fusión cuando sus núcleos están formados por oxígeno, neón y magnesio. En este escenario, los electrones son engullidos por el neón y el magnesio en el núcleo, lo que hace que el núcleo se deforme por su propio peso. El resultado final es una supernova.

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Según este nuevo análisis, SN 1181 parece pertenecer a otra categoría relativamente rara conocida como Tipo Iax. Está relacionado con Categoría tipo Ia, en el que la supernova es el resultado de un sistema estelar binario donde una de las dos estrellas es una enana blanca. Por lo general, la enana blanca extrae hidrógeno y helio de su estrella compañera, finalmente alcanza una masa crítica y explota, destruyendo así a la enana blanca. Pero hay casos, como en SN 2012Z, donde la enana blanca pierde solo la mitad de su masa y deja tras de sí una estrella zombie como resto.

Imágenes en falso color de la estrella de Parker y la nebulosa Pa30, que los científicos dicen que ahora están vinculadas a informes de una supernova vista en 1181.
Agrandar / Imágenes en falso color de la estrella de Parker y la nebulosa Pa30, que los científicos dicen que ahora están vinculadas a informes de una supernova vista en 1181.

Andreas Ritter y otros, 2021

«SN 1181 fue hasta ahora la única supernova histórica del último milenio sin algo de quid pro quo», escribieron los autores. Durante años, el candidato restante más probable fue un púlsar de radio y rayos X conocido como 3C-58, que actualmente gira unas 15 veces por segundo. Esto significaría que el púlsar no ha perdido mucha energía de rotación durante los últimos 900 años. El remanente de SN 1054, la Nebulosa del Cangrejo, por otro lado, perdió aproximadamente dos tercios de su energía de rotación. Y de acuerdo con lecturas de radio recientes del 3C-58, el púlsar es probablemente mucho más antiguo que SN 1181 y, por lo tanto, no podría ser un vestigio de él.

Ingrese a la nebulosa Pa30 en forma de disco, descubierta por primera vez por los astrónomos en 2013. Pa30 rodea una rara y masiva Loup-Rayet estrella conocida como Parker’s Star. Los autores determinaron que el polvo y el gas en Pa30 se extienden a más de 1.100 km / s, y el equipo utilizó esta velocidad para derivar la edad de la nebulosa: alrededor de 1.000 años. Esto lo convierte en un gran candidato para el resto de SN 1181.

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“Los informes históricos sitúan a la estrella invitada entre dos constelaciones chinas, Chuanshe y Huagai. La estrella de Parker encaja bien en la posición » dijo el coautor Albert Zijlstra de la Universidad de Manchester. «Esto significa que la edad y el lugar corresponden a los eventos de 1181».

Los astrónomos plantearon previamente la hipótesis de que Pa30 y la estrella de Parker resultaron de la colisión y fusión de dos estrellas enanas blancas, produciendo una supernova similar a Iax, y Zijlstra et al.las conclusiones de s coinciden con esta hipótesis. “Solo alrededor del 10% de las supernovas son de este tipo y no se comprenden bien. » dice Zijlstra. «El hecho de que SN1181 era débil pero se desvaneció muy lentamente se ajusta a este tipo. Es el único evento de este tipo en el que podemos estudiar tanto la nebulosa restante como la estrella fusionada y también tener una descripción de la misma. La explosión en sí Es bueno poder resolver un misterio que es a la vez histórico y astronómico.

DOI: Cartas de revistas astrofísicas, 2021. 10.3847 / 2041-8213 / ac2253 (Acerca de los DOI).

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Horoscopo

El futuro de la previsión meteorológica podría ser el espacio exterior

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Como todos sabemos, el pronóstico del tiempo no es una ciencia exacta. Todavía necesita mucho refinamiento aquí en la Tierra.

Sin embargo, los científicos ya están extendiendo el alcance de las previsiones meteorológicas a zonas muy alejadas de nuestro sistema solar.


Que quieres saber

  • El telescopio espacial James Webb nos mostró cosas que nunca antes habíamos visto en el espacio profundo
  • Hay imágenes detalladas del agua en un planeta a más de 1000 años luz de distancia
  • Imágenes más detalladas en el futuro conducirán a descubrimientos más fascinantes.

Así es, las predicciones han comenzado para planetas distantes mucho más allá de la galaxia de la Vía Láctea.

Recientemente, la NASA comenzó a recibir imágenes y nueva información del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Todos hemos visto las fotos. Fueron impresionantes. La Tierra es sólo un punto muy pequeño en la inmensidad global del universo.

El Telescopio Espacial James Webb. (NASA)

Para hacer las cosas aún más increíbles, el Telescopio Webb capturó firmas de agua de la atmósfera de un exoplaneta a más de 1000 años luz de distancia. El exoplaneta, llamado WASP-96 b, incluso tenía rastros de nubes y neblina, lo que lo hacía muy similar a la Tierra.

WASP-96 b es un enorme gigante gaseoso del tamaño de Júpiter. Sin embargo, debido a la proximidad del sol alrededor del cual orbita, el exoplaneta es mucho más caliente que Júpiter. La NASA estima que las temperaturas en el exoplaneta podrían superar los 1.000 grados.

Observar las atmósferas de diferentes exoplanetas no es algo nuevo. El Telescopio Espacial Hubble (HST) ha estado haciendo esto durante dos décadas. La diferencia es que el recién lanzado Telescopio Webb capturó la detección de agua con gran detalle.

Según la NASA, “el espectrógrafo sin rendija y generador de imágenes de infrarrojo cercano de Webb (NIRISS) midió la luz del sistema WASP-96 durante 6,4 horas mientras el planeta se movía a través de la estrella. El resultado es una curva de luz que muestra la gradación general de la luz de las estrellas durante el tránsito. , y un espectro de transmisión que revela el cambio en el brillo de longitudes de onda individuales de luz infrarroja entre 0,6 y 2,8 micras».

En pocas palabras, este espectro es particularmente sensible al agua y otras moléculas clave como el oxígeno, el metano y el dióxido de carbono. Al igual que la atmósfera terrestre, el vapor de agua es abundante y está claramente presente en WASP-96b.

Este nuevo descubrimiento solo marca el comienzo de lo que podría ser un futuro mucho más grande. El Telescopio Webb aún está en pañales y tiene mucho por hacer.

Información y datos más detallados conducirán a descubrimientos más fascinantes.

Está casi garantizado que el alcance de la meteorología se extenderá más allá de la Tierra a sistemas solares distantes y posiblemente a otros planetas habitables.

Nuestro equipo de meteorólogos profundiza en la ciencia del tiempo y desglosa la información y los datos meteorológicos de manera oportuna. Para ver más artículos sobre el tiempo y el clima, consulte nuestro sección del blog del tiempo.

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Horoscopo

Potentes pulsos de radio de las profundidades del cosmos sondean la materia oculta alrededor de las galaxias

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El concepto de este artista muestra ráfagas de radio distantes y rápidas que perforan los halos gaseosos alrededor de las galaxias en el universo local. Se representan ráfagas de radio que viajan desde el cosmos distante, a través de halos galácticos y, finalmente, alcanzan telescopios en la Tierra. Las protuberancias visibles en dos de las líneas representan las propias ráfagas de radio a medida que viajan hacia la Tierra. Crédito: Cortesía de Charles Carter

Según un nuevo estudio publicado el mes pasado en la revista astronomía natural.

así llamado ráfagas de radio rápidas, o FRB, son pulsos de ondas de radio que normalmente se originan a millones o miles de millones de años luz de distancia. (Las ondas de radio son radiación electromagnética como la luz que vemos con nuestros ojos, pero tienen longitudes de onda más largas y frecuencias más bajas). El primer FRB se descubrió en 2007 y, desde entonces, se han detectado cientos más. En 2020, el instrumento STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2) de Caltech y el CHIME (Experimento canadiense de mapeo de intensidad de hidrógeno) de Canadá detectó un FRB masivo que se disparó en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Estos hallazgos anteriores ayudaron a confirmar la teoría de que los eventos energéticos probablemente se originan en estrellas magnetizadas muertas llamadas magnetares.

A medida que llegan más FRB, los científicos ahora están investigando cómo pueden usarse para estudiar el gas que se encuentra entre nosotros y las ráfagas. Específicamente, les gustaría usar FRB para sondear los halos de gas difuso que rodean las galaxias. A medida que los pulsos de radio viajan hacia la Tierra, el gas que envuelve las galaxias debería reducir la velocidad de las ondas y dispersar las frecuencias de radio. En el nuevo estudio, el equipo de investigación examinó una muestra de 474 FRB distantes detectados por CHIME, que ha descubierto la mayor cantidad de FRB hasta la fecha. Demostraron que el subconjunto de dos docenas de FRB que cruzaron los halos galácticos se ralentizaron más que los FRB que no cruzaron.

«Nuestro estudio muestra que los FRB pueden actuar como brochetas de toda la materia entre nuestros radiotelescopios y la fuente de las ondas de radio», dice el autor principal Liam Connor, investigador asociado postdoctoral en astronomía de Tolman, que trabaja con el profesor asistente d astrónomo y co- autor del estudio, Vikram Ravi.

«Utilizamos ráfagas de radio rápidas para hacer brillar una luz a través de los halos de galaxias cerca del[{» attribute=»»>Milky Way and measure their hidden material,” Connor says.

The study also reports finding more matter around the galaxies than expected. Specifically, about twice as much gas was found as theoretical models predicted.

All galaxies are surrounded and fed by massive pools of gas out of which they were born. However, the gas is very thin and hard to detect. “These gaseous reservoirs are enormous. If the human eye could see the spherical halo that surrounds the nearby Andromeda galaxy, the halo would appear one thousand times larger than the moon in area,” Connor says.

Researchers have developed different techniques to study these hidden halos. For example, Caltech professor of physics Christopher Martin and his team developed an instrument at the W. M. Keck Observatory called the Keck Cosmic Webb Imager (KCWI) that can probe the filaments of gas that stream into galaxies from the halos.

This new FRB method allows astronomers to measure the total amount of material in the halos. This can be used to help piece together a picture of how galaxies grow and evolve over cosmic time.

“This is just the start,” says Ravi. “As we discover more FRBs, our techniques can be applied to study individual halos of different sizes and in different environments, addressing the unsolved problem of how matter is distributed in the universe.”

In the future, the FRB discoveries are expected to continue streaming in. Caltech’s 110-dish Deep Synoptic Array, or DSA-110, has already detected several FRBs and identified their host galaxies. Funded by the National Science Foundation (NSF), this project is located at Caltech’s Owen Valley Radio Observatory near Bishop, California. In the coming years, Caltech researchers have plans to build an even bigger array, the DSA-2000, which will include 2,000 dishes and be the most powerful radio observatory ever built. The DSA-2000, currently being designed with funding from Schmidt Futures and the NSF, will detect and identify the source of thousands of FRBs per year.

Reference: “The observed impact of galaxy halo gas on fast radio bursts” by Liam Connor and Vikram Ravi, 4 July 2022, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-022-01719-7

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Horoscopo

La Tierra ha tenido el día más corto desde la invención del reloj atómico

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Los científicos han registrado el día más corto en la Tierra desde la invención del reloj atómico.

Una rotación es el tiempo que tarda la Tierra en girar una vez sobre su eje, aproximadamente 84.600 segundos.

El récord anterior se registró el 19 de julio de 2020, cuando el día fue 1,47 milisegundos más lento de lo normal.

El reloj atómico es una unidad de medida estandarizada utilizada desde la década de 1950 para dar la hora y medir la rotación de la Tierra, dijo Dennis McCarthy, director jubilado de tiempo en el Observatorio Naval de EE. UU.

Aunque el 29 de junio rompió el récord del día más corto en la historia moderna, ha habido días mucho más cortos en la Tierra, dijo.

Cuando los dinosaurios todavía vagaban por el planeta hace 70 millones de años, un solo día en la Tierra duraba alrededor de 23,5 horas, según un estudio de 2020 publicado en Paleooceanografía y paleoclimatología.
Desde 1820, los científicos han documentado la desaceleración de la rotación de la Tierra, según la nasa. En los últimos años, comenzó a acelerarse, dijo McCarthy.

¿Por qué aumenta la velocidad?

Los investigadores no tienen una respuesta definitiva sobre cómo o por qué la Tierra está girando un poco más rápido, pero puede deberse al ajuste isostático de los glaciares o al movimiento de la tierra por el derretimiento de los glaciares, dijo McCarthy.

La Tierra es un poco más ancha que alta, lo que la convierte en un esferoide achatado, dijo. Los glaciares en los polos presionan la corteza terrestre en los polos norte y sur, dijo McCarthy.

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Dado que los polos se están derritiendo debido a la crisis climática, hay menos presión en la parte superior e inferior del planeta, lo que mueve la corteza hacia arriba y hace que la Tierra sea más redonda, dijo. La forma circular ayuda a que el planeta gire más rápido, dijo McCarthy.

Es el mismo fenómeno que usan los patinadores artísticos para aumentar y disminuir su velocidad, dijo.

Cuando los patinadores alejan los brazos de sus cuerpos mientras giran, necesitan más fuerza para girar, dijo. Cuando acercan sus brazos a su cuerpo, su velocidad aumenta porque su masa corporal está más cerca de su centro de gravedad, dijo McCarthy.

A medida que la Tierra se redondea, su masa se acerca a su centro, lo que aumenta su velocidad de rotación, dijo.

Algunos han sugerido una correlación con el bamboleo de Chandler, dijo McCarthy. El eje sobre el que gira nuestro planeta no está alineado con su eje de simetría, una línea vertical invisible que divide la Tierra en dos mitades iguales.

Esto crea un ligero tambaleo a medida que la Tierra gira, similar a cómo se tambalea una pelota de fútbol cuando se lanza, dijo.

Cuando un jugador lanza una pelota de fútbol, ​​se tambalea ligeramente mientras gira porque a menudo no gira alrededor del eje de simetría, dijo.

«Si eres muy buen pasador en el fútbol, ​​alineas el eje de rotación con el eje de simetría en el fútbol. y no titubea”, dijo McCarthy.

Sin embargo, McCarthy dijo que la oscilación de Chandler probablemente no afecta la velocidad de rotación de la Tierra porque la oscilación se debe a la forma del planeta. Si la forma del planeta cambia, cambia la frecuencia de la oscilación, no su frecuencia de rotación, dijo.

El asteroide cercano a la Tierra tiene una superficie similar a un divertido pozo de bolas de plástico.

Eliminar un segundo bisiesto

Desde que los investigadores comenzaron a medir la velocidad de rotación de la Tierra usando relojes atómicos, la Tierra ha disminuido su velocidad de rotación, dijo McCarthy.

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“Nuestra existencia cotidiana ni siquiera reconoce ese milisegundo”, dijo McCarthy. «Pero si esas cosas se suman, podría cambiar la velocidad a la que insertamos un segundo bisiesto».

En los casos en que los milisegundos se acumulan con el tiempo, la comunidad científica ha agregado un segundo bisiesto al reloj para ralentizar nuestro tiempo para que coincida con el de la Tierra, dijo. Se han agregado 27 segundos bisiestos desde 1972, según EarthSky.

Debido a que la Tierra ahora gira más rápido, se debe eliminar un segundo bisiesto para alcanzar la velocidad de rotación creciente de la Tierra, dijo McCarthy.

Si el planeta continúa con esta tendencia de rotación, la eliminación del segundo bisiesto probablemente no tendría que ocurrir hasta dentro de tres o cuatro años, dijo.

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