Un equipo internacional, liderado por un investigador predoctoral del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha detectado una supertierra orbitando en la zona habitable de GJ 3998, una enana roja cercana situada a 59 años luz de distancia, informa el IAC en un comunicado. El nuevo planeta, denominado GJ 3998 d, es el tercer planeta encontrado en este sistema. El descubrimiento forma parte del programa HADES, “un esfuerzo internacional para explorar sistemas planetarios alrededor de enanas rojas mediante el telescopio Telescopio Nazionale Galileo (TNG) del Observatorio del Roque de Los Muchachos, situado en las cumbres de Garafía.

“GJ 3998 d es una incorporación bienvenida al censo planetario de nuestro vecindario cósmico”, afirma Atanas Stefanov, estudiante de doctorado financiado por Fundación “La Caixa” en el IAC y la Universidad de La Laguna (ULL), y autor principal del estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics. “Esta supertierra parece estar en la zona habitable de una de las estrellas más cercanas al Sol. Esto nos da una razón más para seguir buscando planetas habitables a nuestro alrededor”, añade.

El planeta recién descubierto,  GJ 3998 d, se explica en la nota, es una supertierra con una masa seis veces mayor que la de la Tierra. Se encuentra en la zona habitable optimista de su estrella y completa una órbita cada 41,8 días. A esta distancia, GJ 3998 d recibe solo un 20 % más de radiación estelar en comparación con lo que la Tierra recibe del Sol. “GJ 3998 es significativamente más pequeña y más fría que el Sol, lo que desplaza la zona habitable más cerca de la estrella”, explica Alejandro Suárez Mascareño, investigador del IAC y coautor del estudio. “Aunque ciertamente es diferente a la Tierra, si el planeta es rocoso, podría ser capaz de albergar agua líquida en su superficie, uno de los requisitos principales para la vida”, señala Jonay I. González Hernández, investigador del IAC y también coautor.

La proximidad de este sistema al Sol convierte a GJ 3998 d en un candidato atractivo para la caracterización atmosférica. “Debería ser posible comprobar la presencia de una atmósfera y buscar oxígeno utilizando el futuro espectrógrafo ANDES en el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO. GJ 3998 d también ”sería un buen objetivo para el futuro telescopio Exo Life Finder (ELF) de 50 metros, liderado por el IAC, que buscará biomarcadores en las atmósferas de exoplanetas“, añade Rafael Rebolo, investigador del IAC y coautor del estudio.

Las enanas rojas, explica el IAC, son estrellas más pequeñas y frías que el Sol y constituyen casi tres cuartas partes de la población estelar de nuestra galaxia. Su baja masa y su abundancia las convierten en objetivos prioritarios en la búsqueda de planetas de baja masa. GJ 3998, una de estas enanas rojas, ha sido de especial interés para la comunidad debido a su proximidad (59 años luz) y su moderada actividad estelar. Utilizando el espectrógrafo HARPS-N en el telescopio TNG, el equipo pudo detectar pequeñas oscilaciones en el movimiento de la estrella, causadas por el tirón gravitacional de los planetas en órbita.

Un estudio previo realizado en 2016 por el mismo equipo había detectado ya dos planetas. La presencia de una señal adicional en los datos llevó a la continuación de las observaciones y al nuevo análisis del conjunto de datos. Con tres planetas conocidos en el sistema, GJ 3998 destaca una vez más cuán comunes son los sistemas multiplanetarios. “Los planetas, en particular los de baja masa, rara vez están solos: prefieren tener compañía. A menudo, cuando volvemos a estudiar un sistema con nuevas mediciones y nuevos métodos, encontramos planetas que antes habían pasado desapercibidos”, concluye Stefanov.

También ha participado en este descubrimiento Nicola Nari, estudiante de doctorado en la ULL.

El conjunto de instrumentos de la Red de Telescopios Cherenkov (CTAO por sus siglas en inglés)  del hemisferio norte, proyectado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos para la investigación de los rayos gamma, “sigue tomando forma” con la reciente instalación de la estructura parabólica del espejo del nuevo Telescopio de Gran Tamaño, el LST-4, en las cumbres de Garafía, informa el citado consorcio internacional en su web. 

La colosal armadura de 18 toneladas del reflector LST-4  “se levantó con éxito” sobre “su estructura inferior” el pasado 3 de mayo.

Hasta hace poco, señala, el prototipo del Telescopio de Gran Tamaño (LST por su siglas en inglés), el LST-1, inaugurado en octubre de 2018, “se encontraba solo en el sitio del conjunto del hemisferio norte del CTAO en el Observatorio Roque de Los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en la Villa de Garafía”. Pero, añade, en 2023, “la colaboración CTAO LST comenzó a sentar las bases y a construir los tres LST restantes planificados: el LST-2, LST-3 y LST-4.” El pasado 3 de mayo, asegura, “se logró un hito importante”. 

Explica que “esta compleja operación implicó elevar el plato a una altura de 18 metros sobre el suelo, donde se colocó de forma segura con la ayuda de una grúa de 200 toneladas”. El proceso de instalación “presentó sus desafíos, particularmente porque la gran estructura debía levantarse e instalarse en un solo procedimiento. Sin embargo, gracias a las perfectas condiciones climáticas y a la experiencia del contratista MERO-TSK y del subcontratista CaSanaTec, la operación se realizó sin problemas en unas pocas horas”.

Añade que “el elegante diseño mecánico del telescopio es producto de la cooperación entre MPP Munich , LAPP Annecy , IFAE Barcelona y varios socios industriales. El contrato de construcción e instalación está siendo ejecutado en gran parte por el IAC , junto con los miembros de la colaboración LST. 

Al mismo tiempo, indica, “avanza la construcción del LST-2 y LST-3, junto con el LST-4, y se planean más hitos clave para cada telescopio. La construcción y el montaje de los próximos LST siguen según lo previsto y se espera que finalicen a principios de 2026”.

El LST-1 fue inaugurado en ocutbre 2018 y “está completando su puesta en servicio y demostrando resultados científicos”. Los LST tienen “una superficie reflectante de 400 metros cuadrados que recoge y enfoca la luz de Cherenkov en la cámara, donde 1.855 tubos fotomultiplicadores de última generación convierten la luz en señales eléctricas. Gracias a la gran superficie reflectante, tienen un área de recogida inigualable que mejora la sensibilidad a las energías más bajas. Esto conduce a una mejora significativa de la sensibilidad con respecto a la generación anterior de IACT para energías inferiores a 50 GeV. A pesar de su considerable tamaño, con un peso aproximado de 110 toneladas y una altura de 45 metros, los LST cuentan con una maniobrabilidad impresionante. Las pruebas recientes realizadas con el LST-1 en febrero por MPP, IFAE y LAPP confirman su capacidad para posicionarse rápidamente en cualquier punto del cielo en menos de 30 segundos, facilitando la captura de señales transitorias de rayos gamma de baja energía.

Además de los cuatro LST en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, el sitio norte del CTAO, “un plan de mejora financiado por el Plan Italiano de Resiliencia y Recuperación (PNRR), propuesto por INAF e INFN, incluye la implementación de dos LST para el conjunto del hemisferio sur del CTAO en Paranal, Chile”.

El prototipo de Telescopio de Gran Tamaño (LST-1, por sus siglas en inglés) de la Red de Telescopios Cherenkov (CTA), ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía), ha publicado su primer trabajo científico, informa el citado consorcio internacional.

El artículo, explica, publicado el 6 de marzo en Astronomy & Astrophysics, se centra “en un estudio de múltiples longitudes de onda de la fuente de rayos gamma de ultra alta energía no identificada conocida como LHAASO J2108+5157”. 

El análisis, señala, “se realizó con 49 horas de observación” con el LST-1. “Aunque el análisis no dio como resultado ninguna detección significativa”, añade, “el enfoque de longitud de onda múltiple, que combina datos del LST-1 y otros instrumentos, permitió al equipo establecer límites superiores estrictos a las emisiones de la fuente que ayudaron a arrojar luz sobre su naturaleza”. 

Indica que los resultados, “a pesar de la falta de una detección significativa, muestran el extraordinario rendimiento y las capacidades del LST-1 para proporcionar sólidas restricciones de observación para probar marcos teóricos” lo que “predice los excelentes resultados que se obtendrán una vez que la matriz CTAO completa esté operativa”, subraya.

Prototipo de gran tamaño (el LST-1) de la Red de Telescopios Cherenkov

El prototipo de gran tamaño (el LST-1) de la Red de Telescopios Cherenkov, inaugurado en octubre de 2018 en el Observatorio de La Palma, formará parte de una nueva infraestructura científica que se implantará en los dos hemisferios (norte y sur) para detectar, con una precisión y sensibilidad sin parangón, rayos gamma “en un amplio rango de energías, lo que proporcionará una visión completamente nueva del cielo”, aseguran desde el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Este prototipo, “una vez que se pruebe satisfactoriamente su funcionamiento, será reconocido como elemento de CTA, convirtiéndose así oficialmente en el primer telescopio” de la citada red, indicaron el pasado en la referida fecha desde el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

La reseñada red telescopios Cherenkov, desde las posiciones en los hemisferios sur (Paranal, Chile) y norte (La Palma), “controlará la totalidad de la bóveda celeste, facilitará información sobre el universo en rayos gamma y contribuirá a esclarecer el misterio de la materia oscura, entre otros”.

La CTA estará dedicada a la observación de rayos gamma de muy alta energía y constará de más de 100 telescopios, de tres tamaños diferentes, localizados en los dos hemisferios. En el complejo científico ubicado en las cumbres de Garafía (hemisferio norte) se instalarán 19 (cuatro de gran tamaño y 15 telescopios de tamaño mediano, MST por su siglas en inglés). El resto se emplazará en Chile (hemisferio sur).

Un estudio, liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha confirmado la presencia de una inusual enana marrón pobre en metal a menos de 30 años luz de distancia del Sol, informa el IAC en una nota de prensa. Su cercanía, añade, podría sugerir una posible sobreabundancia de enanas marrones formadas en las primeras etapas de la Vía Láctea. En la investigación se han utilizado varios telescopios situados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (ORM), en las cumbres de Garafía, y en de Calar Alto (Almería). Los resultados se publican en la revista Astronomy and Astrophysics.  Para la investigación, en concreto, se han utilizado los instrumentos Osiris, Emir e Hipercam del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), y Alfosc del Telescopio Óptico Nórdico (NOT), del ORM, y Omega 2000 del Observatorio Astronómico de Calar Alto (CAHA). 

A escala cósmica, explica, “nuestro vecindario inmediato está compuesto por apenas unos cientos de estrellas y de enanas marrones con sus propios sistemas planetarios. A diferencia de las estrellas, las enanas marrones no poseen la masa suficiente para que en su interior se fusione el hidrógeno, que es la fuente de energía de estrellas como el Sol, por lo que se van apagando con el tiempo. Debido a su baja luminosidad y energía, son muy difíciles de detectar. Sin embargo, su estudio es fundamental para comprender los procesos de formación estelar y planetaria”.

Ahora, un equipo dirigido por Nicolas Lodieu, investigador del IAC, ha realizado un estudio observacional detallado de una candidata a enana marrón pobre en metales descubierta en 2020. Este tipo de enana marrón posee una atmósfera desprovista de sustancias como el nitrógeno y el carbono.

El reciente estudio,  añade, “ha revelado que este objeto, denominada WISE1810 (o WISE J181005.5-101002.3, según las normas de la Unión Astronómica Internacional) se encuentra a sólo 29 años luz de distancia, por lo que formaría parte de la vecindad solar inmediata. La investigación también ha determinado que tiene una temperatura superficial fría (de 525 °C), una luminosidad un millón de veces inferior a la del Sol y una masa en el rango de las enanas marrones”.

WISE1810, señala, tiene además unas propiedades fotométricas y espectroscópicas muy peculiares que requerirán nuevas investigaciones. “Ninguno de los modelos atmosféricos actuales puede reproducir la luz emitida por este peculiar objeto en un amplio rango de longitudes de onda”, explica Lodieu.

Los investigadores no tienen constancia de un objeto similar a éste. “No vemos rastros de amoníaco y metano en longitudes de onda del infrarrojo cercano, deduciendo que la atmósfera tiene alrededor del 3% de la composición química solar, pero con gran incertidumbre”, explica María Rosa Zapatero Osorio, investigadora del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y coautora del trabajo.

Es la primera vez que se confirma la presencia de un objeto tan tenue y carente de metales en nuestra galaxia. “WISE1810 es un mundo de vapor de agua porque el vapor y el hidrógeno molecular son los únicos rasgos fuertes que podemos ver en la distribución de energía espectral del objeto”, afirma el profesor Eduardo L. Martín del IAC, también coautor del artículo.

Tras analizar las observaciones, el equipo de investigación ha determinado finalmente que WISE1810 es la enana marrón pobre en metal más cercana a la vecindad solar. La mayoría de estos objetos de baja metalicidad se formaron en los primeros tiempos de nuestra galaxia, por lo que la presencia de WISE1810 tan cerca del Sol podría sugerir una posible sobreabundancia de enanas marrones formadas en las primeras etapas de la Vía Láctea.

“Futuras observaciones podrían confirmar que este tipo de enanas marrones son más habituales de lo que pensábamos, lo que cambiará nuestra visión de cómo se formaron las estrellas y las enanas marrones en la Vía Láctea temprana”, concluye Lodieu.

Un grupo de astrónomos, usando el generador de imágenes Hipercam en el Telescopio William Herschel (WHT), situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las cumbres de Garafía, han podido observar con “exquisito detalle el eclipse de la estrella central de la nebulosa planetaria Outters 5 por su compañera binaria”, informa el Grupo de Telescopios Isaac  Newton (ING por su siglas en inglés) en su página web.

Las nebulosas planetarias, explica, “son capas brillantes de gas y polvo expulsadas por estrellas similares al Sol al final de sus vidas a medida que evolucionan para convertirse en enanas blancas. Se cree que muchas nebulosas planetarias adquieren sus espectaculares formas axisimétricas a partir de las interacciones de sus estrellas progenitoras con compañeras binarias cercanas. Sin embargo, el proceso es poco conocido”.

Señala que uno de los principales problemas a los que se enfrentan los astrónomos en su búsqueda por comprender cómo la evolución estelar binaria puede conducir a nebulosas planetarias asféricas, es que las estrellas centrales de las nebulosas planetarias son generalmente débiles y sus compañeras binarias, cuando se conocen, se encuentran en órbitas muy cortas. Esto significa que se requieren grandes telescopios e instrumentación muy eficiente para poder resolver las propiedades de las estrellas en diferentes puntos de su órbita.

Las observaciones preliminares de la estrella central de Outters 5, añade, con la cámara de campo ancho (WFC) montada en el telescopio Isaac Newton (INT), ya mostraron que la estrella central debe ser binaria debido a los eclipses muy profundos que ocurren aproximadamente cada 8 horas.

David Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias) explica: “Sin embargo, con el INT no pudimos detectar la estrella durante el eclipse, era demasiado débil. Necesitábamos el WHT mucho más grande para poder medir los eclipses, durante que las estrellas se vuelven un 90% más débiles”.

Precisamente por esta razón, se apunta desde el ING, las estrellas centrales de Outters 5 se consideraron la prueba perfecta para el instrumento Hipercam, un generador de imágenes extremadamente sensible capaz de tomar imágenes simultáneas en cinco filtros diferentes a la vez, durante su primera iluminación en el WHT. Estos datos permitieron al equipo medir la profundidad y duración precisas de un eclipse, imponiendo fuertes restricciones en los tamaños y temperaturas de las estrellas centrales.

Usando el espectrógrafo ISIS en el WHT, agrega, los astrónomos midieron los cambios en la velocidad radial de las estrellas a lo largo de la órbita, una forma indirecta de medir las masas de las dos estrellas. La recopilación de todas estas medidas les permitió caracterizar completamente las propiedades de ambas estrellas, revelando información importante sobre la historia del sistema.

Se descubrió,   detalla, que la masa del progenitor nebular era aproximadamente la mitad de la del Sol, lo que indica claramente que la nebulosa se formó relativamente temprano en la vida de la estrella, mientras aún estaba en la rama gigante roja en lugar de la rama gigante asintótica, como suele esperarse. Es casi seguro, subraya, que esto se deba a que las interacciones con el compañero acortaron la evolución del progenitor nebular.

Por otro lado, prosigue, se descubrió que la compañera era una estrella enana roja que es más caliente y más grande que las estrellas típicas de la misma masa. Una vez más,  apunta, esto se debe casi con certeza a las interacciones que llevaron a la formación de la nebulosa, durante las cuales la estrella enana roja acrecentó material del progenitor nebular, expandiéndose y calentándose en el proceso.

Muy pocas estrellas centrales binarias de nebulosas planetarias han sido caracterizadas con tanta precisión, asegura. “Más estudios de este tipo”, expone,  “son esenciales para comprender verdaderamente los procesos en el trabajo durante la formación de las nebulosas planetarias y, en última instancia, ¿qué destino contempla nuestro propio Sol? ¿Una espectacular nebulosa planetaria asférica, como Outters 5, o una débil nebulosa planetaria redonda (algo aburrida), como Abell 39?”

Acerca de los telescopios William Herschel e Isaac Newton

Basado en observaciones realizadas con el Telescopio Willliam Herschel (WHT) y el Telescopio Isaac Newton (INT), operados en la isla de La Palma por el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) en el Observatorio español del Roque de Los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El ING está financiado por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC-UKRI) del Reino Unido, la Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de los Países Bajos y el IAC de España. La contribución del IAC a ING está financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.

Una investigación internacional, en la que participa un equipo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), “ha aportado nuevas evidencias sobre un enigmático estallido procedente de una galaxia situada a 216 millones de años luz, proponiendo una nueva interpretación basada en un cambio espontáneo de los polos magnéticos en el campo que rodea su agujero negro central”, informa el IAC en un comunicado.

El estudio ha utilizado datos conjuntos de diferentes satélites y telescopios, entre ellos el Telescopio Nacional Galileo (TNG) y el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), ambos ubicados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía, La Palma). Los resultados se publicarán próximamente en la revista The Astrophysical Journal.

A principios de marzo de 2018, el All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), se indica en la nota, “un programa automatizado para buscar nuevas supernovas y otros fenómenos astronómicos transitorios, alertó a los científicos de que una galaxia llamada 1ES 1927+654 aumentó su brillo casi 100 veces en luz visible. Una búsqueda de detecciones anteriores por parte del sistema robótico de sondeo astronómico y alerta temprana Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS), financiado por la NASA, mostró que la erupción había comenzado meses antes, cerca de finales de 2017. Tres meses después del descubrimiento la emisión de rayos X de la galaxia desapareció”.   

“Se han visto cambios rápidos en luz visible y ultravioleta en unas pocas docenas de galaxias similares a esta –explica Sibasish Laha, investigador postdoctoral de la Universidad de Maryland y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Estados Unidos­–, pero este evento marca la primera vez que hemos visto que los rayos X se apagan por completo mientras se ilumina en otras longitudes de onda”.

“Una interpretación inicial de la erupción sugería un escenario en el que una estrella pasó tan cerca del agujero negro que se desintegró, dando lugar a un aumento de brillo, y a la vez interrumpiendo el flujo de gas”, señala Josefa Becerra, investigadora del IAC y coautora del artículo. “Sin embargo, un evento así se desvanecería más rápidamente que este estallido”, añade.

El equipo de investigación, se añade en la nota, analizó observaciones recientes y de archivo cubriendo todo el espectro electromagnético. El Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA y el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) proporcionaron mediciones en ultravioleta y en rayos X. Las observaciones de luz visible se realizaron con el Telescopio Nacional Galileo (TNG) y el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), ambos situados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (ORM), en las cumbres de Garafía. Las mediciones de radio se obtuvieron usando el Very Long Baseline Array, una red de 10 radiotelescopios situados en Estados Unidos, el Very Large Array de Nuevo México y la red europea VLBI (Very Long Baseline Interferometer).

“La alta calidad del espectro de GTC/OSIRIS permite disociar la contribución estelar de la del núcleo activo”, destaca José Acosta, investigador del IAC y coautor del artículo. “La población estelar de la galaxia anfitriona está dominada por estrellas jóvenes y el espectro nuclear está dominado por fuertes líneas de emisión”, señala.

La mayoría de las grandes galaxias, se apunta en la nota del IAC, incluida nuestra propia Vía Láctea, albergan un agujero negro supermasivo cuya masa varía entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol. Cuando la materia cae hacia uno de ellos, primero se acumula en una vasta estructura aplanada llamada disco de acreción. A medida que el material se arremolina lentamente hacia el interior, se calienta y emite luz visible, ultravioleta y de rayos X de baja energía. Cerca del agujero negro, una nube de partículas extremadamente calientes -llamada corona- produce rayos X de mayor energía. El brillo de estas emisiones depende de la cantidad de material que fluye hacia el agujero negro.  

En la nota se añade que “la singular desaparición de la emisión de rayos X proporciona a los astrónomos la sospecha de que la corona, responsable de esa emisión ha desaparecido, lo cual apunta a un cambio radical del campo magnético”. “Una inversión magnética, en la que el polo norte se convierte en sur y viceversa, parece ajustarse mejor a las observaciones”, comenta Mitchell Begelman, profesor del departamento de ciencias astrofísicas y planetarias de la Universidad de Colorado Boulder que desarrolló el modelo. “El campo se debilita inicialmente en la periferia del disco de acreción, lo que provoca un mayor calentamiento y brillo en la luz visible y ultravioleta”, aclara.

A medida que avanza el cambio de polaridad, “el campo se vuelve tan débil que ya no puede soportar la corona y la emisión de rayos X desaparece. A continuación, el campo magnético se refuerza gradualmente en su nueva orientación. En octubre de 2018, unos 3-4 meses después de su desaparición, los rayos X volvieron, indicando que la corona se había restablecido por completo”.

“Es probable”, concluye la nota, “que las inversiones magnéticas sean eventos comunes en el Cosmos. El registro geológico muestra que el campo de la Tierra cambia de forma impredecible, con un promedio de unas pocas inversiones cada millón de años en el pasado reciente. El Sol, en cambio, sufre una inversión magnética como parte de su ciclo normal de actividad, cambiando los polos norte y sur aproximadamente cada 11 años”.

Más información en ww.iac.es/prensa

La cámara ultrarrápida Hipercam  del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las cumbres de Garafía, ha aportado los datos para descubrir “un sistema estelar binario de tipo ‘viuda negra’ con el periodo orbital más corto registrado hasta ahora”, informa el Instituto de Astrofísica Canarias (IAC)

“Mientras que la Tierra tarda 365 días en completar su órbita alrededor del Sol”, señala el IAC en un comunicado, “la estrella que orbita el nuevo púlsar ZTF J1406+1222 lo hace en tan sólo 62 minutos, lo que lo convierte en la estrella de neutrones de un sistema binario de tipo ‘viuda negra’ con el periodo orbital más corto medido hasta la fecha”. Estos datos, apunta, “han sido conseguidos gracias a la cámara ultrarrápida Hipercam  del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan)”. Las particularidades de este nuevo objeto, en cuyo descubrimiento han participado el Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de La Laguna, aparecen recogidas este miércoles en la revista Nature. 

A este tipo de sistemas binarios, explica el IAC, se les conoce como “viudas negras. Este apelativo se debe a que durante el movimiento que efectúan el púlsar y su estrella acompañante alrededor del centro de masas, el intenso viento de partículas emitido por el primero causa la vaporización gradual de la segunda; de ahí el símil con la hembra de araña que devora al macho tras el apareamiento”.

Añade que “se conocen unas dos docenas de estos sistemas en la Galaxia, pero lo singular del recién descubierto J1406, a unos 3.000 años luz de la Tierra, es que, además de mostrar el periodo orbital más corto medido hasta la fecha en una viuda negra, alberga una tercera estrella. Este astro describe una órbita alrededor del sistema binario con un periodo de unos 10.000 años, según los datos obtenidos por el satélite Gaia y el Sloan Digital Sky Survey”.

Esta viuda negra triple, señala el IAC, “ha avivado el debate científico sobre el origen de un sistema de tales características. El análisis de las observaciones obtenidas con los telescopios GTC (Garafía, La Palma) y Keck (Mauna Kea, Hawái), entre otros, ha desembocado en un plausible comienzo: al igual que la mayoría de estos sistemas, J1406 se habría formado en un cúmulo globular que podría haberse trasladado hasta el centro de la Vía Láctea, donde la gravedad del agujero negro central súper masivo de la Galaxia lo habría desmembrado, dejando el sistema triple intacto”.

“Se trata, sin duda, de un complicado origen”, afirma Kevin Burdge, investigador postdoctoral del departamento de física del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y autor principal del estudio. “Este sistema -añade Burdge- ha estado flotando alrededor de la Galaxia mucho antes de la formación de nuestro Sol”.

Por su parte, Pablo Rodríguez-Gil, investigador del IAC y del Departamento de Astrofísica de la ULL y coautor del trabajo, explica: “A pesar de que la mayoría de las viudas negras se ha detectado por su emisión en los rangos espectrales de los rayos X y gamma, en este caso decidimos poner a prueba el visible: en estas binarias debe existir un gran contraste de brillo entre las caras diurna, que mira siempre al púlsar, y nocturna de la estrella acompañante”.  

Una de las características “más relevantes de la investigación”, se indica en la nota del prensa del IAC, “estriba en la propia naturaleza del hallazgo, ya que se ha basado en observaciones fotométricas en el espectro visible que son capaces de indicar si hay un púlsar buscando variaciones de brillo de un factor 10 o mayores en una hora o menos tiempo”. “Para ello, la cámara Hipercam en el Grantecan es crucial”, afirma Rodríguez-Gil. 

“Curiosamente -continúa Burdg- ,aún no hemos detectado fotones X o gamma provenientes de J1406, por lo que debemos tratarlo aún como un sistema candidato a viuda negra, pero estamos casi seguros de que las observaciones futuras en estos rangos espectrales lo confirmarán. Sí está confirmado que estamos viendo una estrella compañera con una cara diurna muchísimo más brillante que la nocturna en una órbita de 62 minutos”. 

Por último, añade: “Todo parece apuntar a que se trata de una viuda negra, pero podría ser un nuevo tipo de objeto”.

Más información en la web del IAC.

Un equipo internacional de astrónomos, en el que participan investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto ráfagas de vientos calientes, templados y fríos procedentes de una estrella de neutrones que devora material de su estrella vecina, informa el IAC en un comunicado. El estudio ha utilizado “una combinación de observaciones realizadas con diversos telescopios, entre ellos, el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía)”. El descubrimiento, que se publica este lunes en la revista Nature, “proporciona una nueva visión del comportamiento de algunos de los objetos más extremos del Universo”, subraya.

En la nota se explica que “las binarias de rayos X de baja masa son sistemas que están formados por un objeto compacto, una estrella de neutrones o un agujero negro, y una estrella de un tamaño similar a la del Sol”. El objeto “compacto se alimenta de material que sustrae de la estrella compañera, un proceso conocido como acreción. La mayor parte de la acreción se produce durante erupciones violentas en las que los sistemas aumentan su luminosidad de forma espectacular. Al mismo tiempo, parte del material que cae en espiral hacia el objeto compacto es impulsado de vuelta al espacio por medio de vientos formados en el disco, o en forma de jets (chorros de materia)”.

Las señales “más comunes de material que es lanzado por objetos astronómicos están asociadas a un gas templado”. Sin embargo, “hasta ahora solo se habían observado vientos de gas caliente o frío en las binarias de rayos X”. En este nuevo trabajo se subraya en la nota, un equipo de investigadores de 11 países, liderado por la Universidad de Southampton y que incluye a un grupo de astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), “se estudia la reciente erupción de la binaria de rayos X Swift J1858. Para ello han utilizado una gran combinación de telescopios, entre los que se encuentran el Telescopio Espacial Hubble (HST) de la NASA, el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA), el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) y el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan)”.

Apunta que “el espectro ultravioleta publicado en la revista Nature muestra los rasgos característicos de un viento cálido que se observa simultáneamente a un viento más frío detectado en el visible”.

“Las erupciones como esta son raras y cada una de ellas es única”, señala Noel Castro Segura, investigador de la Universidad de Southampton licenciado en la Universidad de La Laguna y primer autor de este estudio. Y añade: “Normalmente están muy oscurecidas por el polvo interestelar, lo que dificulta mucho su observación. Swift J1858 es especial porque, aunque se encuentra al otro lado de nuestra galaxia, el oscurecimiento es lo suficientemente pequeño como para permitir un estudio completo en varias longitudes de onda”.

En la nota del IAC se indica que “la reciente erupción de Swift J1858 muestra una variabilidad extrema en todo el espectro electromagnético, lo que supuso una oportunidad única”.

Las estrellas de neutrones “tienen una atracción gravitatoria muy fuerte que les permite engullir gas de otras estrellas. Sin embargo, estos caníbales estelares son unos comensales caóticos y gran parte del gas que atraen hacia ellos no se consume, sino que se lanza al espacio a gran velocidad”, expone la coautora Nathalie Degenaar, de la Universidad de Ámsterdam. “Este comportamiento tiene un gran impacto tanto en la propia estrella de neutrones como en su entorno vecino. El nuevo hallazgo proporciona información clave sobre los patrones alimenticios de estos ‘monstruos de las galletas’ cósmicos”, agrega.

Además de descubrir los vientos cálidos, el equipo pudo estudiar la evolución temporal del flujo de gas que es expulsado. Hallaron que “el viento templado no se veía afectado por las fuertes variaciones de brillo del sistema. Este comportamiento había sido predicho teóricamente en base a simulaciones por ordenador, pero no habían sido confirmadas hasta ahora”.

“En esta investigación combinamos las capacidades únicas del HST con los mejores telescopios terrestres, como el VLT y el GTC, para obtener una imagen completa de la dinámica del gas en el sistema, lo que nos ha permitido desvelar por primera vez la verdadera naturaleza de estas potentes eyecciones de gas”, afirma Montserrat Armas Padilla, investigadora del IAC y coautora del artículo.

“Nuestro conocimiento sobre la formación de estos vientos y de sus efectos en la evolución de estos sistemas a lo largo del tiempo es escasa, por lo que los resultados obtenidos nos ofrecen nueva información sobre estos fenómenos y podrían ayudarnos a entender qué condiciones físicas son necesarias para generar vientos en otros objetos astrofísicos”, explica Teo Muñoz Darias, investigador del IAC y coautor del artículo.

“Los nuevos conocimientos que aportan nuestros resultados son fundamentales para comprender cómo interactúan estos objetos con su entorno. Esto es importante porque, al arrojar energía y materia a la galaxia, contribuyen a la formación de nuevas generaciones de estrellas y a la evolución de la propia galaxia”, concluye Castro Segura.

Otros investigadores del IAC que han participado en este proyecto son Jorge Casares y Virginia Cúneo. El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España, concluye la nota del IAC.

 Más información en la web del IAC.

Un equipo de astrónomos, con telescopios instalados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía), ha descubierto “un agujero negro que desafía los modelos teóricos actuales de formación de este tipo de objetos compactos”, informa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en un comunicado. Los resultados de este trabajo se publican este viernes en la revista Science.

Las observaciones realizadas por citado equipo de investigadores, que lidera la Universidad de Turku y en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), revelan “una diferencia de más de 40 grados entre el eje de la órbita de la binaria de rayos X llamada Maxi J1820+070 y el eje de rotación de su agujero negro”. La existencia de “un agujero negro en este sistema binario fue previamente confirmada por un equipo de investigadores del IAC, con observaciones realizadas en el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan) y el Telescopio William Herschel (WHT), del Isaac Newton Group, ambos instalados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos”. 

A menudo, se indica en la nota del IAC, en los sistemas espaciales compuestos por objetos más pequeños orbitando alrededor del cuerpo masivo central, el propio eje de rotación de este cuerpo está alineado con el eje de rotación de sus satélites. Así sucede en el Sistema Solar,  añade, donde los planetas orbitan alrededor del Sol en un plano que coincide, aproximadamente, con el plano ecuatorial de nuestra estrella. La inclinación del eje de rotación del Sol con respecto al eje orbital de la Tierra es de apenas siete grados, detalla.

“La expectativa de la alineación entre los cuerpos celestes, en gran medida, no se mantiene para objetos como los agujeros negros que se encuentran en sistemas binarios de rayos X”, afirma Juri Poutanen, profesor de Astronomía de la Universidad de Turku y autor principal de este artículo. “Los agujeros negros de estos sistemas -añade- se formaron como resultado de un cataclismo cósmico: el colapso de una estrella masiva. En la actualidad, el agujero negro se alimenta de gas que procede de su estrella compañera. Así, podemos observar radiación en el visible y en rayos X emitida por esta materia en un último suspiro, antes de entrar en el horizonte de eventos. También observamos emisión en radio procedente del chorro o jet de partículas relativistas expulsado por el sistema”. 

Siguiendo la señal de estos jets, se apunta en la nota del IAC, “los investigadores han podido determinar, con gran precisión, la dirección del eje de rotación del agujero negro. Aproximadamente un año después de su identificación, con el instrumento Maxi instalado en la Estación Espacial Internacional, la cantidad de gas que caía sobre el agujero negro empezó a disminuir y con ello el sistema se oscureció. Desde entonces, una parte notable de la emisión proviene de la estrella compañera”. Del estudio de esta estrella “con GTC, se pudo medir la inclinación de la órbita mediante técnicas espectroscópicas y resultó coincidir, prácticamente, con la inclinación del jet”.

“Para establecer la orientación espacial de la órbita es necesario conocer también la posición angular de la binaria en el plano del cielo”, explica Manuel Pérez Torres, investigador del IAC y coautor de este artículo. Y añade: “La medición fue obtenida estudiando una propiedad de la radiación emitida por la binaria, su polarización. Esta información, combinada con resultados previos, nos ha dado una imagen detallada de la arquitectura de la binaria y la orientación 3D de sus componentes, conduciendo así al hallazgo de un agujero negro que rota, sorprendentemente, muy inclinado con respecto a su órbita”.

Los resultados, que este viernes se publican en la revista Science, “abren una interesante perspectiva sobre la formación de agujeros negros y la evolución de este tipo de sistemas, ya que una desalineación tan extrema es difícil de conseguir en muchos escenarios de formación de agujeros negros y evolución de sistemas binarios”, se indica en la nota del IAC.

“La diferencia de más de 40 grados entre el eje orbital y el giro del agujero negro fue completamente inesperada. Hasta ahora, cuando se realizaban modelos del comportamiento de la materia en un espacio temporal curvo alrededor de un agujero negro, los científicos habían asumido que esta diferencia era muy pequeña. Los modelos actuales ya son realmente complejos, y estos nuevos hallazgos nos obligan a añadirles una nueva dimensión al problema”, señala Poutanen.

Previamente a la elaboración de este trabajo, un equipo de astrofísicos liderado por el investigador del IAC, Manuel A. Pérez Torres, confirmó la presencia de un agujero negro y obtuvo la inclinación de la órbita con datos obtenidos también desde La Palma, con el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan) y el Telescopio William Herschel (WHT). 

Sin embargo, concluye la nota, las observaciones clave para la elaboración de este trabajo se realizaron utilizando el Telescopio Liverpool y el instrumento polarimétrico DIPol-UF, en el Telescopio Óptico Nórdico (NOT), que pertenece a las Universidades de Turku (Finlandia) y de Aarhus (Dinamarca), ambos también instalados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en la cumbre del municipio de Garafía (La Palma).

Más información en la web del IAC.

Un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna ha encontrado en la Vías Láctea “una insólita estrella supergigante azul que se mueve a gran velocidad”, destaca el IAC en un comunicado. El objeto, que ya formaba parte de diferentes catálogos astronómicos,  señala, “ha podido ser observado con gran precisión y detalle gracias al instrumento Megara, instalado en el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan). El estudio se publica este martes en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

El IAC indica que la citada  estrella  ha  sido descubierta “tras una densa nube de gas y polvo interestelar en nuestra galaxia, una de sus estrellas más masivas y luminosas”. Denominada 2MASS J20395358+4222505,  añade, “se trata de una estrella supergigante azul y tiene una masa de casi 50 veces la masa del Sol, un radio de casi 40 veces el solar y una luminosidad que se acerca al millón de veces la de nuestro astro”. Sin embargo,  subraya, “lo más desconcertante para los investigadores es una variación en su velocidad de 60 Km/s (kilómetros por segundo), sorprendentemente elevada para sus dimensiones”.

La estrella 2MASS J20395358+4222505, explica,  “es una de las más luminosas de nuestra galaxia. Está situada cerca del corazón de la región de formación estelar masiva más cercana, Cygnus-X, a unos 5.700 años luz de la Tierra. Sin embargo, J20395358+4222505 es una estrella desconocida. La razón de su casi anonimato es que ésta se encuentra detrás de densas nubes de gas y polvo que reducen su luz visible casi 10.000 veces antes de alcanzarnos”. De este modo, “la que sería intrínsecamente una estrella de magnitud 4, visible a simple vista (el ojo alcanza hasta una magnitud 6) es apenas una entrada más en los catálogos, una estrella de magnitud 14 (en astronomía, cuando más brillante es una estrella menor es su magnitud)”.

Por sus características peculiares,  apunta, J20395358+4222505 fue observada durante “a puesta a punto del espectrógrafo multiobjeto Megara tras su instalación en el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía. El resultado ha sido ”triplemente revelador para los investigadores“.

En primer lugar, señala, la estrella ha resultado “ser una potente supergigante azul. Con una masa de casi 50 veces la masa del Sol, un radio de casi 40 veces el solar y una luminosidad que se acerca al millón de veces la del Sol, se trata de una de las estrellas más masivas y luminosas de la Vía Láctea. En segundo lugar, la estrella se encuentra en una rara fase de evolución, acercándose al final de su vida en la secuencia principal (donde las estrellas pasan el 90% de su vida) y a punto de sufrir importantes cambios que la transformarán”. Los investigadores creen que, “probablemente, la estrella pasará a ser una hipergigante azul, de las cuales se conocen muy pocas en la Vía Láctea”.

La tercera sorpresa, “la más inesperada, es que la estrella parece variar extraordinariamente su velocidad. Dos observaciones realizadas en días consecutivos muestran un cambio de velocidad de la estrella de hasta 60 km/s. Una velocidad tan elevada, en una estrella de masa tan grande, implica una influencia gravitatoria enorme que la obligue a desplazarse tan rápidamente”. Los investigadores barajan “dos posibles explicaciones: una estrella comparable o un objeto compacto (estrella de neutrones o agujero negro) como compañeros en un sistema binario. Sin embargo, en las observaciones no se advierte ningún signo de estrella compañera, lo que reduce aún más las opciones. Si se tratara de un objeto compacto, la estrella progenitora debería haber sido una de las de mayor masa de nuestra galaxia”. 

“Por el momento, ya hemos descubierto que se trata de un coloso azul escondido tras una muralla de gas y polvo interestelar, astronómicamente, en el jardín de nuestra casa”, explica Artemio Herrero, catedrático de la Universidad de La Laguna (ULL) e investigador del IAC que ha dirigido el estudio. “Nuevas observaciones son necesarias para desentrañar la verdadera naturaleza de J20395358+4222505, cuya historia, tanto hacia el pasado como hacia el futuro, lo convierten en uno de los objetos más peculiares de la galaxia”, añade Sara Rodríguez Berlanas, investigadora de la Universidad de Alicante, que fue doctoranda en el IAC/ULL, y coautora del artículo. Las nuevas observaciones deberán confirmar los cambios de velocidad y permitir determinar una posible órbita.

Para Armando Gil de Paz, astrofísico de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) e investigador principal (IP) del instrumento Megara, “este proyecto demuestra que la información espectroscópica detallada que permiten instrumentos como Megara, unidos a grandes telescopios como GTC, son fundamentales para desvelar muchos de los misterios que objetos de apariencia tan irrelevante como J20395358+4222505 esconden”, señala.

En el estudio, se indica en la nota del IAC también han participado otros investigadores del IAC y diversas instituciones, incluyendo la ESO, el Centro de Astrobiología (CAB), la Universidad de Munich, la Universidad de Innsbruck, la UCM y la empresa Fractal. El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España.

Más información en la web del IAC.

Un estudio internacional, en el que participan investigadores del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), afiliados al Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto la primera estrella explosiva de su tipo, cuya existencia, hasta ahora, era solo teórica, informa el IAC en una nota de prensa. El hallazgo se publica  este miércoles en la revista Nature.

Hasta hace unos años, señala, el descubrimiento de una supernova -la explosión de una estrella muy masiva, generalmente en el momento final de su vida- se consideraba un evento raro. Hoy en día, los avanzados instrumentos de medición y los métodos de análisis permiten detectar cincuenta explosiones de este tipo a diario, lo que ha facilitado que los investigadores sean capaces de detectar tipos anómalos de explosiones que hasta ahora sólo existían como construcciones teóricas.

Recientemente,  añade, un equipo internacional de científicos, liderado por el investigador Avishay Gal-Yam, del Departamento de Física de Partículas y Astrofísica del Instituto Weizmann, ha descubierto una supernova que nunca antes se había observado. Se trata de una explosión originada en una estrella Wolf-Rayet, un tipo de estrella masiva muy evolucionada que sufre grandes pérdidas de masa debido a intensos vientos estelares.

Evolución de las estrellas Wolf-Rayet

El núcleo de toda estrella, explica, se alimenta de la fusión nuclear, en la que los elementos más ligeros se fusionan para formar elementos más pesados. La energía producida en el interior de la estrella mantiene temperaturas extremadamente altas que hacen que su materia gaseosa se expanda, manteniendo así un fino equilibrio con la fuerza de la gravedad que atrae la masa de la estrella hacia su centro. Cuando la estrella se queda sin elementos para fusionar y deja de producir energía, añade, este equilibrio se rompe, dando lugar a un enorme agujero negro, que la hace colapsar sobre sí misma, o a la explosión de la estrella, que libera en el Universo los elementos fusionados durante su evolución.

La vida de las estrellas masivas, apunta, se considera relativamente corta, unos pocos millones de años como máximo. El Sol, en comparación, tiene una esperanza de vida de unos 10.000 millones de años. Los procesos posteriores de fusión nuclear en el núcleo de las estrellas masivas conducen a su estratificación, en la que los elementos pesados se concentran en el núcleo y, gradualmente, los elementos más ligeros componen las capas exteriores.

Las estrellas Wolf-Rayet, explica, son estrellas especialmente masivas a las que les faltan una o varias de las capas externas compuestas por elementos más ligeros. De este modo, en lugar de hidrógeno -el elemento más ligero- la superficie de la estrella se caracteriza por la presencia de helio o, incluso, de carbono y elementos más pesados. Una posible explicación de este fenómeno es que los fuertes vientos que soplan debido a la alta presión en la envoltura de la estrella, dispersan su capa más externa, lo que hace que pierda una capa tras otra durante varios cientos de miles de años.

La primera estrella explosiva de su tipo

A pesar de su vida relativamente corta y de su estado de desintegración progresiva, se apunta en la nota del IAC, el análisis del creciente número de descubrimientos de supernovas hacía sospechar a los investigadores que las estrellas Wolf-Rayet simplemente no explotan, sino que colapsan silenciosamente en agujeros negros; de lo contrario, se habría podido observar una. Esta hipótesis, sin embargo, acaba de ser desmontada gracias al reciente descubrimiento, subraya.

El análisis espectroscópico de la luz emitida por la explosión, prosigue, permitió descubrir huellas espectrales que están asociadas a elementos específicos. De este modo, los investigadores pudieron demostrar que la explosión contenía átomos de carbono, oxígeno y neón. Este último elemento no se había observado en ninguna supernova hasta la fecha. Además, los investigadores identificaron que la materia que emite la radiación cósmica no participó por sí misma en la explosión, sino que se originó en el espacio que rodeaba a la estrella que estalló. Esto, a su vez, reforzó la hipótesis a favor de los fuertes vientos despojaron a la estrella de su envoltura exterior.

Dado que esta observación es la primera de este tipo, Gal-Yam afirma que puede ser demasiado pronto para determinar de forma inequívoca el destino de todas estas estrellas: “No podemos decir en este momento si todas las estrellas Wolf-Rayet terminan su vida con una explosión o no. Podría ser que algunas de ellas colapsen silenciosamente en un agujero negro”.

Los investigadores estiman que la masa que se dispersó durante la explosión es probablemente igual a la del Sol o a la de una estrella ligeramente más pequeña. Sin embargo, la estrella que explotó era significativamente más pesada, con una masa, al menos, diez veces mayor que la del Sol, por lo que los científicos se preguntan dónde fue a parar la mayor parte de la masa.

Gal-Yam sugiere un escenario intermedio, en el que ambos destinos posibles se cumplen al mismo tiempo: una vez agotada la fusión nuclear en el núcleo de la estrella, se produce una explosión que lanza parte de la masa al espacio, mientras que la masa restante colapsa sobre sí misma, formando un agujero negro. “Una cosa es cierta, este no es el 'colapso silencioso’ del que se hablaba en el pasado”, destaca el investigador.

En el estudio se han utilizado observaciones realizadas con diferentes telescopios, entre ellos el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan) ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía). Para Antonio Cabrera Lavers, jefe de operaciones científicas de Grantecan e investigador afiliado del IAC que ha participado en el estudio, “cabe mencionar que, desde que se hizo este descubrimiento, se ha observado otra explosión similar de una estrella Wolf-Rayet, lo que implica que este fenómeno no es, en efecto, un suceso único”.

Por su parte, David García Álvarez, coautor del artículo y astrónomo de Grantecan afiliado al IAC, considera que “es posible que cuanto mejor sean nuestros instrumentos de detección y medición, este tipo de explosiones, hoy consideradas raras y exóticas, se conviertan en algo común”.

Antonio Marante Barreto, operador de telescopio en Grantecan que también ha participado en las observaciones, subraya: “Las supernovas pueden parecer acontecimientos colosales que ocurren muy, muy lejos y que no tienen un impacto directo en nuestras vidas, pero, a decir verdad, están en el corazón de la vida misma; el planeta Tierra y todas sus formas de vida, incluidos nosotros, son el resultado de tal acontecimiento”.

El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España.

El Telescopio Isaac Newton, ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las cumbres de Garafía, ha participado en el descubrimiento de al menos  70 nuevos  planetas que vagan solitarios en el espacio (FFP por sus siglas en inglés), informa el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING).  Se trata la colección más grande detectada hasta la fecha  estos cuerpos celestes que deambulan por el espacio sin una estrella madre que orbite.  Estos planetas  fueron encontrados en la asociación estelar Upper Scorpius OB, que es la región de formación estelar más cercana a nuestro Sol.

Los astrónomos  que han realizado el descubrimiento han utilizado observaciones y datos de archivo de varios telescopios de todo el mundo y en órbita, incluido el Telescopio Isaac Newton (INT). El ING señala que “esta es la muestra más grande de tales planetas encontrada en un solo grupo y casi duplica el número conocido en todo el cielo”.

La identificación de FFP dentro de “un cúmulo de estrellas es un gran desafío: es como tratar de encontrar una aguja en un pajar. Primero, se necesitan ojos lo suficientemente sensibles para detectar las agujas. Si bien las estrellas son relativamente brillantes y fáciles de detectar, los miembros de masa planetaria son varios miles de veces más débiles y solo pueden detectarse con telescopios de gran apertura y detectores sensibles. En segundo lugar, hay que identificar los miembros raros de masa planetaria (las agujas, por lo general unos pocos cientos) dentro de la abrumadora multitud de estrellas de campo y galaxias de fondo (el pajar).

Explica que “para resolver este desafío, los astrónomos combinaron movimientos propios (es decir, movimientos a través del plano del cielo) con fotometría de múltiples longitudes de onda. Los movimientos adecuados son un método extremadamente eficaz para identificar a los miembros de una asociación, ya que todos los miembros nacieron del mismo complejo de nubes moleculares y, por lo tanto, tienen movimientos similares a los de la nube madre. Las estrellas de campo no relacionadas tienen movimientos propios casi aleatorios, y las galaxias de fondo no tienen movimientos propios medibles. Las luminosidades y colores fotométricos son útiles para refinar la selección y rechazar a los pocos intrusos restantes”.

Los astrónomos también combinaron “la gran cantidad de imágenes disponibles en los archivos astronómicos públicos con las nuevas observaciones de campo amplio y profundo obtenidas con los mejores telescopios infrarrojos y ópticos en tierra y en el espacio. Usando más de 8.000 imágenes de campo amplio que suman alrededor de 100 terabytes y que abarcan 20 años, identificaron al menos 70, y hasta 170 de estos planetas del tamaño de Júpiter, como miembros de la asociación Upper Scorpius entre las estrellas de fondo y galaxias. Esta es, con mucho, la muestra más grande de FFP en una sola asociación y casi duplica el número de FFP conocido hasta la fecha en todo el cielo”, subraya.

La naturaleza y el origen de los FFP, indica, “siguen siendo desconocidos: ¿se forman como estrellas a través del colapso gravitacional de pequeñas nubes de gas? ¿O se forman como planetas alrededor de estrellas y luego son expulsados ​​o arrancados dinámicamente? El número de FFP descubierto en la asociación Upper Scorpius excede el número de FFP esperado si solo se forman como estrellas a partir del colapso de una pequeña nube molecular, lo que indica que otros mecanismos deben estar en juego”.

Núria Miret-Roig, primera autora de este estudio, destaca que “el descubrimiento de esta gran población de jóvenes FFP tiene importantes implicaciones para la formación y evolución temprana de los sistemas planetarios y, específicamente, en la escala de tiempo de los procesos involucrados. Nuestras observaciones sugieren que los sistemas de planetas gigantes deben formarse y volverse dinámicamente inestables dentro de la vida útil observada (3-10 millones de años) de la región para contribuir a la población de FFP. Los estudios actuales sugieren que la inestabilidad dinámica entre los planetas gigantes de nuestro sistema solar ocurrió en los primeros tiempos, aunque fue mucho menos violento que la inestabilidad necesaria para expulsar planetas tan masivos como los que hemos encontrado”.

Los FFP,  se explica en el comunicado del ING, “que acechan lejos de cualquier estrella que los ilumine, normalmente serían imposibles de visualizar. Sin embargo, los astrónomos aprovecharon el hecho de que, en los pocos millones de años posteriores a su formación, estos planetas todavía están lo suficientemente calientes como para brillar, lo que los hace detectables directamente por cámaras sensibles en telescopios grandes”.

Además, Hervé Bouy, líder del proyecto de la nueva investigación, enfatiza que “los FFP que identificamos también son excelentes objetivos para los estudios de seguimiento. En particular, serán esenciales para estudiar las atmósferas planetarias en ausencia de una estrella anfitriona cegadora, lo que hace la observación mucho más fácil y más detallada. La comparación con las atmósferas de los planetas que orbitan estrellas proporcionará detalles clave sobre su formación y propiedades. Además, el estudio de la presencia de gas y polvo alrededor de estos objetos, lo que llamamos 'discos circumplanetarios', arrojará más luz sobre su proceso de formación”.

“Suponiendo que la fracción de FFP que medimos en Upper Scorpius es similar a la de otras regiones de formación de estrellas, podría haber varios miles de millones de Júpiters vagando por la Vía Láctea sin una estrella anfitriona. Este número sería aún mayor para los planetas de masa terrestre, ya que se sabe que son más comunes que los planetas masivos ”.

Acerca del telescopio Isaac Newton

El Telescopio Isaac Newton (INT) operado en la isla de La Palma por el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) en el Observatorio del Roque de los Muchachos español del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El ING está financiado por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC-UKRI) del Reino Unido, la Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de los Países Bajos y el IAC en España. La contribución del IAC a ING está financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.

Todos los componentes principales del nuevo espectrógrafo multiobjeto WEAVE del Telescopio William Herschel (WHT), situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía), ya han llegado a la Isla. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), indica en una nota de prensa, “ha tenido un papel destacado en el diseño y fabricación de partes de este instrumento, fruto de una colaboración internacional, que comenzará su puesta en marcha tras su integración inmediata en el telescopio”.

El espectrógrafo WEAVE (William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer), añade, “ampliará el campo de visión del telescopio hasta dos grados en el cielo, o cuatro veces el diámetro aparente de la Luna, lo que le permitirá observar hasta mil objetos astronómicos a la vez en observaciones nocturnas que se prolongarán durante los próximos cinco años”. Asimismo, “posibilitará a los científicos hacer un seguimiento de las fuentes de la misión espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) y estudiar desde las enanas blancas cercanas al Sol hasta las galaxias que albergan fuentes de ondas gravitacionales”.

Scott Trager, investigador del Instituto Astronómico Kapteyn de la Universidad de Groninga y Project Scientist del WEAVE Survey Consortium, se muestra satisfecho por haber alcanzado este importante hito: “WEAVE proporcionará decenas de millones de espectros de estrellas y galaxias a lo largo de los próximos cinco años, y su cartografiado proporcionará datos que ayudarán a responder preguntas sobre la formación de las galaxias, incluida la Vía Láctea y sus estrellas, y sobre la naturaleza de la materia y la energía oscura”.

WEAVE, se apunta en la nota, ha sido diseñado y desarrollado por un amplio equipo de técnicos y científicos distribuidos en España, Reino Unido, Países Bajos, Francia, Italia, Hungría y México.

Gavin Dalton, investigador principal de WEAVE de la Universidad de Oxford y del Science and Technology Facilities Council's RAL Space, afirma: “Es tremendo ver los esfuerzos sostenidos de tantos grupos de personas reunidos en el telescopio, y poder finalmente poner en funcionamiento el sistema del posicionador. WEAVE ha necesitado diez años de desarrollo, con muchas piezas móviles complejas y componentes desarrollados en laboratorios de toda Europa. Con todo ello, en el Observatorio del Roque de los Muchachos estamos ahora a punto de ofrecer a los astrónomos una nueva y mejorada mirada a las estrellas”.

El Instituto de Astrofísica de Canarias, se añade en la nota, es miembro del consorcio WEAVE desde su origen y ha sido el responsable de suministrar importantes paquetes instrumentales de dicho instrumento. “Los principales componentes de WEAVE que ha proporcionado el IAC han sido el rotador de campo, diseñado y fabricado en colaboración con la empresa IDOM (España) y el corrector de enfoque primario, diseñado en colaboración con el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) con el apoyo del Observatorio Konkoly, en Hungría y fabricado por la empresa Sener aeroespacial (España). Además, el IAC ha prestado apoyo al desarrollo del posicionador de fibras, al espectrógrafo y al desarrollo del software de análisis de datos de WEAVE”, explica.

Según José Alfonso López Aguerri, investigador principal de WEAVE en el IAC, “el proyecto WEAVE ha servido para que empresas españolas adquieran know-how en temas tecnológicos punteros que les permitirá optar a contratos de grandes proyectos científicos futuros. Ha sido un placer trabajar con un gran equipo técnico para llevar a cabo los paquetes instrumentales que nos asignaron dentro del consorcio”.

La puesta en marcha de WEAVE, se señala en la nota, “comenzará tras la integración del instrumento y durará entre dos y tres meses, tras lo cual le seguirán las observaciones de verificación científica y las observaciones rutinarias y de tiempo abierto. Con respecto a esto último, ya se han adjudicado las primeras asignaciones, procedentes del Programa Internacional de Tiempo (ITP), y se publicará un anuncio de oportunidad de tiempo abierto una vez que haya finalizado su puesta en servicio.”

Para Marc Balcells, director del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING), “el ING inició el proyecto de construcción de WEAVE, tras una amplia consulta con la comunidad internacional a la que sirve el observatorio. Nuestra visión es garantizar que el WHT siga proporcionando a los astrónomos los datos que necesitan para responder a algunas de las preguntas más apremiantes de la actualidad sobre el Universo. Ha sido emocionante construir algunas partes de WEAVE, con el firme apoyo del STFC, y comenzar las pruebas ahora que el hardware está siendo sometido a su montaje y puesta a punto final. Estamos deseando ponerlo en marcha en el cielo y comenzar los estudios científicos dentro de unos meses”.

La comunidad astronómica española ha estado desde el principio del proyecto “muy interesada en las capacidades y la ciencia que va a producir el instrumento WEAVE. En particular, unos 60 astrónomos/as españoles de diferentes instituciones han estado diseñando activamente los cartografiados astronómicos que observará WEAVE durante los próximos cinco años. Varios de esos cartografiados son liderados por investigadores del IAC”.

Para Jesús Falcón Barroso, investigador principal del cartografiado WEAVE-Apertif, “WEAVE abre una ventana única para la exploración del Universo. Los grandes cartografiados de estrellas y galaxias que se llevarán a cabo ofrecerán una visión radicalmente distinta no solo de nuestra propia galaxia sino de decenas de miles de galaxias a distancias cosmológicas. Esto permitirá abordar temas claves en Astrofísica como la formación y la evolución de la Vía Láctea, o el papel del entorno en la transformación y evolución de galaxias en general. WEAVE representa el mejor laboratorio para desvelar los mecanismos físicos que gobiernan la formación de estructuras a distintas escalas en el Universo”.

El director del Área de Salud de La Palma, Kilian Sánchez, informa este viernes que, en la jornada de este jueves, los equipos de vacunación han administrado en la Isla un total de 1.885 dosis de la vacuna contra la COVID-19.

En la actualidad, con este nuevo registro de vacunación,  el 71,1% de población diana (mayores de 12 años) ha recibido al menos una dosis.  Asimismo, el 54,4% de los habientes de la Isla está ya inmunizada con la pauta completa (dos dosis o una monodosis de Janseen).

En Canarias

La Consejería de Sanidad del Gobierno de Canarias ha administrado 2.027.421 dosis de la vacuna contra la COVID-19 de las 2.221.390 recibidas, lo que representa un 91,27 por ciento, indica este viernes en una nota de prensa.

En el Archipiélago ya hay 1.232.458 personas que han recibido, al menos, una dosis de la vacuna, es decir, el 62,86 por ciento de la población diana, que se ha visto incrementada al incluir en la Estrategia Nacional de Vacunación contra la COVID-19 a la población mayor de 12 años. Por ello, añade, se ha sumado a la estadística 215.178 personas incluidas en el grupo de edad de 12 a 15 años, por lo que ahora la población diana de Canarias asciende a 1.960.774 personas. Teniendo como referencia a la población mayor de 16 años, se había vacunado al 65,87 por ciento.

Además, hasta ayer jueves se había logrado la inmunización de 885.010 personas que ya han recibido la pauta vacunal completa contra el coronavirus, lo que supone el 45,14 por ciento de la población diana de Canarias.

El calendario vacunal va desarrollándose por los grupos de población diana a los que va dirigido y por vacuna disponible destinada a cada grupo de edad según la Estrategia Nacional de Vacunación contra la COVID-19. En este sentido, los equipos de vacunación de cada zona básica de salud van avanzando con cada grupo poblacional según se va finalizando el anterior, priorizando continuar con la

máxima cobertura de cada grupo de edad, sin que se paralice el proceso de vacunación en ninguna isla.

Cobertura por grupos

Tras la inmunización con dos dosis de los grupos 1 y 2 (los correspondientes a los residentes y trabajadores de centros sociosanitarios y a los profesionales sanitarios de primera línea), la vacunación continúa con el resto de grupos establecidos siguiendo el criterio de vulnerabilidad y exposición.

Hay que destacar que el grupo 4, el de los grandes dependientes domiciliarios, está inmunizado el 77,19 por ciento con las dos dosis. En cuanto al grupo 5, compuesto por las personas de más de 66 años no residentes en centros de mayores, ya hay 249.904 personas que han recibido las dos dosis, es decir, el 88,47 por ciento, mientras que se ha completado al cien por cien la vacunación con una dosis de este grupo, integrado por 288.604 personas.

El grupo 3 ya está al cien por cien con una dosis y al 81,14 por ciento con dos dosis; y el grupo 6, compuesto por 66.000 personas en el que se incluye a docentes, bomberos y policías, el 80,99 por ciento ya cuenta con una dosis, mientras que el 78,82 por ciento ya está inmunizado.

También se ha completado la cobertura vacunal con una dosis del grupo 7, en el que se incluye la población menor de 60 años con riesgo de padecer COVID-19 grave, ya que se ha vacunado a las 12.365 personas incluidas, mientras que el 83,81 por ciento de este colectivo ya ha recibido la dos dosis.

Por su parte, 120.532 personas de entre 60 y 65 años que conforman el grupo 8 han recibido ya una dosis, lo que representa el 79,05 por ciento de ese colectivo; mientras que el 49,07 por ciento ya tiene la inmunización. En cuanto al grupo 9, formado por las personas que tienen entre 50 y 59 años, el 87,13 por ciento han recibido ya una dosis, y el 84,14 por ciento de ese grupo etario cuenta ya con las dos dosis.

La inoculación del grupo 10, en el que se incluyen a las personas con edades comprendidas entre los 40 y 49 años, también ha ido avanzando de modo que 161.769 personas, el 50,23 por ciento ha recibido al menos una dosis, mientras que el 39,66 por ciento ya está inmunizado. En cuanto al grupo 11, compuesto por las personas entre 30 y 39 años, el 42,71 por ciento ya tiene al menos una dosis de vacuna contra la COVID-19 y un 6,41 ya está inmunizado.

Por su parte, el grupo 12, integrado por personas con edades comprendidas entre los 20 y los 29 años, ya tiene una cobertura con una dosis del 7,27 por ciento, lo que supone 18.291 personas vacunadas.

Un equipo científico internacional liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha estudiado con el Gran Telescopio Canarias (GTC) una muestra representativa de galaxias de disco y esferoidales (sin disco) presentes en una zona del cielo profundo localizada en la constelación de la Osa Mayor para caracterizar las propiedades de las poblaciones estelares de los bulbos galácticos, informa el IAC en un comunicado. De esta forma, los investigadores han sido capaces de determinar cómo se han formado y desarrollado esas estructuras galácticas. El citado grupo ha identificado el origen de las primeras estructuras formadas en galaxias como la Vía Láctea, destaca el IAC. Los resultados de este estudio se han publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal.

Los investigadores, añade, han centrado su estudio en las galaxias masivas, de disco y esferoidales, utilizando los datos espaciales procedentes del telescopio espacial Hubble y los datos espectrales procedentes del proyecto SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), un programa de observaciones de toda la región GOODS-N (Great Observatories Origins Deep Survey – North), en 25 filtros diferentes realizado con el instrumento OSIRIS del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), el mayor telescopio óptico e infrarrojo del mundo situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía).

El análisis de los datos, se apunta en la nota, ha permitido al equipo científico descubrir algo inesperado: los bulbos de las galaxias de disco se formaron en dos oleadas. Un tercio de los bulbos en galaxias de disco se formaron en torno a un desplazamiento al rojo igual a 6.2, lo que corresponde a una época temprana del Universo, cuando este solo tenía un 5% de su edad actual, unos 900 millones de años. “Esos bulbos son las reliquias de las primeras estructuras formadas en el Universo, que hemos hallado escondidas en galaxias de disco cercanas”, señala Luca Costantin, investigador del CAB a través del programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid y autor principal del estudio.

Por otro lado, casi dos tercios de los bulbos observados presentan un valor medio del desplazamiento al rojo en torno a 1.3, lo que sugiere que su formación es mucho más reciente, correspondiente a unos cuatro mil millones de años o casi un 35% de la edad del Universo.

Una característica peculiar que permite distinguir entre ambas olas, se señala en la nota, es que los bulbos centrales de la primera, los más antiguos, son más compactos y densos que los formados en la segunda, más recientes. Por su parte, los datos procedentes de las galaxias esferoidales de la muestra evidencian un valor medio de desplazamiento al rojo de 1.1, lo que parece indicar que se formaron en la misma época que los bulbos de la segunda ola.

Para Jairo Méndez Abreu, investigador de la Universidad de Granada (UGR) y coautor del artículo y anteriormente investigador postdoctoral Severo Ochoa del IAC, “la idea que hay detrás de la técnica utilizada para observar las estrellas del bulbo central es bastante simple, pero ha sido imposible aplicarla hasta el reciente desarrollo de metodologías que han permitido separar la luz procedente de las estrellas del bulbo central de las del disco, en concreto los algoritmos GASP2D y C2D, que hemos desarrollado recientemente y que nos han permitido alcanzar una precisión sin precedentes”.

Otro resultado “importante del estudio”, se subraya en la nota, es que las dos olas de formación de bulbos no solo se distinguen en términos de edades estelares, sino también en términos de ritmos de formación estelar. Los datos indican que las estrellas de los bulbos de la primera ola se formaron rápidamente, en escalas de tiempo típicas de 200 millones de años. Por el contrario, una fracción significativa de las estrellas de los bulbos de la segunda ola requirió tiempos de formación hasta cinco veces más largos, del orden de mil millones de años.

“Hemos encontrado que el Universo tiene dos maneras de formar la parte central de galaxias como la nuestra: empezando pronto y dándose mucha prisa, o tomándose su tiempo para comenzar y acabar también formando un gran número de estrellas en lo que se conoce como el bulbo”, comenta Pablo G. Pérez González, investigador del CAB e investigador principal del proyecto SHARDS, que ha proporcionado datos esenciales para este estudio. En palabras de Antonio Cabrera, jefe de Operaciones Científicas del GTC, “SHARDS es un ejemplo perfecto de lo que permite la combinación de la enorme capacidad colectora del GTC y las extraordinarias condiciones del Observatorio del Roque de Los Muchachos, al producir 180 horas de datos con una excelente calidad de imagen, imprescindible para detectar los objetos aquí analizados”.

Como señala Paola Dimauro, investigadora del Observatório Nacional de Brasil y coautora del trabajo, “este estudio ha permitido explorar la evolución morfológica y la historia del ensamblaje de los componentes estructurales de las galaxias, al modo de los estudios arqueológicos, analizando la información codificada en los millones de estrellas de cada galaxia. Lo interesante ha sido hallar que no todas las estructuras han surgido en el mismo momento, ni de la misma manera”.

Los resultados del estudio, se expone en la nota, permiten establecer un curioso paralelismo entre la formación y evolución a lo largo del tiempo de las galaxias de disco estudiadas y la creación y desarrollo de una gran ciudad a lo largo de los siglos. Así, igual que observamos que algunas grandes ciudades cuentan con un centro histórico, más antiguo y que alberga los edificios más viejos en calles abigarradas y estrechas, los resultados de este trabajo sugieren que algunos de los centros de galaxias masivas de disco albergan en realidad algunos de los esferoides más antiguos formados en el Universo, que han ido adquiriendo nuevo material formando discos, nuevos barrios periféricos en nuestra analogía, más lentamente.

El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España, concluye.

Más información en la web del IAC.

Un equipo internacional de astrofísicos, liderado por el Grupo de Astrofísica Estelar de la Universidad de Alicante (UA), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de Valparaíso (Chile), han descubierto un cúmulo masivo de estrellas de edad intermedia en la constelación del Escudo, informa el IAC en un comunicado. El objeto, al que han bautizado como Valparaíso 1, se encuentra a unos siete mil años luz del Sol y contiene al menos unas quince mil estrellas. Para su detección se han utilizado observaciones combinadas del satélite Gaia, de la ESA, y de varios telescopios terrestres como el Telescopio Isaac Newton del Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía). El resultado se ha publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Los cúmulos abiertos, se explica en la nota, son colecciones de estrellas que nacieron a la vez y se mueven juntas, ligadas por la gravedad. Por sus características, constituyen laboratorios naturales para estudiar la física y la vida de las estrellas. Cuantas más estrellas contiene, más útil resulta, porque proporciona una muestra más grande y da la oportunidad de encontrar estrellas en las fases evolutivas menos frecuentes.

Por este motivo, añade, los astrónomos han estado buscando los cúmulos más masivos de nuestra galaxia, los que contienen más de diez mil estrellas. Hasta hace unos veinte años se creía que solamente se formaban en galaxias lejanas con propiedades exóticas, pero gracias a estas búsquedas, hoy en día se conocen una docena de cúmulos masivos muy jóvenes (menos de 25 millones de años) y unos pocos cúmulos muy viejos (con edades de miles de millones de años) que descienden de objetos similares. Sin embargo, apenas hay ningún cúmulo masivo conocido con edad intermedia, y no se sabe si se debe a que no existen o a que no se ha sabido encontrarlos.

El nuevo cúmulo, que han bautizado Valparaíso 1, se encuentra a unos siete mil años luz del Sol y contiene al menos unas quince mil estrellas. “Su inesperado descubrimiento”, subraya, “en una zona del cielo bien estudiada, sugiere que muchos otros cúmulos masivos pueden esconderse en los densísimos campos estelares que los investigadores observan cuando miran hacia el centro de nuestra galaxia”.

“Valparaíso 1 contiene docenas de estrellas suficientemente brillantes como para ser observables con un telescopio de aficionado, pero se encuentran perdidas en medio de una multitud de estrellas que no pertenecen al cúmulo, sino que están delante o detrás de él, pero que camuflan la estructura del cúmulo”, explica el investigador de la Universidad de Alicante y autor principal del estudio, Ignacio Negueruela.

“Las búsquedas que se han hecho en el pasado intentaban localizar cúmulos abiertos, pero Valparaíso 1 no tiene el aspecto de racimo de estrellas que habitualmente presentan este tipo de estructuras. Por eso no ha sido posible identificarlo antes”, precisa Ricardo Dorda, investigador del IAC y coautor del estudio.

El cúmulo, se apunta en la nota del IAC, se ha podido detectar gracias al satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), un telescopio espacial que proporciona posiciones y distancias extremadamente precisas para estrellas lejanas y, con ellas, puede medir con eficacia los diminutos movimientos que las estrellas describen a lo largo de los años sobre el cielo. Combinando toda esta información, es posible encontrar los cúmulos como agrupaciones de estrellas que están a la misma distancia y se mueven juntas, racimos de estrellas que se ven no en el cielo real, sino en el espacio matemático. Una vez que los astrofísicos localizaron este grupo, usaron telescopios en el Observatorio de Las Campanas (en Chile) y el Telescopio Isaac Newton (INT), del Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) para caracterizar sus estrellas y derivar sus propiedades.

Más información en la web del IAC.

Los alumnos y alumnas de la Escuela Infantil Municipal de Tijarafe han comenzado La aventura de signar, un proyecto que busca complementar y enriquecer los contenidos educativos del primer ciclo de Educación Infantil, concretamente los relacionados con los diferentes lenguajes, la comunicación y la representación.

A lo largo de ocho sesiones, entre marzo y abril, los niños y niñas desarrollarán sus habilidades comunicativas orales, se iniciarán en el descubrimiento y exploración de los usos sociales de la lectura y la escritura y descubrirán la posibilidad de comunicarse en otra lengua. Además de los eventos programados para los alumnos, el equipo educativo del centro también recibirá formación relacionada con el aprendizaje de la lengua de signos.

Yaiza Cáceres, concejala de Educación del Ayuntamiento de Tijarafe “nuestra intención es acercar el lenguaje de signos a todos los ciudadanos. Ya en 2019 comenzamos a retransmitir los plenos en lengua de signos, permitiendo que las personas con discapacidad auditiva pudieran tener acceso a estos debates. Este proyecto que empieza en la Escuela Infantil Municipal de Tijarafe es un paso más que damos hacia la plena inclusión, concienciación de la diversidad y fomento de la igualdad”.

Un estudio liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y realizado con el instrumento OSIRIS, del Gran Telescopio Canarias (GTC), ha encontrado “el cúmulo de galaxias en formación más densamente poblado del Universo primitivo”, informa el IAC en un comunicado. Los investigadores predicen que esta estructura, situada a una distancia de 12,5 mil millones de años luz, habrá evolucionado hasta convertirse en una agrupación similar al Cúmulo de Virgo, un vecino del Grupo Local de galaxias al que pertenece la Vía Láctea, añade. El estudio se publica en la revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Los cúmulos galácticos, explica, son agrupaciones de galaxias que se mantienen unidas entre sí gracias a la interacción gravitatoria. Para entender la evolución de estas “ciudades de galaxias”, los científicos buscan estructuras en formación, los llamados protocúmulos de galaxias, en el universo primitivo.

En 2012, se señala en la nota, un equipo internacional de astrónomos determinó con precisión la distancia a la galaxia HDF850.1, conocida por ser una de las galaxias con mayor tasa de formación de estrellas del Universo observable. Por sorpresa, los científicos también descubrieron que esta galaxia, que se encuentra en una de las regiones del cielo mejor estudiadas, conocida como “Campo Profundo del Hubble” (Hubble Deep Field/GOODS-North), forma parte de un grupo de alrededor de una docena de protogalaxias que se formaron dentro de los primeros mil millones de años de historia cósmica. Hasta su descubrimiento, solo se conocía otro grupo primordial análogo, indica.

Ahora, se apunta en la nota, gracias a una nueva investigación realizada con el instrumento OSIRIS, instalado en el Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), el equipo ha demostrado que se trata de una de las regiones más densamente pobladas de galaxias en el Universo primitivo y han realizado, por primera vez, un estudio detallado de las propiedades físicas de este sistema. “Sorprendentemente, hemos descubierto que todos los miembros del cúmulo estudiados hasta ahora, cerca de dos docenas, son galaxias con formación estelar normal, y que la galaxia central parece dominar la fabricación de estrellas en esta estructura”, explica Rosa Calvi, anteriormente investigadora postdoctoral del IAC y autora principal del artículo.

Testigos de la infancia del Universo Local

La reciente investigación muestra que este cúmulo de galaxias en construcción está formado por varios componentes o “distritos” con evoluciones diferentes, se explica en la nota. Los astrónomos predicen que esta estructura cambiará gradualmente hasta convertirse en un cúmulo de galaxias similar a Virgo, la región central del Supercúmulo del mismo nombre, donde se encuentra el Grupo Local de galaxias al que pertenece la Vía Láctea. “Vemos esta ciudad en construcción tal y como era hace 12.500 millones de años, cuando el Universo tenía menos del 10% de su edad actual, por lo que estamos asistiendo a la infancia de un cúmulo de galaxias de los que encontramos típicamente en el Universo Local”, destaca Helmut Dannerbauer, investigador del IAC y coautor del nuevo estudio.

La distancia medida a las fuentes estudiadas coincide “perfectamente con las predicciones basadas en estudios fotométricos previos realizados en el Grantecan por Pablo Arrabal Haro, anteriormente investigador predoctoral del IAC, bajo la supervisión de José Miguel Rodríguez Espinosa, investigador del IAC y secretario general adjunto de la Unión Astronómica Internacional (IAU), y Casiana Muñoz-Tuñón, investigadora y subdirectora del IAC, todos ellos coautores del actual estudio”, señala el IAC en el comunicado. Arrabal desarrolló un método para seleccionar galaxias con formación estelar normal basado en el sondeo fotométrico conocido como SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), uno de los programas principales del Observatorio Europeo Austral (ESO) realizado en el GTC. “Estoy muy contento de ver que el método desarrollado durante mi tesis doctoral funciona tan bien para encontrar y confirmar una región altamente poblada de galaxias en el Universo lejano”, señala Arrabal.

El programa SHARDS ha sido dirigido por Pablo Pérez-González, investigador del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) y también autor del artículo. Como indica Pérez-González, “medir exactamente cómo se van formando esas estructuras, sobre todo al comienzo del Universo, no es fácil, necesitamos datos excepcionales como los que estamos tomando con el telescopio GTC dentro de los proyectos SHARDS y SHARDS Frontier Fields, que permiten determinar distancias a galaxias y entre galaxias en los confines del Universo con una precisión nunca alcanzada hasta ahora”.

Por su parte, Stefan Geier, astrónomo de soporte del GTC y coautor del artículo destaca que “este resultado tan sorprendente no hubiera sido posible sin las extraordinarias capacidades del instrumento OSIRIS, combinadas con la gran área colectora del Gratencan, el mayor telescopio óptico e infrarrojo del mundo”.

El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España.

La escasez de materia oscura en “la galaxia NGC1052-DF4 ha desconcertado durante varios años a la comunidad astronómica”, se indica en un comunicado del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Ahora, añade, un equipo de investigadores del IAC, la Universidad de La Laguna (ULL), la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y la NASA, “ha detectado el mecanismo que lo explica: mareas provocadas por la interacción gravitatoria de una galaxia cercana”. El hallazgo, que se publica en la revista científica The Astrophysical Journal, reconcilia este fenómeno con los modelos de formación y evolución de galaxias aceptados.

Los responsables del estudio han realizado “una minuciosa observación” con el Telescopio Espacial Hubble, el Gran Telescopio Canarias (GTC), en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía), y el IAC-80, del Observatorio del Teide (Izaña, Tenerife).

Los astrónomos, se apunta en la nota,  no podían explicar la citada “falta de materia oscura en la galaxia NGC1052-DF4 sin romper con los modelos cosmológicos aceptados”. Mientras que, “en este tipo de galaxias antiguas”,  añade, “la masa estelar suele representar solo el 1%, con respecto a la materia oscura, en este caso se había detectado que la materia oscura representaba menos del 50%. Pero, por fin, ”se ha resuelto el misterio“, subraya.

Los astrónomos, se apunta en la nota, han detectado en NGC1052-DF4 profundos cambios de distribución de la materia debidos a mareas provocadas por la interacción gravitatoria de una galaxia masiva vecina: NGC1035.

Según el reciente estudio, los sistemas galácticos masivos pueden ejercer interacción gravitatoria sobre sus galaxias vecinas, alterando profundamente su estructura hasta destruirlas.

Estas fuerzas afectan, en un primer momento, a la materia oscura, “dado que las estrellas están más concentradas y comienzan a verse afectadas más tarde, cuando prácticamente se ha eliminado la materia oscura”, explica Mireia Montes, astrofísica doctorada en el IAC que lidera la investigación desde la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia.

Lo observado es similar a lo que ocurre en la Tierra debido a las fuerzas gravitatorias que ejerce la Luna. “El mecanismo ya se conocía, pero no se había logrado observar en este tipo de galaxias, donde la densidad estelar es extremadamente baja”, apunta Ignacio Trujillo, astrofísico del IAC y uno de los responsables del trabajo.

Y esto es precisamente lo que logra el estudio: “detectar características que son 1.000 veces más tenues que el cielo nocturno visible desde la Tierra, en galaxias que se encuentran a 65 millones de años luz de nosotros”, añade Trujillo.

Este tipo de investigación se conoce como Ciencia de bajo brillo superficial se señala en la nota, y, para obtener las imágenes, “los responsables han realizado una minuciosa observación con el Telescopio Espacial Hubble, el Gran Telescopio Canarias (GTC), en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía, La Palma), y el IAC-80, del Observatorio del Teide (Izaña, Tenerife). Pero no de la manera tradicional”.

Si bien los astrónomos suelen trabajar con tiempos de exposición de una media hora, este trabajo ha requerido imágenes de 60 horas de exposición, lo cual “es bastante complicado”, asegura Raúl Infante-Sainz, especialista en análisis de regiones de bajo brillo y otro de los responsables del trabajo desde el IAC. Y es que, además del tiempo que supone llegar a estas bajísimas densidades de estrellas, después “hay que reducir los datos de forma adecuada para ser capaz de obtener las estructuras de bajo brillo superficial, que están ocultas debajo del nivel de ruido que originalmente tienen las imágenes”.

Esta minuciosa investigación explica la ausencia de materia oscura en NGC1052-DF4 y, además, la reconcilia con los modelos de formación y evolución de galaxias más aceptado por la comunidad astronómica internacional, concluye la nota de prensa.

Jorge Casares, doctor en Astrofísica e investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), cuya principal actividad científica está centrada en la actualidad en la detección de agujeros negros de masa estelar y en la determinación de parámetros fundamentales de las binarias de rayos X que los albergan, sostiene que “los detectores de ondas gravitacionales han abierto, indiscutiblemente, una nueva ventana a la observación del Universo”.

Recientemente, los científicos que operan los detectores LIGO (siglas en inglés de Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser) y Virgo, anunciaron haber detectado la mayor fuente de ondas gravitacionales registrada hasta ahora. También admitieron que su hallazgo genera en realidad más preguntas que respuestas.

Casares, sobre este campo de la astrofísica, indica que “los agujeros negros (que por su propia naturaleza no emiten ningún tipo de radiación) eran, hasta ahora, detectados indirectamente a partir de su interacción con la materia circundante”. Por ejemplo, explica, “en los últimos 50 años hemos descubierto una veintena de agujeros negros en sistemas binarios de nuestra galaxia (la Vía Láctea), cuyas masas se distribuyen entre 5 y 15 veces la masa del Sol. Estos agujeros negros han sido creados a partir del colapso de estrellas más masivas que 25 soles, una vez agotado el combustible que las mantiene en equilibrio, soportando su enorme peso. Por otro lado, estudiando el movimiento de un cúmulo de estrellas en las inmediaciones del núcleo de nuestra galaxia, se ha podido demostrar la existencia de un súper-agujero negro con una masa de 4 millones de soles, formado (probablemente) a partir de la fusión de cúmulos de agujeros negros de centenares y miles de masas solares”.

En el año 2015, los detectores LIGO inauguraron “una nueva era de la astrofísica con el descubrimiento de ondas gravitacionales, provenientes de la fusión de 2 agujeros negros de 29 y 36 masas solares”. Este descubrimiento “supuso un triple hito histórico: (I) la primera detección directa de ondas gravitacionales (predichas por Albert Einstein 100 años atrás), (II) la primera observación directa de la colisión de 2 agujeros negros y (III) la demostración de la existencia agujeros negros binarios”. Desde entonces, añade, “la colaboración científica LIGO-Virgo no ha dejado de asombrar al mundo con la detección de una decena más de ondas gravitacionales, asociadas a la fusión de agujeros negros con masas entre 8 y 50 soles. La formación de todos estos agujeros negros (hasta un máximo de 65 masas solares) se puede explicar de forma natural a partir del colapso de estrellas muy masivas”, asegura.

Sin embargo, prosigue, “el 21 de mayo de 2019, LIGO-Virgo detectó una nueva fuente de ondas gravitacionales con propiedades intrigantes. En primer lugar, el evento ocurrió hace 7.000 millones de años (la mitad de la edad del Universo), siendo, por tanto, el más alejado descubierto hasta la fecha. Además, los agujeros negros implicados tienen masas de 66 y 85 soles, las más altas medidas hasta la fecha”. Agujeros negros “tan masivos no pueden explicarse por colapso estelar ya que, a partir de cierta masa, las estrellas experimentan inestabilidades en forma de pulsaciones violentas que terminan expulsando grandes cantidades de materia e, incluso, pueden destrozar completamente la estrella sin dejar ningún remanente”. Uno de los escenarios propuestos “plantea que se trata de agujeros negros de segunda generación, formados mediante la fusión de agujeros negros de menor masa (estos sí, producidos por colapso estelar). Alternativamente, podrían ser agujeros negros primordiales, formados durante el Big-Bang, u otro tipo de agujeros negros producidos a partir de canales más exóticos. Por último, la coalescencia de los 2 agujeros negros de 66 y 85 masas solares ha terminado formando un nuevo agujero negro con una masa total de 140 soles (téngase en cuenta que alrededor de 10 soles de masa han sido invertidos en la producción de las ondas gravitacionales)”.

Explica que “agujeros negros con masas entre 100 y cien mil soles reciben el nombre de agujeros negros de masa intermedia (una nueva familia, a caballo entre los agujeros negros estelares y los supermasivos que encontramos en los núcleos de galaxias) y, aunque se postulaba su existencia, nunca antes habían sido detectados. Su importancia es clave para entender la formación de las galaxias ya que podrían constituir las semillas a partir de las cuales se forman los agujeros negros supermasivos tras muchas generaciones de fusiones”, subraya.

En resumen, concluye, “la última detección de ondas gravitacionales ha permitido descubrir no sólo los primeros agujeros negros masivos de formación no estelar, sino también la primera evidencia de un agujero negro de masa intermedia. En los próximos años asistiremos sin dudad a un aumento espectacular en el ritmo de descubrimientos de ondas gravitacionales que nos permitirá profundizar todavía más sobre el origen y propiedades de los agujeros negros”.