¿Con qué nos maravilló la astrofísica en el año 2018?

Basado en el artículo de Liz Kruesi para el número de enero de 2019 de la revista Astronomy

Este nuevo año 2019 ha entrado pisando fuerte (astronómicamente hablando), pues ya el día 1 de enero conocíamos que la sonda New Horizons, que está adentrándose en los confines del Sistema Solar tras sobrepasar Plutón en 2015, se había acercado a tan solo 3500 km de la superficie de Ultima Thule, un objeto celeste del cinturón de Kuiper, y había conseguido obtener un gran número de imágenes suyas. Este es el primero de una larga lista de hitos espaciales que nos deparará este nuevo año. Pero, 2018 ha sido un año realmente interesante que nos ha dejado grandes descubrimientos y logros en el campo de la astrofísica. Repasemos algunos de los más relevantes.

 

1. Posible descubrimiento del primer exosatélite

En 1995, se anunció el descubrimiento del primer exoplaneta, es decir, un planeta que orbita una estrella diferente a nuestro Sol (para más información véase esta anterior entrada del blog). Desde entonces, se han detectado y confirmado un total de 3848 exoplanetas. Un buen número de ellos se han encontrado por el método de tránsitos. Este método consiste en medir el brillo de una estrella y si, periódicamente este brillo decae levemente y vuelve a su estado normal, puede indicar que un planeta que está orbitando esa estrella está pasando por delante de ella y bloquea parte de la luz que llega a nosotros. Es decir, se está produciendo un pequeño eclipse al pasar ese planeta entre la línea de visión que hay de nuestro planeta a su estrella. Observando cuánto ha decaído la luz al transitar por delante, podemos conocer si el planeta es grande o pequeño comparado con su estrella. Estamos hablando de disminuciones del brillo de la estrella menores al 0,01% del total que recibimos en la Tierra. Afortunadamente, la tecnología avanza a pasos agigantados y actualmente somos capaces de detectar variaciones cada vez más pequeñas. Tanto, que el 1 de octubre de 2018, astrónomos de la Universidad de Columbia (Nueva York), anunciaron que podían haber encontrado el primer satélite orbitando un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. Encontraron una segunda disminución periódica del brillo de la estrella Kepler-1625 con datos del Telescopio Espacial Hubble y el satélite Kepler. Si esta disminución de brillo es muy pequeña para el caso de los exoplanetas, ¡imaginad para una exoluna! En mayo de 2019 esperan seguir observando con el Hubble para tratar de confirmar este descubrimiento del que muchos científicos han sido escépticos.

 

2. Otra de exoplanetas: TESS

El observatorio espacial Kepler ha sido el responsable de la detección de la mayoría de los exoplanetas que conocemos en la actualidad (un total de 2662). Comenzó sus andanzas allá por 2009 y ha trabajado de manera incesante hasta el agotamiento de su combustible en octubre de 2018. Es hora, por tanto, de dejar paso a sus sucesores. El 18 de abril de 2018, fue lanzado el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés). Como su propio nombre indica, continuará, al igual que lo hacía su predecesor, buscando exoplanetas por el método de tránsito. Los descubrimientos de Kepler sentaron las bases de la detección de estos mundos, por lo que TESS, y los que vengan después, usarán estas bases para profundizar en las observaciones y tomar medidas más precisas que permitan estudios más exhaustivos. El 18 de septiembre se anunció su primera detección y, tan solo un mes después, eran 54 los potenciales candidatos a exoplanetas descubiertos.

¡BONUS EXOPLANETARIO!: En noviembre de 2018 se publicó en la revista Nature el descubrimiento de un planeta orbitando la estrella de Barnard, la estrella aislada más cercana a nosotros. Los autores de este artículo son en buena parte astrofísicos españoles y ha sido posible gracias al instrumento CARMENES del Observatorio de Calar Alto (Almería). Más información en este enlace.

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Ilustración artística de la sonda TESS en el espacio
Fuente: NASA’s Goddard Space Flight Center

 

3. Una galaxia con poca materia oscura

Es realmente asombroso lo poco que conocemos acerca de la naturaleza de la materia oscura, pero a su vez, lo mucho que la necesitamos. La materia oscura, aquella que no emite ni absorbe luz, pero cuyos efectos gravitatorios somos capaces de detectar, es esencial para la formación de las galaxias. Estas están constituidas por estrellas, gas y polvo, pero toda esta materia bariónica no formaría estructuras como las galaxias si no fuera por la ayuda de la materia oscura que favorece el agrupamiento de la materia que nosotros vemos y conocemos. Sin embargo, en marzo de 2018 astrónomos estadounidenses publicaban el descubrimiento de una galaxia (NGC 1052-DF2) con una cantidad de materia oscura 400 veces inferior a lo esperable. Se hace necesario esperar a futuras observaciones que arrojen más información sobre esta galaxia, cuyo acoplamiento entre materia oscura y ordinaria es algo fuera de lo común.

 

4. ¿Una señal de las primeras estrellas?

Las estrellas que vemos en la actualidad son descendientes de generaciones anteriores. Cuando una estrella muere, el material que expulsa es usado para formar otras nuevas. Cuando el Universo era muy joven, los únicos átomos que existían eran de hidrógeno y, en muy pequeña cantidad, helio. Por tanto, las primeras estrellas debían de estar formadas casi en su totalidad por hidrógeno. En astronomía, cuanto más lejos miramos en el Universo, más hacia el pasado lo hacemos, por tanto, estas estrellas están tan lejos que no hemos conseguido encontrarlas aún. El 28 de febrero de este pasado año se anunció la detección de una señal que podría estar relacionada con estos ancestros. Los astrofísicos usan los espectros estelares (“los códigos de barras de las estrellas”) para obtener información acerca de su composición. Esa señal observada se corresponde con una línea del espectro que podría ser debida al hidrógeno que habría formado parte de las primeras estrellas. Artículos sucesivos han tratado de dar explicaciones alternativas a la procedencia de esta señal, por lo que aún no es concluyente que estemos ante “el sonido del eco” de las estrellas primigenias.

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Posible apariencia de una de las primeras estrellas del Universo
Fuente: N. R. Fuller/National Science Foundation

 

5. La luna joviana Europa y su penacho de agua

El satélite de Saturno, Encélado, es muy conocido por sus enormes géiseres de agua que plagan su superficie. La fuerza de estos es tal que parte del agua y otros materiales eyectados, escapan del campo gravitatorio del satélite y contribuyen a uno de los anillos más externos de Saturno. Esta agua líquida procede de un océano que se encuentra bajo la superficie de Encélado y que, probablemente, sea calentado por diversas fuentes termales. Lo que no se había confirmado hasta este año es que esto ocurriese también en el satélite de Júpiter, Europa. Un equipo de investigadores de la Universidad de Míchigan liderado por Xianzhe Jia, ha confirmado la existencia de un penacho de agua en el satélite joviano. Esto ha sido posible gracias a una revisión de los datos que envió la misión Galileo de la NASA en 1997. Estas mediciones estudiadas corresponden al campo magnético de Europa. Debido a que orbita a una distancia tan cercana a Júpiter, se encuentra inmersa en su magnetosfera. Cuando el agua de este penacho es eyectada desde la superficie, se ioniza en parte al interaccionar con el campo magnético del planeta. Esta agua ionizada se mostraba en las observaciones de la sonda Galileo como una alteración puntual en el valor del campo magnético de Europa. De esta manera, queda confirmada la existencia de este penacho que ratifica una vez más la existencia de agua líquida bajo la superficie de esta gran luna.

 

6. El extraño visitante de fuera del Sistema Solar

No podríamos terminar este repaso a algunos de los descubrimientos más relevantes de este año que ha terminado sin hablar del mediático Oumuama. Su repentina fama se debe a dos elementos. En primer lugar, es el primer “intruso” conocido que proviene del exterior de nuestro Sistema Solar. No viene para quedarse, tan solo está de paso, trazando una órbita altamente hiperbólica que le hace abandonar rápidamente nuestro vecindario planetario. Por otro lado, es destacable su peculiar forma. Ya se conocen cometas y asteroides con estructuras irregulares alejadas de las tradicionales representaciones esféricas. Sin embargo, este cuerpo rocoso se muestra extrañamente elongado: de lado a lado mide 800 metros, pero tan solo 80 de ancho. No se han obtenido imágenes nítidas suyas, pero la rápida variación del brillo de la luz solar que refleja (hasta 10 veces en unas pocas horas) hizo suponer desde los primeros instantes que su forma era bastante alargada, por lo que a veces muestra más o menos superficie hacia nosotros. Su química es también atípica, pues difiere de aquella que suele ser normativa en los cometas de nuestro Sistema Solar. De esta manera, se puede obtener cierta información acerca de la composición y las abundancias químicas del sistema estelar del que procede.

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Representación artística de Oumuamua
Fuente: Agencia Espacial Europea (ESA)

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