Els forats negres s' encenen quan xoquen les galàxies

El satèl·lit 'Swift' confirma la hipòtesi per a un tipus poc corrent d'albelló còsmic que emet molta energia

Els forats negres són més coneguts per absorbir matèria i energia com albellons còsmics que per emetre-la, però des dels voltants del 1% dels quals són supermassius s'emeten quantitats gairebé inimaginables d'energia, el que resultava misteriós. Un estudi d'un gran nombre de forats negres fet pel satèl·lit Swift confirma la hipòtesi que s'encenen quan xoquen les galàxies .

L'emissió intensa que es detecta en el centre o nucli d'una galàxia prové de les proximitats d'un forat negre amb una massa equivalent a entre un i 1.000 milions la massa del Sol. Alguns d'aquests nuclis actius, entre ells els cuàsars, són els objectes més lluminosos de l'Univers i arriben a emetre fins a 10.000 milions de vegades l'energia que emet el Sol.

"Els teòrics han mostrat que la violència amb que es fusionen les galàxies pot alimentar al forat negre en el centre de la galàxia resultant", assenyala Michael Koss, director de l'estudi, que es publicarà en la revesteixi The Astrophysical Journal Letters. "L'estudi demostra de forma elegant com s'encenen els forats negres".

AL poder observar l'Univers en un rang determinat dels RAJOS X amb el Swift, els astrònoms van tenir la possibilitat, des de 2004, de detectar directament els nuclis actius de les galàxies i es van remuntar als quals estan a 650 milions d'anys llum. El resultat és que van afegir dotzenes d'aquests sistemes als ja coneguts. Una quarta part consten de dues galàxies que estan fusionant-se o es troben molt prop la uneixi de l'altra. "Fins a un 60% d'aquestes galàxies es fusionaran en els pròxims 1.000 milions d'anys. Creiem haver trobat la prova del mecanisme predit pels teòrics", afegeix Koss en un comunicat de la NASA.

El 'Hubble' detecta una estrella que devora un planeta

L'astre està a 600 anys llum de la Terra i el cos al seu al voltant complix una òrbita completa en un dia terrestre

A.R. - Madrid - 20/05/२०१०

Wasp-12 és una estrella normal, semblant al Sol, situada a uns 600 anys llum de la Terra, en la constel·lació del Auriga. A la seva al voltant gira un planeta que es va descobrir en 2008, si massa és un 40% superior a la de Júpiter i està tan prop del seu astre que complix una òrbita completa (un any) en poc més d'un dia terrestre. El planeta es diu Wasp-12b i deixarà d'existir dintre de deu milions d'anys, el temps que l'estrella trigarà en devorar-lo completament. El procés ja està en marxa, i el telescopi espacial Hubblelo ha detectat.

El procés pel qual un cos estel·lar va robant matèria d'un altre és conegut, però fins a ara s'havia vist només en parelles d'estrelles, en sistemes binaris, mai tan clarament entre una estrella i un planeta al seu al voltant. No obstant això s'havia predit alguna cosa així: fa només tres mesos un científic de la Universitat de Pequín, Shu-lin Li, va publicar en la revista Nature un treball en el qual calculava que la superfície d'un planeta podria resultar distorsionada per la força de gravetat de la seva estrella i que les forces de marea escalfarien el seu interior fins a tal punt que provocarien l'expansió de la seva atmosfera. Això és just el que ha descobert ara el Hubble, segons informa l'Institut Científic del Telescopi Espacial. L'atmosfera de Wasp-12b ha crescut fins a tres vegades el ràdio de Júpiter i està trasfiriéndose a l'estrella. La troballa es detalla en la revesteixi Astrophysical Journal Letters

A l'existència del Wasp-12 es va descobrir en un rastrejo automàtic que amida lleugeres caigudes periòdiques de la lluminositat d'estrelles, el que pot indicar que un planeta en òrbita es creua per davant en la línia de visió des de la Terra। És el que es diu un trànsit, una de les tècniques ara habituals per a descobrir planetes extrasolares। Ara elHubble s'ha ocupat d'aquest cas, apuntant el seu espectrògraf Cos, d'alta sensibilitat en ultraviolada, i ha estat capaç d'amidar el lleuger enfosquiment de l'estrella en el trànsit obtenint informació molt valuosa. L'anàlisi de la llum ha permès als astrònoms, dirigits per Carole Haswell (Open University, Regne Unit) identificar les signatures d'elements com alumini, estany i manganès especialment pronunciades durant el trànsit, el que indica que estan presents en l'atmosfera del planeta i que està ja molt calent i estesa. A més, gràcies al Cos, els astrònoms han assolit amidar amb alta precisió quanta llum de l'estrella resulta bloquejada quan passa el planeta per davant i han calculat, el ràdio d'aquest últim. El resultat és que la seva exosfera està ja molt més estesa del que correspondria a un planeta amb una massa igual a 1,4 vegades la de Júpiter. El ràdio de Wasp-12b supera la frontera gravitacional més enllà de la qual la pèrdua de matèria de l'atmosfera és irreversible. A partir d'aquí és qüestió de temps, 10 milions d'anys,perquè l'astre s'empassi completament el planeta.

Forats negres, assassins d'estrelles.

Tal com sona. Alguns forats negres són capaços de destruir galàxies senceres, avortant les seves estrelles abans que neixin i condemnant a les ja existents a consumir-se en una interminable agonia. Però el mètode utilitzat per aquests monstres espacials no consisteix en devorar-les, com semblaria lògic donada la seva condició d'albellons de matèria, sinó a bombardejar a les galàxies amb energia letal. Això, almenys, és el que assegura haver descobert Rosteix Bluck, astrofísico de la Universitat anglesa de Nottingham

A pesar que els forats negres són devoradors insaciables de matèria, aquest procés en si mateix no és suficient per a "assassinar" a una galàxia sencera. De fet, i a pesar del seu voraç apetit, milers de noves estrelles neixen contínuament (especialment en les galàxies més actives) compensant així les pèrdues de matèria.

Un bon exemple és la Via Làctia, la nostra pròpia llar en l'espai, que duu milers de milions d'anys perdent ingents quantitats de material a les mans del seu gran forat negre central, i tornant-la a crear, gràcies a la generació estel·lar, en un gran nombre de "semilleros" en l'interior del qual les estrelles es formen en una quantitat suficient com per a mantenir-la estable.

No obstant això, i aquí està el quid de la qüestió, la matèria que és absorbida pel forat negre no cau en el seu interior de forma abrupta, sinó que gira a la seva al voltant, formant un disc de acreción la temperatura del qual augmenta a mesura que es va comprimint i que és capaç de radiar grans quantitats d'energia.

Monstres gigantescosY ara pensem el que aquest procés implica per a les galàxies més grans i massives, en el centre de les quals nien forats negres gegants, amb masses que poden ser fins a milers de milions de vegades la del nostre Sol.

Per a comprovar l'impacte que tenen aquests autèntics monstres, un grup d'astrònoms, liderats per Rosteix Bluck, han utilitzat dos dels millors instruments d'observació que existeixen: els telescopis espacials Hubble i Chandra que operen en els rangs de la llum visible i en el dels RAJOS X respectivament. Amb ells han buscat galàxies amb emissions molt altes de RAJOS X, el que sol ser un indici de la presència d'un gran forat negre central "alimentant-se" del material de la galàxia, especialment de pols i gas.

Els investigadors van descobrir que, almenys en una de cada tres galàxies estudiades, els discos de acreción eren prou grans com per a enfosquir la lluentor dels milers de milions d'estrelles de la pròpia galàxia. I van veure també que la quantitat d'energia emesa per aquests discos era més que suficient per a despullar a les galàxies dels grans núvols de gas que són la matèria primera per a la formació de noves estrelles.

De fet, tota aquesta quantitat de radiació escombra, literalment, les reserves de pols i gas de la galàxia, privant-la així dels ingredients que necessita per a regenerar-se. Les estrelles que ja existeixen, per la seva banda, envelliran en solitari, fins a consumir-se per complet. I quan això ocorri ja no haurà noves generacions d'estrelles per a rellevar-les.

"Ens trobem amb aquest esborronador retrat en la història de les galàxies massives, en les quals l'enorme violència desencadenada per aquest gran torrent de radiació generada per la matèria que cau en el forat negre duu a la pròpia galàxia a la mort", assegura Rosteix Bluck. "Els forats negres es formen en l'interior de les seves galàxies hostes i creixen en proporció a elles, formant discos de acreción que poden arribar a destruir-les".

Una de cada mil, No totes les galàxies, no obstant això, corren aquesta tràgica sort. Bluck ha comprovat que aquest final està reservat només als exemplars més grans, és a dir, a prop d'una galàxia de cada mil. La majoria de les restants, afirma Bluck, "serien massa petites per a albergar en el seu interior forats negres super massius, pel que és poc probable que els seus discos de acreción emetin energia a bastament com per a dur-les a la mort".

Pel que fa al nostre propi futur llunyà, Bluck predigues que a la nostra galàxia li queden diversos milers de milions d'anys de tranquil·litat.

De fet, el forat negre central de la Via Làctia sembla estar aletargado, si comparem la seva activitat amb la qual exhibeixen els "inquilins" d'altres galàxies. Però dintre d'uns 4.000 milions d'anys la nostra galàxia es fondrà amb la seva veïna, Andrómeda (en la imatge), la qual cosa suposarà el naixement d'una autèntica "supergalaxia" i, probablement, la fusió dels seus dos forats negres centrals en un solament, molt més gran i actiu. "Però no cal preocupar-se", afegix el científic. En aquells dies el nostre Sol ja haurà desaparegut fa molt temps, i amb ell, tots nosaltres.

Herschel capta una «estrella impossible» que desafia a la ciencia.

El telescopi descobreix aspectes desconeguts en el procés de formació de les estrelles durant el seu primera any d'operacions

L'observatori espacial de l'Agència Espacial Europea (AQUESTA) en la banda de l'infraroig, Herschel, ha desvetllat aspectes fins a ara desconeguts del procés de formació de les estrelles durant el seu primer any d'operacions। Les seves imatges revelen la frenètica formació d'estrelles en llunyanes galàxies i els impressionants núvols de pols i gas que s'estenen al llarg de la Via Làctia, en l'interior de les quals neixen les noves estrelles de la nostra galàxia. Una de les imatges ha capturat una estrella «impossible» en plena formació. «Impossible» perquè promet convertir-se en alguna cosa tan gran que els científics mai haguessin imaginat.

Els primers resultats científics obtinguts amb Herschel han estat presentats avui en el Centre Europeu d'Investigació i Tecnologia Espacial (ESTEC) de l'ESA।

Aquestes primeres conclusions desafien a les teories actuals sobre la formació de les estrelles i proposen nous camins per a futures investigacions। Les observacions realitzades amb Herschel del núvol de formació d'estrelles RCW 120 han desvetllat una estrella embrionària que podria convertir-se en una de les estrelles més grans i més brillants de la nostra Galàxia en els pròxims centenars de milers d'anys.

Actualment ja conta amb una massa unes vuit o deu vegades superior a la del nostre Sol, i continua envoltada per un núvol de gas i pols d'unes 2000 masses solars de la qual podrà seguir alimentant-se durant els pròxims milers d'anys. «Aquesta estrella només pot seguir creixent», comenta Annie Zavagno, del Laboratori de Astrofísica de Marsella.

Les estrelles massives són poc freqüents i la seva vida és relativament curta.

El poder observar una d'elles durant el seu procés de formació representa una oportunitat única per a intentar resoldre una de les grans paradoxes de l'astronomia. ?Segons les teories actuals, no és possible la formació d'estrelles amb una massa superior a vuit vegades la del nostre Sol?, aclareix la Doctora Zavagno.

Gestació i naixement d'estrelles en la Via Làctia / ESA

Això és degut al fet que la intensa llum emesa per les estrelles d'aquesta grandària hauria de dispersar els núvols que les envolten abans de ser capaços d'acumular més massa.

Però per algun motiu encara desconegut, aquestes estrelles existeixen. Actualment es coneixen diversos exemples d'aquestes estrelles ?impossibles?, algunes amb una massa de fins a 150 vegades la del nostre Sol, però ara que Herschel ha descobert una d'elles en plena formació, els astrònoms tenen l'oportunitat d'analitzar on fallen les seves teories.

El començament de l'Univers Herschel, que va ser llançat el 14 de maig de 2009 juntament amb el satèl·lit Planck, és un gran telescopi espacial en la banda de l'infraroig llunyà dissenyat per a estudiar alguns dels objectes més freds de l'espai, en una regió de l'espectre electromagnètic pràcticament inexplorada।

Concretament, compte amb 7, 5 metres d'altura i quatre metres d'ample i és el telescopi d'infraroig més gran mai llançat.

La superfície extremadament polida del seu mirall primari de 3, 5 metres de diàmetre - fet de carbur de silici lleuger-- és gairebé vegada i mitjana major que el del Hubble, i sis vegades més gran que el mirall del seu predecessor ISO, llançat per l'ESA en 1995।

Estrella expulsada de la nostra galàxia

Una velocíssima estrella escapa de la Via Làctia a més de 2,5 milions de km per hora llançada com una bola de billar

Fa cent milions d'anys, quan un sistema estel•lar triple viatjava a través del bulliciós centre de la Via Làctia, va succeir una mica que va canviar la seva història per a sempre.
El trio va passar tan prop del gran forat central de la nostra galàxia que aquest va capturar a un dels seus tres membres i va expulsar violentament als altres dues. Víctimes de la tremenda empenta, les dues estrelles supervivents es van fusionar, donant lloc a una nova, enorme i super calent gegant blau que ara escapa de la nostra galàxia a més de 2,5 milions de km per hora.
La història sembla treta de la ciència ficció, però un equip d'astrònoms de la NASA, utilitzant el Telescopi Espacial Hubble, ha arribat a la conclusió que és precisament aquest l'escenari més probable per a explicar l'origen de l'estrella HE 0437-5439, una de les més veloces mai detectades per l'home. De fet, creua l'espai a una velocitat de més de dos milions i mig de km per hora, tres vegades més ràpid que la velocitat orbital del nostre Sol al voltant de la Via Làctia. Les observacions del Hubble confirmen que aquest autèntic bòlid estel•lar procedeix del centre galàctic. Des de l'any 2005, s'han trobat ja fins a 16 estrelles viatjant a hipervelocidad, i des de llavors es creu que totes procedeixen de les regions centrals de la Via Làctia, encara que aquest extrem mai ha pogut provar-se.



Fins a ara. HE 0437-5439 és la primera estrella d'aquestes característiques que s'observa directament, assolint establir sense cap dubte la seva procedència.
"Utilitzant el Hubble - assegura l'astrònom Warren Brown, del Centre Harvard Smithsonian de Astrofísica de Cambridge, en Massachussetts- hem assolit per primera vegada calcular el lloc del que procedeix l'estrella, observant el seu sentit de moviment i fent marxa enrere. I procedeix directament del centre de la Via Làctia. Aquestes estrelles exiliades són molt rares entre la població de cent mil milions d'estrelles de la nostra Via Làctia: només una de cada cent milions de converteix en una estrella hiperveloç".

Del centre de la galàxia El moviment d'aquestes estrelles soltes pot ajudar a revelar la forma que es distribueix la matèria fosca al voltant de la nostra galàxia. "Estudiant aquestes estrelles podem aprendre molt sobre la naturalesa de la massa de l'Univers que no podem veure i això ens ajudarà a comprendre com es van formar les galàxies", sentencia Oleg Gnedin, el director de l'equip d'astrònoms que ha realitzat les observacions.

"L'empenta gravitatòria propinat per la matèria fosca -afegeix- pot ser amidat a partir de la forma de les trajectòries d'aquestes estrelles hiperveloces quan surten de la Via Làctia". El nou rodamón espacial creua actualment les llunyanes zones exteriors de la Via Làctia, a prop de 200.000 anys llum del seu centre. El diàmetre del disc galàctic té prop de la meitat de grandària, uns 100.000 anys llum. Utilitzant el Hubble para amidar l'adreça de fugida d'aquesta estrella, els astrònoms han assolit determinar la regió concreta de la qual procedeix.

I aquest lloc és el mateix centre de la galàxia. "L'estrella està viatjant a una velocitat absurda, molt més del doble del que necessita per a escapar del camp gravitatori de la galàxia -explica Brown, considerat un dels majors "caçadors" d'estrelles hiperveloces-. No existeixen estrelles que viatgin tan ràpid sota circumstàncies normals".

Però aquesta història no acaba aquí. Segons la seva velocitat i posició, HE 0437-5439 hauria d'haver trigat uns cent milions d'anys per a arribar des del centre de la galàxia fins a la seva posició actual. Però la seva massa (unes nou vegades la del Sol) i el seu intens color blau indiquen que no duu brillant més de vint milions d'anys. Massa jove per a haver fet un viatge tan llarg.



Una partida al billar còsmic Per això, l'explicació que millor encaixa amb les observacions és que l'estrella formés part d'un sistema estel•lar triple que es va veure embolicat en una espècie d'immensa partida de billar còsmic jugada pel monstruós forat negre central de la Via Làctia. En efecte, aquest forat negre és l'únic "veí" amb la força suficient com per a donar a l'estrella semblant velocitat d'escapi. Brown suggereix que el sistema triple d'estrelles original contenia una parella d'estrelles que orbitaven molt prop la uneixi de l'altra. I un tercer membre que es mantenia una mica més distant.

AL passar prop d'ell, el forat negre va absorbir a aquesta tercera estrella, allunyant-la del grup i provocant així la violenta expulsió de les altres dues. Sota aquestes condicions, i sense el contrapès gravitatori de la tercera companya, la més gran de les dues estrelles restants va evolucionar més ràpidament, es va convertir en una gegant vermella i va absorbir literalment a la seva companya més petita. La fusió d'ambdós astres va donar lloc a la gegant blau que podem veure avui. Una gegant que està abandonant ja el territori de la nostra galàxia i la destinació de la qual serà brillar en solitari i enmig d'un immens espai buit.