Descubierta una estrella que no debería existir

El hallazgo de un astro con más del doble de años que el Sol en el halo de la galaxia ayuda a reconstruir la historia del cosmos

En el halo de la galaxia, esa especie de esfera gigantesca gobernada por la materia oscura que rodea el disco luminoso que alberga a la Tierra, se encuentran algunas de las estrellas más antiguas que se conocen. Con más del doble de antigüedad que el Sol (aparecieron unos 500.000 años después del Big Bang), esas estrellas llevan existiendo prácticamente desde el nacimiento del universo. Como los fósiles que ayudan a reconstruir la historia de la vida en nuestro planeta, en ellas se pueden hallar muchas claves sobre la evolución del cosmos.

Un equipo del Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) ha publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el descubrimiento de uno de estos astros. Bautizada como J0023+0307, se encuentra a 9.450 años luz de distancia y pertenece a una segunda generación de estrellas del universo. La primera, surgida de la acumulación de las masas de hidrógeno al inicio de la historia cósmica, fue formada por estrellas gigantescas y de vida muy corta. De este tipo sería la nacida 180 millones de años después del gran estallido que puso fin a la Edad Oscura del universo.

La nueva estrella nació casi 9.000 millones de años antes que el Sol

Se cree que ninguno de aquellos objetos ha sobrevivido hasta nuestros días. Hundidos bajo el peso de su propia gravedad y el veloz agotamiento de su combustible, estallaron en forma de supernovas. Pero aquello, como sabemos, solo fue el principio. En esos estallidos, los átomos ligeros se fundieron para formar otros más pesados y así salieron despedidos al medio interestelar para convertirse en ladrillos con los que se formaron nuevas estrellas.

De esa nueva generación es J0023+0307. Los científicos del IAC buscan “estrellas pobres en metales porque son las más antiguas de la Vía Láctea y contienen información sobre cómo era el universo al principio”, explica David Aguado, líder del proyecto. Estas estrellas tienen ya masas más bajas, similares a la del Sol, y cuentan con más elementos pesados, como el carbono, que normalmente sirve como aglutinante estelar. En este caso, los autores del estudio se vieron sorprendidos por la escasa cantidad de ese elemento encontrada en la estrella recién descubierta. “Por eso decimos que esta estrella no debería existir”, apunta Carlos Allende Prieto, coautor del trabajo. Pero existe, y eso demuestra que los modelos que reconstruyen la evolución del universo son mejorables.

Aguado considera improbable que en torno a esa estrella extraña y antiquísima orbiten planetas. Los materiales pesados como el hierro o los elementos radiactivos que podemos encontrar en nuestro sistema solar, necesarios para formar planetas rocosos como la Tierra, requieren de sucesivos estallidos de supernovas que los generen fusionando elementos más ligeros. J0023+0307 tiene además otras diferencias con estrellas más jóvenes como el Sol. Según explica Aguado, se formaron fuera de una galaxia, en solitario, aunque luego se pudieron empezar a relacionar con otros astros en cúmulos globulares. Después, muchos de esos cúmulos formaron protogalaxias y galaxias en las que estas estrellas quedaron integradas.

El equipo del IAC quiere continuar ahora su investigación sobre estas estrellas del halo galáctico para reconstruir la historia cósmica. Próximamente, pretenden iniciar un proyecto con el Very Large Telescope (VLT) que tiene el Observatorio Europeo Austral (ESO) en el desierto de Atacama, en Chile. Allí contarán con un telescopio del tamaño adecuado y las herramientas necesarias para analizar los elementos químicos que componen la estrella. “El Gran Telescopio de Canarias tiene el tamaño adecuado, pero, aunque va a contar con uno pronto, no tiene aún un espectrógrafo de alta resolución”, explica Aguado. “Por eso, para no perder la carrera científica, vamos a hacer esa investigación en el ESO, del que España forma parte”, añade.

Como los buscadores de fósiles, los astrónomos siguen rellenando espacios vacíos de la genealogía cósmica, que es, como la antropológica, una manera de saber un poco más quienes somos. Y en el horizonte, la esperanza de encontrar una de aquellas estrellas primigenias, que nos lleven un poquito más cerca del conocimiento de todo y que, como J0023+0307, no debería existir.

La detección de una señal de radio desde el universo temprano es el primer indicio de la formación de estrellas y el fin de la llamada Edad Oscura del cosmos

Cuentan las teorías cosmológicas que hace 13.700 millones de años un punto infinítamente denso comenzó a expandirse a una velocidad mayor que la de la luz. Pocos segundos después de aquel Big Bang, el cosmos ya era inmenso y se habían puesto las bases del universo que conocemos, aunque aún era un mundo extraño. El eco de aquel estallido quedó grabado en un fondo cósmico de microondas que lo permea todo, pero cuando solo habían transcurrido 380.000 años llegó la oscuridad. La masa de partículas que conformaba el universo antiguo comenzó a enfriarse y permitió que protones y electrones se apareasen formando hidrógeno neutro, un gas que absorbió la mayor parte de los fotones a su alrededor. Eso volvió el universo opaco y dio origen a la Edad Oscura del Universo, un periodo fuera del alcance de los telescopios que detectan la luz visible.

br Durante casi 200 millones de años, los gérmenes del universo que conocemos se fueron alimentando en la sombra del espacio tiempo. La materia se fue agrupando asistida por el poder gravitatorio de la materia oscura y, finalmente, nacieron las primeras estrellas. Esos astros, enormes, azules y de vida breve, comenzaron a emitir una radiación ultravioleta que cambió el ecosistema cósmico. La radiación modificó el estado energético de los átomos de hidrógeno que se independizaron de la radiación cósmica de fondo y comenzó a amanecer en el universo.

Hoy, un grupo de investigadores liderado por Judd Bowman, de la Universidad Estatal de Arizona (EE UU), publica en la revista Nature la detección de una señal producida 180 millones de años después del Big Bang se convierte así en la prueba más antigua de formación de estrellas que tenemos. El logro llega gracias a una peculiar antena del tamaño de un frigorífico colocada en una región remota de Australia. Allí, lejos de las interferencias de radio de los artefactos humanos, colocaron un receptor que tenía un objetivo bien definido por los físicos teóricos. En el momento de perder su neutralidad, el hidrógeno comenzó a emitir o absorber la radiación circundante en una longitud de onda específica: 21 centímetros, el equivalente a una frecuencia de 1.420 megahercios. Con la expansión del universo y siguiendo la norma del corrimiento al rojo, por la que la longitud de onda de la radiación se incrementa con la distancia, los astrónomos calculaban que la señal llegaría a la Tierra en el entorno de los 100 megahercios.

Pese a diseñar un detector extremadamente sofisticado, capaz de capturar esa señal y distinguirla de la radiación cósmica que baña continuamente nuestro planeta (los autores han calificado el logro como detectar el aleteo de un colibrí en medio de un huracán), al principio, los investigadores no encontraron la señal esperada. En su planteamiento inicial, calcularon el rango de emisión de aquel hidrógeno primigenio contando con que estaría más caliente que su entorno. Pero, pensaron después, quizá estuviesen equivocados. Cuando cambiaron el modelo asumiendo que el gas estaría más frío y bajaron la frecuencia de búsqueda, encontraron la señal de ondas de radio que perseguían alrededor de los 78 megahercios.

Después de encontrar la señal de la formación de las primeras estrellas, el misterio de la temperatura del hidrógeno dejó espacio para indagar en esa segunda incógnita. ¿Qué había enfriado ese gas? Una de las posibilidades sería que la temperatura de la radiación del universo en aquella época fuese superior a la del fondo cósmico de microondas estudiado por sondas como la europea Herschell. Otra opción es la que plantea un segundo artículo publicado en el mismo número de Nature. En este trabajo, liderado por Rennan Barkana, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), se sugiere que las interacciones con la materia oscura, mucho más fría que la convencional, explicarían el desajuste entre las teorías y lo observado.

Estos dos trabajos abren una ventana a una etapa de la historia cósmica hasta ahora velado. Es la primera vez que se mira a ese periodo en que los ancestros de nuestras estrellas y nuestras galaxias comenzaban a formarse. Ahora, otros observatorios podrán seguir indagando en aquel periodo sabiendo mejor dónde mirar y, por el camino, es posible que se ajuste mejor la búsqueda de la materia oscura. Aquella sustancia, que supone más del 80% del total de la materia del universo, desempeñó un papel fundamental en la evolución del universo y sigue haciéndolo. Y, pese a su nombre, sacó al cosmos de casi 200 millones de años de oscuridad.

Una misión europea buscará ondas gravitacionales en el espacio

El comité científico de la ESA da el visto bueno al programa LISA, aunque no se hará realidad hasta el 2034

El comité científico de la Agencia Espacial Europea (ESA), reunido en Madrid, ha dado su visto bueno a la misión LISA, un ambicioso programa de observación formado por tres satélites dedicados al estudio de las ondas gravitacionales. Los satélites, que partirían en el año 2034, formarán en el espacio un triángulo con cuyos lados medirán 2,5 millones de kilómetros.
"LISA [siglas en inglés de Laser Interferometer Space Antenna] permitirá observar el universo con un nuevo instrumento astronómico", ha declarado el español Álvaro Giménez, director de ciencia y exploración robótica de la ESA.

La misión podrá hacerse realidad después de que su precursora, llamada LISA Pathfinder, con destacada participación española, que partió al espacio el año pasado, haya sido un éxito, según la ESA. Lisa Pathfinder ha demostrado que tecnológicamente se pueden estudiar ondas gravitacionales desde el espacio.
ESTUDIOS TECNOLÓGICOS
"También hay que hacer estudios tecnológicos para preparar esta misión espectacular, que es un verdadero reto", ha comentado Giménez. "En pocos años habremos comprobado que todo es factible en el plan tecnológico y que tenemos los fondos necesarios –ha añadido-. Si ese es el caso, la misión será definitivamente aprobada”.
Predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, hace más de 100 años, las ondas gravitacionales son el resultado de ligeras perturbaciones del tejido del espacio-tiempo. La distorsión puede suponer una milmillonésima de metro, por lo que para medirla con precisión son necesarias unas grandes distancias.
La primera detección directa de ondas gravitacionales, anunciada el 11 de febrero de 2016, se realizó con el interferómetro terrestre Ligo, reciente ganador del Premio Princesa de Asturias de Investigación. Luego se detectaron en dos ocasiones posteriores.

La NASA descubre 10 planetas con condiciones de ser habitables

 Tienen el tamaño de la Tierra y hay indicios de que puedan tener agua

La Agencia Espacial de Estados Unidos (NASA) informó hoy que su telescopio Kepler ha descubierto 219 posibles planetas, de los cuales 10 tienen el tamaño de la Tierra y orbitan a una distancia de una estrella que permitiría la existencia de agua si se tratara de un cuerpo rocoso.
Por medio de un comunicado de prensa, la NASA detalló este nuevo hallazgo en la investigación de los exoplanetas, que son aquellos planetas que se encuentran fuera del sistema solar.
El catálogo de exoplanetas de la NASA localizados por el telescopio Kepler asciende a 4.034 posibles candidatos, de los cuales 2.335 han sido ya identificados como exoplanetas.
De los aproximadamente 50 cuerpos detectados por Kepler con condiciones de ser habitables por su tamaño y potencial presencia de agua en estado líquido, más de 30 han sido identificados como tales.
"El conjunto de datos del Kepler es singular, ya que es el único que contiene un censo de estos 'casi análogos de la Tierra': planetas con aproximadamente el mismo tamaño y la misma órbita que la Tierra", ha asegurado el científico del programa Kepler en la División de Astrofísica de la NASA Mario Pérez.

CUATRO AÑOS DE MISIÓN
"Entender su frecuencia en la galaxia ayudará a orientar el diseño de las futuras misiones de la NASA para imaginar otra Tierra", añadió.
El telescopio Kepler rastrea el espacio en busca de nuevos planetas captando la diminuta caída en el brillo de una estrella que sucede cuando un planeta se cruza en su camino.
Se trata de la octava difusión de datos del Kepler en sus primeros cuatro años de misión.
"Este catálogo cuidadosamente medido es la base para responder directamente una de las preguntas más cautivadoras en la astronomía: ¿cuántos planetas como la Tierra hay en la galaxia?'", señaló la investigadora del Kepler en Instituto SETI Susan Thompson.
Los hallazgos del Kepler han permitido avanzar en numerosos estudios como el que clasificó los planetas pequeños en dos grupos por sus características: los rocosos, al estilo de la Tierra; y los gaseosos, con un tamaño algo menor al de Neptuno.

Una estrella pasó por el Sistema Solar hace 70.000 años

Un grupo de astrónomos ha determinado que una estrella tenue recientemente descubierta pasó probablemente hace 70.000 años por la distante nube de cometas del sistema solar, la Nube de Oort. Que se sepa, ninguna otra estrella se ha acercado tanto a nuestro sistema solar, cinco veces más cerca que la actual estrella más cercana, Próxima Centauri.

En un artículo publicado en Astrophysical Journal Letters, el autor principal Eric Mamajek de la Universidad de Rochester y sus colaboradores analizaron la velocidad y la trayectoria de un sistema de baja masa apodado ‘estrella de Scholz’. La trayectoria de la estrella sugiere que hace 70.000 años pasó aproximadamente a 52.000 unidades astronómicas de distancia (o unos 0,8 años luz, lo que equivale a 8 billones de kilómetros. Esto es astronómicamente cercano; nuestra estrella vecina más cercana Próxima Centauri está a 4,2 años luz de distancia. A través de la nube de Oort De hecho, los astrónomos explican en el estudio que están seguros al 98% de que el tránsito se produjo a través de lo que se conoce como el exterior Nube de Oort, una región en el borde del sistema solar lleno de miles de millones de cometas, de donde se cree surgen los cometas que orbitan el Sol después de que sus órbitas se perturban. La estrella originalmente llamó la atención de Mamajek durante una discusión con el coautor Valentin D. Ivanov, del Observatorio Europeo Austral. La estrella de Scholz tenía una inusual mezcla de características: a pesar de estar bastante cerca (20 años luz de distancia), presentaba un lento movimiento tangencial, es decir, el movimiento a través del cielo. Las mediciones de velocidad radial tomadas por Ivanov y sus colaboradores, sin embargo, mostraron que la estrella se mueve casi directamente fuera del sistema solar a una velocidad considerable. «La mayoría de las estrellas cercanas muestran un movimiento tangencial mucho más grande», dice Mamajek, profesor asociado de Física y Astronomía en la Universidad de Rochester. «El pequeño movimiento tangencial y la proximidad inicial indicaron que la estrella era más probable que se moviera hacia un futuro encuentro cercano con el sistema solar, o ya lo había hecho y se alejaba». Efectivamente, las mediciones de la velocidad radial fueron consistentes con que se alejaba de los alrededores del Sol y revelaron que debió haber tenido un sobrevuelo cercano en el pasado.

Para calcular su trayectoria, los astrónomos necesitaban dos piezas de datos, la velocidad tangencial y la velocidad radial. Ivanov y colaboradores habían caracterizado la estrella recién descubierta a través de la medición de su espectro y la velocidad radial a través del desplazamiento Doppler. Estas mediciones se realizaron utilizando espectrógrafos de grandes telescopios, tanto en Sudáfrica como Chile: el Gran Telescopio del África Meridional (SAL) y el telescopio Magallanes en el Observatorio Las Campanas, respectivamente. Una vez que los investigadores montaron toda la información se dieron cuenta de que la estrella de Scholz se estaba alejando de nuestro sistema solar y que llegó a su punto de máximo acercamiento al Sol hace 70.000 años. Hasta ahora, el principal candidato para el sobrevuelo más cercano conocido de una estrella en el sistema solar era la llamada ‘estrella canalla’ HIP 85605, que se prevé que se acerque a nuestro sistema solar entre 240.000 a 470.000 años. Sin embargo, Mamajek y sus colaboradores han demostrado también que la distancia original a 85.605 HIP fue probablemente subestimada por un factor de diez. En su más probable distancia —a unos 200 años luz— la trayectoria recién calculada de esta estrella no la traería dentro de la Nube de Oort. Aunque el sobrevuelo cercano de la estrella de Scholz probablemente tuvo poco impacto en la Nube de Oort, Mamajek señala que «otros perturbadores de la Nube de Oort dinámicamente importantes pueden estar al acecho entre las estrellas cercanas». Se espera que el satélite de la Agencia Espacial Europea, Gaia, lanzado recientemente para trazar las distancias y medir las velocidades de mil millones de estrellas, revele qué otras estrellas pueden haber tenido un encuentro cercano con nosotros en el pasado o lo harán en un futuro lejano. Pudo verse a simple vista Actualmente, la estrella de Scholz es una pequeña enana roja, oscura en la constelación de Monoceros, a unos 20 años luz de distancia. Sin embargo, en el punto más cercano en su paso por el sistema solar, la estrella de Scholz habría sido una estrella de magnitud 10, cerca de 50 veces más débil de lo que normalmente se puede ver a simple vista en la noche. Sin embargo, es activa magnéticamente y puede registrar estallidos que la hagan brevemente miles de veces más brillante. Así que es posible que la estrella de Scholz pudo haber sido visible a simple vista por nuestros antepasados hace 70.000 años minutos u horas durante esos eventos. La estrella es parte de un sistema binario: una estrella de baja masa roja enana (con una masa alrededor del 8% de la del Sol) y un compañera ‘enana marrón’ (con una masa alrededor del 6% de la del Sol). Las enanas marrones son consideradas ‘estrellas fallidas’; sus masas son demasiado bajas para fusionar hidrógeno en sus núcleos como una ‘estrella’, pero son mucho más masivas que los planetas gigantes gaseosos como Júpiter. La designación formal de la estrella es ‘J072003.20-084651.2 WISE’, aunque, para alivio de nuestra capacidad de memoria, ha sido apodada simplemente como ‘la estrella de Scholz’ en honor a su descubridor —el astrónomo Ralf-Dieter Scholz del Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) en Alemania— a finales de 2013.

Descubren una enana marrón cerca del Sistema Solar

Una enana marrón ha sido descubierta a 98 años luz de distancia del Sol. El descubrimiento fue realizado a través de un sitio web en el que cualquier persona puede ayudar a encontrar objetos más allá de la órbita de Neptuno, analizando imágenes de campo amplio tomadas por el Telescopio Espacial WISE de la NASA.

Fueron cuatro usuarios que, de forma independiente, alertaron sobre la presencia de un objeto en movimiento en varias imágenes captadas por WISE. La existencia del objeto ya ha sido confirmada por el Telescopio Infrarrojo de la NASA en Hawái y ha sido identificada como una enana marrón.
El sitio web, llamado ‘Backyard Worlds: Planet 9’, fue inaugurado el 15 de febrero de 2017. El objetivo del sitio web es la búsqueda de objetos más allá de la órbita de Neptuno, como por ejemplo las enanas marrones o el posible noveno planeta del Sistema Solar. Actualmente el sitio web cuenta con casi 40.000 voluntarios.
Sitio web: https://www.zooniverse.org/projects/marckuchner/backyard-worlds-planet-9
Bob Fletcher, un profesor de ciencias en Tasmania, fue el primero en detectar a la enana marrón, al observar un objeto muy tenue en varias imágenes del telescopio WISE. Posteriormente, el mismo objeto fue reportado por otros tres voluntarios, ubicados en Rusia, Serbia y Estados Unidos.

Las enanas marrones son objetos considerados como “estrellas fallidas” y se encuentran distribuidas a lo largo de la Vía Láctea. Una enana marrón no tiene la masa suficiente para sostener la fusión nuclear, pero es lo suficientemente caliente para brillar en luz infrarroja.

La misteriosa estrella Tabby se oscurece a un ritmo sin precedentes

La estrella más misteriosa del Universo', también llamada KIC 8462852 o estrella de Tabby (el nombre de su descubridora) muestra una vez más un misterioso patrón de oscurecimiento (pierde brillo a un ritmo sin precedentes), que se ha tratado de explicar con hipótesis que van de enjambres de cometas a megastructuras extraterrestres.
El 19 de mayo, una llamada urgente se dirigió a científicos de todo el mundo para enfocar tantos telescopios como fuera posible hacia la estrella, para tratar de romper el misterio de su comportamiento.
El Observatorio de Fairborn en Arizona había confirmado que "la estrella era un 3% más tenue de lo que normalmente es", declaró Jason Wright, profesor asociado de astronomía en la Universidad Estatal de Pensilvania, que dirigie un estudio de la estrella. "Eso es suficiente para que tengamos la certeza absoluta de que esto no es una suerte estadística, creo que ahora lo hemos confirmado en varios observatorios". CICLO IRREGULAR La estrella KIC 8462852 ha demostrado un ciclo irregular de gradación creciente y luego regresa a su anterior brillo.

Estos cambios se detectaron por primera vez en septiembre del 2015 -por Tabetha Boyajian, de la Universidad de Yale- utilizando el telescopio espacial Kepler de la NASA, que fue construido para observar este tipo de inmersiones en el brillo de una estrella, porque pueden ser causados por un planeta moviéndose frente a la estrella vista desde la Tierra.
Pero los cambios de luminosidad no muestran el tipo de regularidad que es típico de la órbita de un planeta alrededor de su estrella, y los científicos no pueden ver cómo los cambios podrían ser explicados por un sistema de planetas.
ESTRUCTURA EXTRATERRESTRE
Los científicos han planteado la hipótesis de que los cambios podrían ser debido a un enjambre de cometas pasando delante de la estrella, que son el resultado de una fuerte actividad magnética, o que es una estructura masiva construida por extraterrestres.
Pero ninguna hipótesis principal ha surgido, por lo que los científicos han estado ansiosos por capturar una imagen muy detallada de la luz que viene de la estrella durante uno de estos períodos de oscurecimiento. Esta visión detallada es lo que los científicos llaman típicamente espectros de objetos. Puede revelar, por ejemplo, los elementos químicos específicos que están en un gas.
También puede decir a los científicos si un objeto se está moviendo hacia o lejos del observador. "Lo que esté causando que la estrella se vuelva más tenue dejará una huella digital espectral detrás", dijo Wright durante una transmisión por internet del evento, citada por Space.com, que tuvo lugar en el laboratorio Breakthrough Listen de la Universidad de California en Berkeley. "Así que si hay mucho polvo entre nosotros y la estrella bloqueará más luz azul que luz roja. Si hay gas en ese polvo, ese gas debe absorber longitudes de onda muy específicas y deberíamos ser capaces de ver eso. Así que hemos estado ansiosos por ver uno de estos cambios en una de estas inmersiones de la estrella para poder tomar algunos espectros".
Pero los científicos no podían predecir cuándo ocurriría el siguiente evento de atenuación o cuánto tiempo durará. El detectado por Kepler duró entre dos y siete días, según Wright.
Los telescopios de grado profesional suelen programar el tiempo de observación semanas o meses de antelación, por lo que Wright y sus colegas sabían que sus observaciones tendrían que venir a instancias de colegas que ya estaban usando los telescopios para otros proyectos.
 RED DE OBSERVADORES PLANETARIA
"Necesitamos tener una red de personas alrededor del mundo que estén listos para observar", dijo Wright. "Afortunadamente, la estrella no es demasiado débil y por eso hay muchos observadores y telescopios que han aceptado dedicar algo de su tiempo para captar un espectro para nosotros".
Los telescopios más grandes y más poderosos que prestarán atención a la llamada son los gemelos de 10 metros en el W.H. Observatorio de Keck en Hawái.
El equipo está trabajando para ganar tiempo de observación en al menos otros tres grandes telescopios en los Estados Unidos, según Wright.
La iniciativa Breakthrough Listen, que busca signos de vida inteligente en el universo, también se ha interesado por la estrella y lo observará con el telescopio Automated Planet Finder del Lick Observatory en California. Pero los cambios de luminosidad no muestran el tipo de regularidad que es típico de la órbita de un planeta alrededor de su estrella, y los científicos no pueden ver cómo los cambios podrían ser explicados por un siste