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La primera imagen del «alma» del Universo

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La primera imagen del «alma» del Universo

Mensaje por elita el Lun Oct 03, 2011 2:44 pm

Elita

3 Octubre 2011

El telescopio terrestre más complejo del mundo abre sus «ojos» en Chile con la ambición de viajar a los orígenes del cosmos y captar el momento del Big Bang.



Las galaxias Antena (también conocidas como NGC 4038 y 4039) son un dúo de galaxias espiral en colisión y con formas distorsionadas que están a unos 70 millones de años-luz de distancia, en la constelación de Corvus (el Cuervo). Esta imagen combina observaciones realizadas por ALMA durante la etapa de pruebas y observaciones en longitudes de onda de luz visible hechas con el telescopio espacial Hubble de la NASA y ESA.

La imagen del Hubble es la más precisa que se haya captado de este objeto y sirve de referencia en términos de resolución. ALMA realiza observaciones en longitudes de onda mucho más largas, con lo cual es más difícil obtener imágenes tan nítidas. Sin embargo, cuando el conjunto de ALMA esté construido, su capacidad de resolución será diez veces superior a la del Hubble.



Las galaxias Antena (también conocidas como NGC 4038 y 4039), es la primera imagen de ALMA. En la foto, combinada con observaciones del Hubble

El más complejo telescopio terrestre que haya existido nunca, ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array), una red de antenas situada en el desierto de Atacama (Chile) ha abierto sus ojos por primera vez. Esta nueva ventana al Universo estudiará los componentes básicos de las estrellas, los sistemas planetarios y las galaxias, y proveerá a los científicos detalladas imágenes del nacimiento de los cuerpos celestes. Además, detectará las galaxias más lejanas en los confines del Universo, tal y como eran hace aproximadamente 10.000 millones de años atrás, y permitirá acercarnos al misterio del origen de todo, la gran explosión del Big Bang. En su primera imagen, ha captado las galaxias Antena, un dúo de galaxias espiral en colisión y con formas distorsionadas que están a unos 70 millones de años-luz de distancia, en la constelación de Corvus (el Cuervo).

«Estamos viviendo un momento histórico para ciencia y la astronomía, e incluso quizás para la evolución de la humanidad, porque comenzamos a usar al mayor observatorio que se esté construyendo en este momento», afirma Thijs de Graauw, Director de ALMA. La red de telescopios situada a 5.000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el norte de Chile, lleva a sus espaldas más de una década de trabajo que incluye los conocimientos técnicos y científicos de países de cuatro continentes. Aunque ya ha comenzado sus operaciones científicas, el observatorio todavía no ha sido terminado. Cuando lo esté, incluirá 66 telescopios individuales -ahora funcionan un tercio- que se combinan electrónicamente para simular un telescopio de 6km de diámetro, algo espectacular. Además, revela una visión del Universo que no puede ser visto en luz visible o infrarroja, lo que le permite estudiar algunos de los objetos más fríos del cosmos.

ALMA utiliza una longitud de onda de alrededor de un milímetro -entre luz infrarroja y ondas de radio-, lo que la hace conocida como radiación milimétrica y submilimétrica. En estas longitudes de onda, la luz es emitida por vastas nubes frías en el espacio interestelar -a temperaturas solo unas décimas de grado por encima del cero absoluto- y desde las galaxias más antiguas y distantes. Esto permitirá a los astrónomos estudiar los objetos ocultos en el espacio por densas nubes de polvo cósmico y gas que no pueden observarse de otra forma. «Alcanzar este hito es un homenaje a los notables esfuerzos de muchos científicos e ingenieros de todo el mundo que lo han hecho posible (el telescopio)», ha dicho Tim de Zeeuw, director general del Observatorio Europeo Austral (ESO), socio europeo en ALMA.

El telescopio más poderoso del mundo en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas comienza sus operaciones científicas y revela su primera imagen.


El observatorio terrestre más complejo del mundo, el Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA), abrió oficialmente sus puertas a los astrónomos. La primera imagen revelada por este telescopio que aún está en construcción, ofrece una vista del Universo que resulta invisible para los telescopios ópticos e infrarrojos. Miles de científicos de todo el mundo han competido para estar entre los primeros investigadores que podrán explorar algunos de los más oscuros, fríos y ocultos secretos del cosmos con esta nueva herramienta astronómica.

“Estamos viviendo un momento histórico para ciencia y la astronomía, e incluso quizás para la evolución de la humanidad, porque comenzamos a usar al mayor observatorio que se esté construyendo en este momento”, afirma Thijs de Graauw, Director de ALMA.

Actualmente, alrededor de un tercio de las 66 antenas de radio previstas de ALMA conforman el creciente conjunto instalado a 5.000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el norte de Chile. Pese a estar aún en construcción, ALMA ya es el mejor telescopio de su clase, como lo demuestra la extraordinaria cantidad de astrónomos que solicitó tiempo de observación con ALMA.

“La M de ALMA corresponde a ondas ‘milimétricas y submilimétricas’, porque ALMA observa el Universo en esas longitudes de onda de la luz, que son mucho más largas que las de la luz que vemos con nuestros ojos”, explica Alison Peck, Deputy Project Scientist de ALMA. “Con las ondas milimétricas y submilimétricas, podemos observar la formación de estrellas y planetas, investigar la astroquímica y detectar la luz que nos llega de las galaxias más antiguas del Universo”.

ALMA es completamente diferente de los telescopios ópticos e infrarrojos. Es un conjunto de antenas interconectadas que funcionan como un solo telescopio gigante, capaz de detectar longitudes de onda mucho más largas que la luz visible. Por lo tanto, las imágenes que capta son bastante distintas a las que conocemos del cosmos.

El equipo de ALMA ha trabajado intensamente en los últimos meses probando los sistemas del observatorio, preparándose para la primera ronda de observaciones científicas conocida como Ciencia Inicial. Uno de los resultados de estas pruebas es la primera imagen publicada por ALMA, si bien falta mucho para que el telescopio alcance todo su potencial. Esta imagen de las galaxias Antena se obtuvo usando solo 12 antenas —menos de las que se usarán para las primeras observaciones científicas— y con separaciones mucho menores entre ellas, por lo cual no es más que un atisbo de lo que está por venir. A medida que el observatorio crezca y se vayan incorporando nuevas antenas, aumentará exponencialmente la precisión, eficiencia y calidad de sus observaciones

Las galaxias Antena son un dúo de galaxias en colisión con formas extraordinariamente distorsionadas. Mientras la observación en luz visible permite ver las estrellas de las galaxias, ALMA revela objetos invisibles en esa longitud de onda, como las densas nubes de gas frío donde se forman las estrellas . Esta es la mejor imagen que se haya obtenido de las galaxias Antena en ondas milimétricas y submilimétricas.

Se descubrieron concentraciones masivas de gas no solo en el corazón de ambas galaxias, sino también en la caótica zona donde entran en colisión. Allí, la cantidad de gas supera en miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, lo que constituye una rica reserva de material para las futuras generaciones de estrellas. Este tipo de observaciones abren una nueva ventana en el Universo submilimétrico, y serán vitales para ayudarnos a comprender cómo las colisiones de galaxias pueden provocar el nacimiento de estrellas. Este es sólo un ejemplo de cómo ALMA revela partes del Universo que no pueden ser observadas por los telescopios ópticos e infrarrojos.

ALMA pudo aceptar solo un centenar de proyectos para los primeros nueve meses de Ciencia Inicial. “Fue realmente increíble recibir más de novecientos proyectos de astrónomos de todas partes del mundo, deseosos de utilizar ALMA en este primer período de observaciones científicas” señala Lewis Ball, Subdirector de ALMA.“Esto representa un nivel de demanda que no tiene precedentes en ningún otro telescopio terrestre o espacial”. Los proyectos ganadores fueron seleccionados en base a su mérito científico, diversidad regional, y también por su relevancia para el logro de las grandes metas científicas de ALMA.

Uno de los proyectos elegidos para la Ciencia Inicial fue el de David Wilner del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge (Massachusetts, EE.UU.). Wilner explica: Mi equipo busca los componentes básicos de los sistemas solares, y ALMA es la mejor herramienta que existe para detectarlos”.

El objetivo elegido por el equipo es AU Microscopii, una estrella que se encuentra a 33 años-luz de distancia y tiene apenas un 1 % de la edad de nuestro Sol. “Usaremos ALMA para captar imágenes del anillo donde nacen los planetesimales, el que, según creemos, orbita alrededor de esta joven estrella. Sólo con ALMA, sin embargo, podemos tener la esperanza de descubrir agrupaciones en estos cinturones de polvo y asteroides, que podrían constituir la materia de planetas aún no descubiertos”, agrega. Wilner y su equipo compartirán los datos obtenidos con un equipo europeo que también solicitó a ALMA realizar observaciones de esta estrella con anillo de polvo..

Cualquier búsqueda de planetas habitables alrededor de otras estrellas comienza con la búsqueda de agua en esos distantes sistemas solares. Se cree que en los discos de residuos, esas aglomeraciones de polvo, gas y roca que gravitan alrededor de las estrellas, también hay trozos de hielo que contienen en su interior agua congelada, gas y quizá incluso moléculas orgánicas, todos elementos de la astroquímica de la vida.

Simón Casassus, de la Universidad de Chile, y su equipo usarán ALMA para observar el disco de gas y polvo que rodea HD142527, una joven estrella que se encuentra a 400 años-luz de distancia. El disco de polvo alrededor de esta estrella tiene un espacio vacío muy grande, que podría haber sido causado por la formación de planetas gigante”, explica Casassus. “Fuera del espacio vacío, el disco contiene gas suficiente para producir una docena de planetas del tamaño de Júpiter. Si existe material gaseoso disponible, dentro de dicho espacio podría estar formándose un joven planeta gigante gaseoso”. Sus observaciones con ALMA permitirán medir la masa y las características físicas del gas presente dentro del espacio vacío. Así, ALMA nos da la oportunidad de observar la formación de un planeta, o sus rastros más recientes”, indica Casassus.

Aún más lejos, a 26.000 años-luz de nosotros, en el centro de nuestra galaxia, se encuentra Sagittarius A*, un agujero negro supermasivo que tiene cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol. El gas y el polvo presentes entre nosotros y el agujero negro impiden observarlo con los telescopios ópticos. ALMA, en cambio, es capaz de penetrar la oscuridad galáctica y proporcionarnos una impresionante vista de Sgr A*.

Heino Falcke, astrónomo de la Radboud University Nijmegen de Holanda afirma: ALMA nos permitirá observar las llamaradas de luz alrededor de este agujero negro supermasivo y tener imágenes de las nubes de gas atrapadas por su inmensa fuerza. Así podremos estudiar los desordenados hábitos alimentarios de ese monstruo. Creemos que parte del gas puede estar escapando de sus garras, a una velocidad cercana a la de la luz”.

ALMA es capaz de ver el polvo cósmico, frías cenizas de las estrellas que explotaron. Como las líneas negras de los cuadernos para colorear de los niños, el polvo cósmico y el gas frío definen las estructuras internas de las galaxias, aunque no podamos verlas claramente. En los límites de nuestro Universo visible se encuentran las misteriosas galaxias de formación estelar, verdaderas islas brillantes en un cosmos que de otra manera estaría dominado por la calma y la oscuridad. Aquí ALMA buscará rastros de gas frío, a distancias tan lejanas que se remontan a unos pocos millones de años después del Big Bang, durante la era que los astrónomos llaman “amanecer cósmico”.

Masami Ouchi, de la Universidad de Tokio (Japón), usará ALMA para observar Himiko, una galaxia muy distante que cada año genera estrellas equivalentes a unos 100 Soles y que está rodeada por una nebulosa gigante y brillante. Los demás telescopios no nos muestran por qué Himiko es tan brillante y cómo se ha desarrollado para convertirse en una enorme nebulosa caliente, cuando el Universo antiguo que la rodea es tranquilo y oscuro comenta Ouchi.ALMA puede mostrarnos el gas frío presente en las profundidades de la nebulosa con formación estelar Himiko, monitoreando los movimientos y la actividad en su interior, lo que finalmente nos permitirá ver cómo se formaron las galaxias masivas durante el amanecer cósmico”.

Durante las observaciones de Ciencia Inicial, la construcción de ALMA seguirá adelante en los Andes chilenos, en las alturas del remoto llano de Chajnantor, situado en el inhóspito desierto de Atacama. Cada nueva antena, diseñada para resistir las duras condiciones climáticas, se incorporará al conjunto y se conectará a las demás mediante cables de fibra óptica. Los datos obtenidos por estas antenas, distantes entre sí, son combinados por uno de los supercomputadores más rápidos del mundo, un correlacionador fabricado especialmente para ALMA, capaz de realizar 17 mil millones de millones de operaciones por segundo. [3]

En 2013, ALMA será un conjunto de 66 antenas de radio ultraprecisas que trabajará al unísono en una extensión de 16 kilómetros, construido por los socios multinacionales de ALMA en Norteamérica, Asia del Este y Europa.

El director de ALMA, Thijs de Graauw, afirma: “Hoy se consagra la exitosa colaboración de miles de personas de todo el mundo que trabajan en pos de un mismo objetivo: construir el radiotelescopio más avanzado del planeta para explorar los lugares más fríos y oscuros del Universo, donde surgen las galaxias y estrellas, y quizá los orígenes mismos de la vida”.



El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una alianza entre Europa, Norteamérica y Asia del Este en colaboración con la República de Chile. ALMA es financiado en Europa por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO); en Norteamérica, por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de la Ciencia (NSC) de Taiwán, y en Asia del Este, por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en colaboración con la Academia Sinica (AS) de Taiwán.

La mayor parte de las observaciones de prueba de ALMA usadas para crear esta imagen se hicieron utilizadando solo doce antenas -menos de las que se usarán para las primeras observaciones científicas- y con separaciones mucho menores entre ellas, por lo cual no es más que un atisbo de lo que está por venir. A medida que el observatorio crezca y se vayan incorporando nuevas antenas, aumentará exponencialmente la precisión, eficiencia y calidad de sus observaciones. Aun así, esta es la mejor imagen que se haya obtenido de las galaxias Antena en ondas submilimétricas, lo que marca un hito en la exploración del Universo submilimétrico.

Mientras que la observación en luz visible (representada principalmente en azul en esta imagen) permite detectar estrellas recién formadas en las galaxias, ALMA revela objetos imposible de observar en esa longitud de onda, como lo son las densas nubes de gas frío donde se forman las estrellas. Las observaciones de ALMA (representadas aquí en rojo, rosado y amarillo) se realizaron en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas específicas para detectar la presencia de moléculas de monóxido de carbono en nubes de hidrógeno -invisibles en otras longitudes de onda-, donde se forman las estrellas.

Se descubrieron concentraciones masivas de gas no solo en el corazón de ambas galaxias, sino también en la caótica zona donde entran en colisión. Allí, la cantidad de gas supera en miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, lo que constituye una rica reserva de material para las futuras generaciones de estrellas. Este tipo de observaciones serán vitales para comprender cómo las colisiones de galaxias pueden provocar el nacimiento de estrellas. Este es solo un ejemplo de cómo ALMA revela partes del Universo que no pueden ser observadas por los telescopios ópticos e infrarrojos.





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Re: La primera imagen del «alma» del Universo

Mensaje por Rosy el Sáb Oct 15, 2011 2:49 pm

Hola estoy viendo la imagen de ALMA y al alejarme de ella,veo un perfil muy claro de una persona con su cerebro ... uds lo ven? no se si es mi imaginacion ,

Que maravilla de la ciencia llegar a estos lugares de la galaxia,me encanta este tema

Saludos

Rosy

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Re: La primera imagen del «alma» del Universo

Mensaje por AnaPaula el Sáb Oct 15, 2011 4:28 pm

cheers Hola Rosy , bienvenida compañera este es un tema fascinante y hay mucho que descubrir, hace unos dias subi unos videos del Telescopio mas potente del mundo el Hubble, te dejo el link para que lo veas.

http://acontecimientos2012.latin-foro.net/t2428-el-espacio-ultraprofundo-del-hubble-en-3d?highlight=telescopio+hubble

Saludos y espero que los disfrutes

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Re: La primera imagen del «alma» del Universo

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