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Descubiertos anillos de ácido sulfhídrico en discos protoplanetarios
Los planetas nacen en discos de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes. En estos discos, denominados protoplanetarios, un conjunto de fenómenos físicos y químicos compiten entre sí para esculpir la forma final del sistema planetario. Estudiando estos objetos podemos obtener información fundamental sobre los procesos que llevan a la formación de planetas como la Tierra. El desarrollo de observatorios punteros como ALMA y NOEMA ha proporcionado la sensibilidad y resolución espacial necesarias para examinar estos apasionantes objetos, por ejemplo, mediante mapas de la distribución del polvo y distintos compuestos químicos.
Nuevas observaciones de radioastronomía revelan la estructura de los filamentos donde nacen estrellas
Las nubes densas del medio interestelar, compuestas en gran medida por gas molecular, presentan una estructura muy filamentosa. Estudiando el movimiento de este gas, astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (OAN) descubrieron hace unos años que, a su vez, estos filamentos están compuestos por fibras más finas. Y en estas fibras se localizan pequeñas zonas particularmente densas: son los «núcleos preestelares», regiones que, por el mero efecto de la gravedad, están colapsando sobre sí mismas para llegar a formar una estrella con su correspondiente sistema planetario. Tales condensaciones preestelares, que todavía no contienen ningún objeto central bien definido que pueda ser calificado como «protoestrella», son particularmente interesantes para llegar a comprender los mecanismos físicos que dominan las primeras fases de la formación estelar.
Observaciones de VLBI del sistema simbiótico R Aquarii
Los sistemas estelares binarios son laboratorios astrofísicos únicos: en ellos encontramos fenómenos físicos extremos, desde explosiones de supernovas hasta la emisión de ondas gravitacionales. Los sistemas binarios que incluyen una estrella de la rama gigante asintótica (AGB) son particularmente interesantes porque ambas estrellas pueden interactuar. Las estrellas AGB son estrellas ya viejas que pierden copiosas cantidades de masa. La masa eyectada da lugar a nebulosas de gas molecular y polvo, que se convertirán en nebulosas planetarias cuando la estrella central se caliente lo suficiente como para disociar las moléculas e ionizar los átomos en fase gaseosa.
El azufre como reloj astronómico
Los hot corinos, de los que solo se conoce una docena, son regiones que surgen durante la formación de protoestrellas de tipo solar. Una forma de comprender la dinámica y evolución de las primeras etapas de formación estelar es a través del estudio de su química. Cuando comienza a formarse una estrella, la temperatura de la región es baja y la densidad alta, por lo que las moléculas gaseosas se adhieren a la superficie de los granos de polvo presentes. Cuando el colapso del núcleo preestelar avanza, la temperatura aumenta y las moléculas pasan directamente a estado gaseoso. Esto hace que los hot corinos sean regiones químicamente ricas.
Fullerenos en envolturas circunestelares
Los fullerenos C60 y C70 son moléculas formadas por 60 y 70 átomos de carbono, respectivamente. Estas moléculas han atraído la atención de científicos desde su descubrimiento en el laboratorio hacia 1985, debido a sus diversas aplicaciones en células fotoeléctricas o medicina. Desde el punto de vista astronómico, son capaces de explicar ciertas bandas espectrales observadas en el medio interestelar, pero no identificadas. Su presencia en el espacio fue objeto de encendidos debates hasta la primera detección firme de C60 y C70 en la nebulosa planetaria Tc 1 por el telescopio infrarrojo espacial Spitzer.
Nueva herramienta para el estudio de las primeras galaxias
Uno de los mayores retos de la astrofísica extragaláctica es entender los procesos que operaron en las primeras galaxias. Tras el Big Bang, el universo era tan caliente y denso que los átomos no podían existir salvo divididos en sus constituyentes, formando un plasma. A medida que el universo se expandía, su densidad y temperatura disminuyeron hasta que los electrones y protones se pudieron recombinar formando los primeros átomos de hidrógeno. Las primeras estrellas, por su parte, volvieron a ionizar los átomos de hidrógeno con su intensa radiación. Conocemos a este periodo como época de la reionización.
Nuevo método para obtener imágenes ultraprecisas de galaxias activas
Las galaxias activas se caracterizan por tener un núcleo muy brillante con un agujero negro supermasivo que atrae la materia a su alrededor. Debido a los campos magnéticos presentes, parte de la energía del acrecimiento se transfiere a partículas que salen eyectadas a casi la velocidad de la luz, formando unos grandes chorros muy brillantes que pueden alcanzar tamaños mayores que las propias galaxias que los albergan. Gracias a su brillo y a la gran distancia a la que se encuentran, estas galaxias no solo se utilizan para ampliar nuestro conocimiento sobre ellas, sino que sirven como balizas cósmicas para definir los sistemas de referencia espacial.
Un nuevo método desvela las propiedades de tres nubes moleculares
Las nubes moleculares son los objetos más grandes y masivos de nuestra galaxia. Están compuestas por material difuso que en ocasiones condensa bajo la fuerza de su propia gravedad y produce nuevas generaciones de estrellas. Entender la estructura interna de las nubes y cómo forman estrellas es de gran interés astronómico, aunque entraña múltiples dificultades técnicas. Las nubes moleculares son tan frías que solo son detectables usando potentes radiotelescopios, y estos habitualmente constan de detectores de un único píxel. La técnica tradicional de observación de nubes moleculares consiste en realizar barridos con el radiotelescopio, de manera que el píxel del receptor recorra toda la superficie de la nube. Esto permite obtener una imagen detallada, aunque conlleva un alto coste en tiempo de telescopio. Por ello, el número de nubes moleculares caracterizadas hasta la fecha es extraordinariamente limitado.
Identificación de nuevos cúmulos de galaxias
Los cúmulos de galaxias son enormes estructuras cósmicas compuestas por cientos o miles de galaxias, gas caliente ionizado que cubre el espacio entre estas, y una gran cantidad de materia oscura, que no podemos observar directamente pero que sabemos que constituye el 85% de la masa total del cúmulo. Gracias a sus propiedades, los cúmulos nos proporcionan información muy valiosa sobre los fenómenos físicos implicados en la formación de estructuras cósmicas, así como sobre la naturaleza de la materia oscura y de la energía oscura.
Formación estelar en condiciones extremas desvelada en el cúmulo de Virgo
¿Cómo evolucionan las galaxias? Este es uno de los mayores interrogantes de toda la ciencia. Las galaxias son grandes colecciones de estrellas que nacen de enormes nubes de gas molecular frío que colapsan. Los procesos físicos que rigen el ciclo vital y la evolución de estos complejos sistemas están estrechamente relacionados con la región del espacio en la que residen, el entorno de la galaxia.
La estrella simbiótica R Aqr observada en su fase más crítica
Los sistemas estelares simbióticos están formados por dos estrellas muy próximas entre sí. La primera de ellas suele ser una estrella gigante roja en una etapa de su vida en la que pierde gran parte de su material, tal y como le ocurrirá a nuestro Sol dentro de varios miles de millones de años. Debido a la atracción gravitatoria, el material expulsado cae sobre su compañera, que normalmente es una estrella enana blanca muy caliente.
ALMA revela las propiedades del gas molecular denso en galaxias próximas
Las estrellas nacen en nubes frías de gas molecular y polvo que pueblan las galaxias. Un equipo liderado por los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (OAN, IGN) Axel García Rodríguez y Antonio Usero ha empleado el potente interferómetro ALMA para investigar una de las grandes incógnitas de este proceso: ¿qué relación hay entre las propiedades de las nubes y su capacidad de formar estrellas?
Astroquímica y el radiotelescopio de Yebes de 40 m: unos números de récord
Las moléculas juegan un papel clave en los procesos de formación de galaxias y de estrellas. El gas molecular domina las regiones más densas del medio interestelar, donde la materia sufre un drástico proceso de transformación, pasando de nubes frías y oscuras a formar estrellas y sistemas planetarios. La astroquímica o astrofísica molecular nos permite entender mejor este proceso mediante el estudio de las moléculas detectadas en el espacio.
Nuevos datos sobre la composición química de las estrellas dobles evolucionadas
La mayoría de estrellas del universo vive su vida en pareja. Algunos de estos sistemas binarios, al envejecer una de las estrellas, crecer y expulsar su corteza, muestran un notable exceso de radiación infrarroja. Esta se debe al polvo y al gas que orbita alrededor de ambas estrellas, confinados a un disco en el plano orbital del sistema, así como a los chorros de material que escapa del disco. Algunos de estos sistemas tienen chorros muy masivos, mientras que en otros, la mayor parte de la masa se encuentra en el disco en rotación. Los procesos químicos que tienen lugar en este tipo de fuentes han sido prácticamente desconocidos hasta ahora.
La química del nacimiento de las estrellas
El estudio de los procesos químicos que se dan en las primeras etapas de la formación estelar y planetaria es uno de los campos punteros de la astrofísica actual, y uno de los principales campos de trabajo de los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN). El objetivo es estudiar cómo se forman y destruyen las moléculas en ese entorno, así como el papel que estas moléculas tienen en la propia formación de la estrella. Esto nos proporciona además información sobre la química que pueden heredar los planetas y sobre la historia de los elementos y moléculas que constituyen la base de la vida.
ALMA revela un disco en rotación y un chorro bipolar en una estrella binaria evolucionada
Uno de los aspectos más enigmáticos de las etapas evolutivas es la aparición de fenómenos de pérdida de masa preferentemente en una dirección. Estos chorros bipolares dan lugar a la formación de nebulosas planetarias con estructuras complejas y su origen es uno de los campos de trabajo más importantes de los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (IGN). En la actualidad existe un creciente consenso de que la bipolaridad debe estar asociada a sistemas estelares binarios, pero la explicación detallada de estos fenómenos dista de ser conocida.
Galaxias activas: un diseño inteligente para alimentar al monstruo central
El equipo de García-Burillo con sus observaciones ha permitido demostrar, por vez primera, que la distribución del gas en las regiones circunnucleares de las galaxias refleja fielmente un diseño muy sofisticado que logra la autorregulación de la actividad nuclear. Todos estos resultados han sido publicados en dos artículos recientes de la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics en el marco del proyecto GATOS (Galaxy Activity Torus and Outflow Survey).
Astrónomos del IGN, utilizando el Radiotelescopio de Yebes, ya han descubierto 22 nuevas moléculas en el espacio
Uno de los objetivos primordiales de la astrofísica actual es determinar la composición química del gas en regiones de formación estelar, en particular la de moléculas orgánicas complejas, que puedan conectarse con el desarrollo de la vida en un futuro sistema planetario. En los últimos años se ha descubierto que las moléculas orgánicas no solo se encuentran en regiones activas de formación estelar, sino también en núcleos preestelares densos y fríos, donde todavía no se ha formado una proto-estrella.
El deuterio revela nuevos detalles de la formación estelar
Una de las formas de entender la evolución de los núcleos pre-estelares es a través de moléculas deuteradas. Un equipo liderado por la astrónoma Gisela Bañó Esplugues del Observatorio Astronómico Nacional ha realizado un estudio de la evolución de una muestra de núcleos pre-estelares en diferentes regiones del cielo
Inicio de la red de astronomía más grande de Europa: ORP
El IGN, a través del Observatorio de Yebes y del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, forma parte del dominio de las ondas de radio (RadioNet) desde 2008. La reciente unión de OPTICON y RadioNet ha dado lugar a la red colaborativa de astronomía terrestre más grande de Europa: ORP.
Nacimiento de una estrella masiva
De entre los centenares de miles de millones de estrellas que hay en la Vía Láctea, solo una de cada cien tiene una masa igual o superior a diez veces la masa del Sol, es lo que se denomina una estrella masiva. Estas son las que determinan la evolución de las galaxias.
Estrellas simbióticas: la vida de R Aquarii
Un sistema estelar simbiótico es una pareja de estrellas que orbita una alrededor de la otra; están tan próximas que entran en interacción y se produce intercambio de material entre ellas, al mismo tiempo que se potencia la capacidad del sistema para eyectar material al exterior.
ALMA observa el nacimiento de una galaxia
Las colisiones entre galaxias son procesos espectaculares, fuegos artificiales cósmicos en los que las estrellas se reorganizan produciendo formas únicas y el gas crea extensas colas. ALMA, ha sido testigo de la formación de una nueva galaxia en una colisión de este tipo.
Inicio de la red de astronomía más grande de Europa: ORP
El IGN, a través del Observatorio de Yebes y del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, forma parte del dominio de las ondas de radio (RadioNet) desde 2008. La reciente unión de OPTICON y RadioNet ha dado lugar a la red colaborativa de astronomía terrestre más grande de Europa: ORP.
Censo de máseres de SiO en estrellas simbióticas
Las estrellas simbióticas son sistemas de dos estrellas en interacción compuestos por una gigante roja y otra estrella mucho más caliente y pequeña, generalmente una enana blanca, que, tras haber consumido el hidrógeno de su núcleo, comienza la última etapa de su vida quemando el hidrógeno de capas más externas.
Detectando planetas en formación en estrellas jóvenes
Los discos protoplanetarios son estructuras que rodean a las estrellas jóvenes, compuestos de gas y polvo, en cuyo interior se forman los planetas. Estudiando los discos protoplanetarios aspiramos a comprender cómo se formas los planetas y cuál fue la historia evolutiva de nuestro sistema solar.
Nuevas observaciones de estrellas gigantes rojas mediante VLBI
Al llegar al final de sus vidas, las estrellas de masa intermedia, como nuestro Sol, atraviesan la denominada fase de gigante roja; entonces expulsan al espacio la mayor parte de su masa formando una envoltura de gas y polvo. Tras experimentar cambios drásticos en la morfología y química en esta envoltura, las gigantes rojas acaban convirtiéndose en nebulosas planetarias.
Una nueva técnica para estudiar regiones de formación estelar
Las nubes moleculares son enormes concentraciones de gas donde el proceso de formación estelar tiene lugar en la actualidad. Estas nubes recuerdan a las de la atmósfera terrestre en su apariencia irregular, pero su física interna es mucho más compleja debido a la acción combinada de la fuerza de la gravedad, los campos magnéticos, y los movimientos turbulentos del gas.
Nuevas estimaciones de distancias a galaxias lejanas
Debido a la expansión del universo, las galaxias se están alejando de nosotros a mayor velocidad cuanto más distantes se encuentran. Este alejamiento hace que la luz emitida por estas galaxias nos llegue desplazada hacia frecuencias más bajas, de manera análoga a lo que ocurre cuando escuchamos la sirena de una ambulancia alejándose.