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El 8 de abril pasado, México, Estados Unidos y Canadá presenciaron un eclipse solar total, mientras que la NASA enviaba tres cohetes al espacio. El propósito de la misión era observar cómo la repentina caída de la luz sobre una parte del planeta afectaba a la capa de aire de la Tierra (la ionosfera). Esta capa se encuentra entre la atmósfera superior e inferior del planeta, a una altitud de aproximadamente 90 a 500 kilómetros sobre la Tierra.
La ciencia sabía que la transición del día a la noche causaba descensos en las temperaturas, además de alterar los comportamientos de los animales. Sin embargo, aún no se sabía cómo afectaban a esta capa los breves momentos de oscuridad.
Normalmente, la radiación ultravioleta del sol arranca electrones de los átomos, lo cual forma partículas cargadas eléctricamente que hinchan la atmósfera superior. Luego del atardecer regresa a su estado, pues los iones se vuelven a combinar en átomos neutros que vuelven a ser arrancados cuando amanece.
En un comunicado reciente de la NASA, Aroh Barjatya, profesor de ingeniería y física en la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, afirmó: "Es una región electrificada que refleja y refracta señales de radio y también afecta las comunicaciones por satélite a medida que pasan las señales. Comprender la ionosfera y desarrollar modelos que nos ayuden a predecir perturbaciones es crucial para garantizar que nuestro mundo, cada vez más dependiente de las comunicaciones, funcione sin problemas".
Los cohetes fueron lanzados 45 minutos antes, durante y 45 minutos después del eclipse desde las instalaciones de Wallops de la NASA, en el estado de Virginia. En un artículo de la NASA publicado el año pasado, Barjatya explicó que al imaginar "la ionosfera como un estanque con algunas suaves ondas, el eclipse es como una lancha a motor que de repente atraviesa el agua. Crea una estela inmediatamente debajo y detrás de él, y luego el nivel del agua sube momentáneamente a medida que vuelve a entrar".
Los mismos investigadores realizaron un experimento similar el año pasado en el eclipse solar parcial que hubo en octubre, en el que la luna bloqueó un 90 % de la luz del sol. Con ese experimento encontraron que la caída de la luz provocó perturbaciones tales que afectaron la comunicación por radio y satélite, por lo que evidenciaron una necesidad de mejorarlas.
En el comunicado Barjatya afirmó que están “muy emocionados de relanzar [los cohetes] durante el eclipse total, para ver si las perturbaciones comienzan a la misma altitud y si su magnitud y escala siguen siendo las mismas”.
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Esta formación geológica, conocida como una "seta", es en realidad una concreción y se encuentra en la región de Hogwallow Flats. No se tiene información precisa sobre su fecha de formación inicial.
El rover Perseverance de la NASA sigue adelante con su misión de recolectar muestras marcianas en busca de signos de vida y para obtener datos sobre el pasado geológico del planeta. A pesar de un contratiempo a mediados de febrero, cuando se detectó un fallo en una de las dos cubiertas del instrumento científico SHERLOC que impedía la recopilación de datos, el rover continúa operativo.
Recientemente, la NASA ha compartido una imagen intrigante de una formación plana en la superficie del cráter Jezero de Marte, con una roca que sobresale en forma de seta. Este 'hongo' fue descubierto por el Perseverance y se encontraba en la zona conocida como Hogwallow Flats. La roca tiene entre uno y dos centímetros de altura y menos de un centímetro de ancho. Sin embargo, a pesar de su apariencia, en realidad se trata de una característica geológica denominada concreción.
En respuesta al descubrimiento, Hemani Kalucha, estudiante de doctorado en Caltech (California, Estados Unidos), señaló en el blog de la NASA que no se sabe exactamente cuándo se formó por primera vez la concreción en forma de 'hongo' en Hogwallow Flats. Sin embargo, explicó que a lo largo de miles de millones de años, el viento marciano ha erosionado el lecho de roca más blanda alrededor de esta concreción resistente.
Kalucha describió cómo, debido a este proceso de erosión, todo lo que queda del lecho de roca circundante es una aguja de roca muy delgada que conecta la concreción con la roca plana debajo. Comparó esta formación con las características gigantescas del vudú en el suroeste de Estados Unidos, aunque en una versión en miniatura.
Además, el equipo también observó otras variedades de concreciones en Marte, incluyendo concreciones grandes en forma de disco, concreciones pequeñas y esféricas, así como concreciones puntiagudas.
¿Qué es una concentración?
Una concreción es una masa sólida que se forma dentro de una roca debido a la acción del agua que fluye a través del sedimento. Durante este proceso, los minerales se disuelven en el agua y luego se precipitan, formando una configuración más compacta. Estas concreciones suelen ser más duras que la roca circundante, lo que las hace menos susceptibles a la intemperie y a la erosión.
En la Tierra, las concreciones pueden tener una amplia variedad de formas, desde irregulares hasta esféricas, y pueden variar en tamaño desde tan pequeñas como un milímetro hasta tan grandes como dos metros. Se cree que las concreciones aparecieron por primera vez en el registro de rocas terrestres hace más de 3.000 millones de años.
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Gracias a este descubrimiento podemos ver a la galaxia, denominada GN-z11, tal como existía apenas 430 millones de años después del Big Bang.
La evidencia de que existió la primera generación de estrellas en el universo ha salido a la luz gracias a las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST). La prueba se encuentra en una de las galaxias más distantes conocidas.
La galaxia, denominada GN-z11 , fue descubierta por el Telescopio Espacial Hubble en 2015 y, antes del lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, era considerada la galaxia más lejana conocida. Con un corrimiento al rojo de 10,6, tiene más sentido hablar de cuánto tiempo hace que existió, que de qué tan lejos está. Esto se debe a que vemos GN-z11 tal como era sólo 430 millones de años después del Big Bang debido al tiempo que tardó su luz en viajar a nuestro rincón del cosmos. A modo de comparación, el universo actual tiene 13.800 millones de años.
Como tal, GN-z11 era un objetivo principal para que lo estudiara el JWST. Ahora, dos nuevos artículos describen profundos descubrimientos sobre GN-z11 que revelan detalles vitales sobre cómo pudieron crecer las galaxias que existieron en el universo primitivo.
GN-z11 es la galaxia más luminosa conocida con este corrimiento al rojo en particular y, de hecho, esto se ha convertido en un tema común para las galaxias de alto corrimiento al rojo que el JWST ahora encuentra casi regularmente en el universo temprano. Muchas de ellas parecen mucho más brillantes de lo que nuestros modelos de formación de galaxias predicen que deberían ser. Esas predicciones se basan en el modelo estándar de cosmología.
Ahora, las nuevas observaciones del JWST parecen haber arrojado luz sobre lo que está pasando.
Un equipo de astronomía, dirigido por Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge, ha probado el GN-z11 con los dos instrumentos de infrarrojo cercano del JWST, la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec). Los investigadores descubrieron evidencia de la primera generación de estrellas, llamadas estrellas de Población III, así como de un agujero negro supermasivo que engulle enormes cantidades de materia y crece a un ritmo enormemente acelerado.
Los científicos pueden calcular la edad de una estrella basándose en su abundancia de elementos pesados, que habrían sido formados por generaciones anteriores de estrellas que vivieron y murieron, arrojando esos elementos pesados al espacio donde finalmente se reciclan en regiones de formación estelar para formar nuevos cuerpos estelares. Las estrellas más jóvenes que se han formado durante los últimos cinco o seis mil millones de años se conocen como estrellas de Población I y tienen la mayor abundancia de elementos pesados. Nuestro sol es una estrella de población I. Las estrellas más viejas contienen menos elementos pesados porque hubo menos generaciones de estrellas antes que ellas. A estas las llamamos estrellas de Población II y viven en las regiones más antiguas de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Las estrellas de población III, sin embargo, hasta ahora han sido puramente hipotéticas.
Estas habrían sido las primeras estrellas en formarse y, como no hubo otras estrellas antes que ellas, no habrían contenido elementos pesados y estarían formadas únicamente a partir del prístino hidrógeno y helio forjados durante el Big Bang. También se cree que estas primeras estrellas eran extremadamente luminosas, con masas equivalentes al menos a varios cientos de soles.
Aunque los astrónomos aún no han visto directamente estrellas de Población III, el equipo de Maiolino detectó evidencia indirecta de ellas en GN-z11. NIRSpec observó una masa de helio ionizado cerca del borde de GN-z11.
"El hecho de que no veamos nada más que helio sugiere que este grupo debe ser bastante prístino", dijo Maiolino en un comunicado. "Esto es algo que la teoría y las simulaciones esperaban en las proximidades de galaxias particularmente masivas de estas épocas: que debería haber bolsas de gas prístino sobreviviendo en el halo, y estas podrían colapsar y formar estrellas de Población III".
Este gas helio está siendo ionizado por algo que produce enormes cantidades de luz ultravioleta, algo que se infiere como estrellas de Población III. Potencialmente, el helio observado es material sobrante de la formación de esas estrellas. La cantidad de luz ultravioleta necesaria para ionizar todo ese gas requiere alrededor de 600.000 masas solares de estrellas en total, brillando con una luminosidad combinada 20 billones de veces más brillante que nuestro sol. Estas cifras sugieren que las galaxias distantes como GN-z11 habrían sido más expertas en formar estrellas masivas que las galaxias del universo moderno.
Mientras tanto, según una segunda serie de resultados, el equipo de Maiolino también encontró evidencia de un agujero negro de dos millones de masas solares en el corazón de GN-z11.
"Encontramos gas extremadamente denso, común en las proximidades de agujeros negros supermasivos, que acumula gas", afirma Maiolino en el mismo comunicado. "Estas fueron las primeras señales claras de que GN-z11 alberga un agujero negro que está devorando materia".
El equipo también detectó un poderoso aguanieve de radiación que fluye desde el disco de acreción de materia que gira alrededor del agujero negro, así como elementos químicos ionizados que normalmente se encuentran cerca de los agujeros negros en acreción. Es el agujero negro supermasivo más distante descubierto hasta ahora, dice el equipo, y su apetito glotón hace que su disco de acreción se vuelva denso y caliente, y brille intensamente. Esto, combinado con las estrellas de Población III, es lo que hace que GN-z11 brille tan intensamente, creen los investigadores, sin romper la cosmología estándar como algunos han afirmado prematuramente.
El estudio sobre el grupo de helio ionizado y las estrellas de Población III ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics, y se puede encontrar una preimpresión aquí. Mientras tanto, el estudio sobre las observaciones del agujero negro NIRCam se publicó el 17 de enero en la revista Nature.
Artículo tomado de Space.com
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