Astronomía

Existencia de una estrella "reflectante"

Existencia de una estrella

Ni siquiera estaba seguro de cuál debería ser el título, pero tuve un pensamiento y me pregunto si será posible o no.

¿Es posible que haya una estrella que actúe como un espejo y refleje la luz casi como se recibió?

Mi pensamiento es que si hay algo así y digamos que la estrella está lejos de la Tierra 50 años luz, entonces podríamos ver 100 años atrás.


Nunca he oído hablar de ningún objeto natural que actúe como un espejo óptico en una escala lo suficientemente grande como para formar una imagen a una distancia de años luz, y parece profundamente inverosímil que exista algo de ese tipo. Los objetos naturales no son tan suaves ni uniformes.

Sin embargo, independientemente de esa pregunta, veamos qué tamaño de espejo necesitarías. Si asumimos luz con una longitud de onda de 500 nm y una trayectoria óptica de 50 años luz ($ 5 veces 10 ^ {17} m $) de largo, y queremos ver la Tierra con $ 1 millón $ resolución, necesitamos una resolución de $ 2 times 10 ^ {- 18} radianes $ que requiere una apertura $ 2 veces 10 ^ {18} $ longitudes de onda de ancho, que es casi $ 10 ^ {12} millones $ o alrededor de mil millones de kilómetros, la mayor parte del diámetro de la órbita de Júpiter.

Entonces, incluso si fueran espejos ópticos perfectamente planos, la mayoría de las estrellas son simplemente demasiado pequeñas.


Vea esta publicación sobre estrellas binarias, que contiene información relevante:

Las estrellas están lejos de ser cuerpos negros perfectos debido a la dispersión / reflexión. Esto es especialmente cierto para las estrellas más calientes, debido a todos los electrones libres, pero incluso las estrellas más frías pueden reflejar una cantidad significativa. Por ejemplo, en aanda.org/articles/aa/pdf/2001/19/aa1009.pdf verás que usan un albedo de reflexión de 0.30 para la estrella K y 1.00 para la estrella F, pero el último número no se refiere para ser tomados en serio, simplemente no les importa si la luz se refleja o se absorbe y se vuelve a emitir porque no es un término importante. Pero el valor de 0.30 para la estrella K podría significar más en serio, aunque todavía no se considera un parámetro crítico porque solo afecta el color de la luz que se refleja, no la cantidad total de luz (dado que las estrellas están en equilibrio radiativo, por lo que en última instancia debe devolver toda la luz incidente, ya sea por reflexión o calentamiento).

De hecho, las emisiones estelares a menudo se caracterizan por una "temperatura efectiva", para conectar el flujo superficial de una estrella a la fórmula de Stefan-Boltzmann para la emisión de un cuerpo negro mediante el uso de un parámetro T que no es necesariamente la temperatura real. Cuando se usa esta noción, como es bastante común para tratar con estrellas, no existe una diferencia esencial entre el calentamiento y la reflexión de la superficie de la estrella en cuestión. Los detalles de la diferencia tienen que ver con la forma del espectro, pero esa forma generalmente no es una función de Planck de todos modos, así que tan pronto como uno está usando el concepto de "temperatura efectiva" uno ya se ha separado de una comprensión detallada de la forma del espectro. (Cuando desee conocer los detalles del espectro, deberá modelar la situación con cierto cuidado).

¿Es posible que haya una estrella que actúe como un espejo y refleje la luz casi como se recibió?

Eso depende de lo que quiera decir con "tal como se recibió". Esa publicación muestra que el concepto de albedo también se aplica a las estrellas; pueden ser reflexivos.


Victoria M Kaspi y Chryssa Kouveliotou reciben el Premio Shaw de Astronomía 2021

IMAGEN: El Premio Shaw de Astronomía 2021 es compartido por igual por Victoria M. Kaspi, Profesora de Física y Directora del Instituto Espacial McGill, Universidad McGill, Canadá y Chryssa Kouveliotou, Profesora y. ver más

Crédito: Premio Shaw / Victoria M. Kaspi / Chryssa Kouveliotou / IAU

El Premio Shaw de Astronomía 2021 lo comparten a partes iguales Victoria M. Kaspi, Profesora de Física y Directora del Instituto Espacial McGill, Universidad McGill, Canadá, y Chryssa Kouveliotou, Profesora y Presidenta del Departamento de Física de la Universidad George Washington, EE. UU. Por sus contribuciones a nuestra comprensión de los magnetares, una clase de estrellas de neutrones altamente magnetizadas que están vinculadas a una amplia gama de fenómenos astrofísicos transitorios y espectaculares. Este prestigioso premio es una forma en la que la Fundación Premio Shaw busca promover la astronomía, una misión compartida por la IAU y una de las cuales las dos organizaciones tienen colaboraciones continuas para perseguir.

Mediante el desarrollo de nuevas y precisas técnicas de observación, Victoria M. Kaspi y Chryssa Kouvelioto confirmaron la existencia de estrellas de neutrones con campos magnéticos ultra fuertes y caracterizaron sus propiedades físicas. Su trabajo ha establecido a los magnetares como una nueva e importante clase de objetos astrofísicos.

Las estrellas de neutrones son los restos ultracompactos de explosiones estelares. La mayoría están rotando rápidamente con períodos de milisegundos a segundos y emiten poderosos rayos de radiación electromagnética (observados como púlsares). Como tales, son 'relojes cósmicos' precisos que permiten pruebas de física fundamental en presencia de un campo gravitacional muchos miles de millones de veces más fuerte que el de la Tierra. Reflejando su importancia, el Premio Nobel de Física ha sido otorgado dos veces por trabajos sobre púlsares (en 1974 y 1993).

Los púlsares también tienen fuertes campos magnéticos, ya que las líneas del campo magnético en la estrella progenitora se 'congelan' en el remanente estelar cuando colapsa para convertirse en una estrella de neutrones. Estos campos magnéticos canalizan chorros de partículas a lo largo de los polos magnéticos, pero los púlsares de radio clásicos son impulsados ​​principalmente por energía de rotación y giran lentamente durante su vida útil.

La investigación llevada a cabo por Kaspi y Kouveliotou fue motivada por la predicción teórica de que las estrellas de neutrones con campos magnéticos extremos hasta mil veces más fuertes que los de los púlsares regulares podrían formarse si la acción de la dínamo fuera eficiente durante los primeros segundos después del colapso gravitacional en el núcleo. de la supernova. Dichos objetos (llamados magnetares) serían alimentados por sus grandes depósitos de energía magnética, en lugar de por rotación, y se predijo que producirían ráfagas de rayos gamma altamente energéticos a través de la generación de pares de partículas ionizadas altamente energéticas en sus centros.

A partir de observaciones de una clase de fuentes de rayos X / rayos gamma llamadas "repetidores de rayos gamma suaves" (SGR), Chryssa Kouveliotou y sus colegas en 1998-99 establecieron la existencia de magnetares y proporcionaron una sorprendente confirmación del modelo de magnetar. Mediante el desarrollo de nuevas técnicas para la temporización de pulsos en longitudes de onda de rayos X y su aplicación a los datos del satélite de temporización de rayos X de Rossi (RXTE), Kouveliotou en 1998 pudo detectar pulsos de rayos X con un período de 7,5 segundos dentro de la persistencia de X -Emisión de rayos de SGR 1806-20. Luego midió la velocidad de giro del púlsar y derivó tanto la edad del púlsar como la intensidad del campo magnético dipolar, que se encuentra dentro del rango de valores pronosticados para los magnetares, cerca de 1014 gauss (1010 T). Las mediciones de centrifugado fueron extremadamente desafiantes debido a la debilidad de la señal pulsada y la necesidad de corregir la fase de rotación en múltiples épocas.

Victoria Kaspi demostró que una segunda clase de púlsares emisores de rayos X raros, los púlsares de rayos X anómalos (AXP), también eran magnetares. Kaspi tomó las técnicas utilizadas por los radioastrónomos para mantener la coherencia de fase en la sincronización del púlsar y las adaptó para trabajar en el dominio de los rayos X, mucho más desafiante. Esto le permitió realizar mediciones de tiempo extremadamente precisas de púlsares de rayos X con coherencia de fase completa en intervalos de meses a años y, por lo tanto, medir tasas de descenso mucho más pequeñas que las observadas en SGR 1806-20. Kaspi también ha hecho contribuciones fundamentales a la caracterización de los magnetares como población, a través del esclarecimiento de sus propiedades físicas y su relación con los radiopúlsares clásicos. Su trabajo ha cimentado el reconocimiento de los magnetares como una clase fuente distinta. Hoy en día, los magnetares se invocan de forma rutinaria para explicar la física subyacente a una amplia gama de transitorios astrofísicos que incluyen estallidos de rayos gamma, supernovas superluminosas y estrellas de neutrones nacientes.

Los magnetares sondean condiciones físicas extremas inaccesibles en la Tierra, como la fuerte gravedad, las densidades ultranucleares y los campos magnéticos más fuertes del Universo. En este entorno de alta energía, los pares de partículas y antipartículas se crean a partir del vacío, y se hacen posibles pruebas únicas de relatividad general y electrodinámica cuántica. En 2020-2021, se establecieron las primeras asociaciones de una magnetar galáctica con explosiones de emisión de radio de milisegundos de duración, las llamadas Fast Radio Bursts (FRB). Estos resultados pueden sugerir que los magnetares "en llamas" son los motores centrales de al menos algunos de los espectaculares FRB extragalácticos. Sin duda, los estudios futuros arrojarán más luz sobre estos emocionantes descubrimientos.

El Premio Shaw 2021 reconoce las contribuciones fundamentales de Victoria M. Kaspi y Chryssa Kouveliotou a la comprensión de las enigmáticas propiedades de los magnetares, púlsares y estallidos de rayos gamma.

La IAU es la organización astronómica internacional que reúne a más de 12 000 astrónomos profesionales activos de más de 100 países en todo el mundo. Su misión es promover y salvaguardar la astronomía en todos sus aspectos, incluida la investigación, la comunicación, la educación y el desarrollo, a través de la cooperación internacional. La IAU también sirve como la autoridad reconocida internacionalmente para asignar designaciones a los cuerpos celestes y las características de la superficie en ellos. Fundada en 1919, la IAU es el organismo profesional de astrónomos más grande del mundo.

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Copyright y copia 2021 de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS)

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Imagen de astronomía del día

¡Descubre el cosmos! Cada día se presenta una imagen o fotografía diferente de nuestro fascinante universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional.

2020 1 de mayo
Una vista hacia M106
Créditos y derechos de autor de la imagen: Joonhwa Lee

Explicación: Messier 106, una espiral grande, brillante y hermosa, domina esta vista cósmica. El campo de visión telescópico de casi dos grados de ancho mira hacia la constelación bien entrenada de Canes Venatici, cerca del mango del Big Dipper. También conocido como NGC 4258, M106 tiene unos 80.000 años luz de diámetro y 23,5 millones de años luz de distancia, el miembro más grande del grupo de galaxias Canes II. Para una galaxia muy lejana, la distancia a M106 es bien conocida en parte porque se puede medir directamente rastreando el notable máser de esta galaxia, o emisión láser de microondas. Muy rara pero de origen natural, la emisión de máser es producida por moléculas de agua en nubes moleculares que orbitan su núcleo galáctico activo. Otra galaxia espiral prominente en la escena, vista casi de canto, es NGC 4217 debajo y a la derecha de M106. La distancia a NGC 4217 es mucho menos conocida, se estima en unos 60 millones de años luz, pero las brillantes estrellas puntiagudas están en primer plano, bien dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Incluso la existencia de galaxias más allá de la Vía Láctea fue cuestionada hace 100 años en el Gran Debate de la astronomía.


El centelleo de una estrella en formación sugiere la existencia de un planeta muy joven

Esto muestra un fondo azul, en el que aparecen las ubicaciones de las estrellas en formación (mostradas como puntos amarillos) y el gas circundante (mostrado como nubes rojas). Crédito: Consejo Nacional de Investigación de Canadá / James Clerk Maxwell Telescope Transient Survey / Universidad Kyung Hee / Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica (KIAA) / Universidad de Pekín

Un equipo internacional de investigadores ha encontrado una variación poco frecuente en el brillo de una estrella en formación. Este centelleo recurrente de 18 meses no solo es un fenómeno inesperado para los científicos, sino que su comportamiento repetido sugiere la presencia de un planeta oculto.

Este descubrimiento es una victoria temprana para el Estudio Transitorio del Telescopio James Clerk Maxwell (JCMT), apenas un año y medio después de su mandato de tres años para monitorear ocho viveros estelares galácticos en busca de variaciones en el brillo de las estrellas en formación. Este novedoso estudio es fundamental para comprender cómo se ensamblan las estrellas y los planetas. La encuesta está dirigida por Doug Johnstone, oficial de investigación del Consejo Nacional de Investigación de Canadá y Greg Herczeg, profesor de la Universidad de Pekín (China), y cuenta con el apoyo de un equipo internacional de astrónomos de Canadá, China, Corea, Japón, Taiwán y la Reino Unido.

“Esta variación en el brillo o el centelleo de la estrella EC 53 sugiere que algo grande está interrumpiendo la atracción gravitacional de la estrella en formación. El hecho de que se repita cada 18 meses sugiere que esta influencia está orbitando alrededor de la estrella y es muy probable que sea un planeta oculto en formación ”, dice Doug Johnstone. Se cree que un planeta compañero está orbitando la estrella, y su atracción gravitacional pasajera interrumpe la velocidad del gas que cae sobre la estrella en formación, proporcionando una variación en el brillo observado, o curva de luz, de la estrella.

Las estrellas jóvenes nacen en regiones de la galaxia donde abunda el gas molecular. Cuando la estrella es joven, el gas y el polvo forman una nube espesa que rodea a la estrella. Parte de este material se aplana rápidamente en un disco, en el que se formarán los planetas. La nube bloquea la propia estrella de la vista óptica, por lo que los astrónomos estudian la estrella indirectamente utilizando la nube para conocer detalles sobre el crecimiento de la estrella en su interior. La estrella acumula su masa a medida que la gravedad atrae el gas para pasar del disco a la estrella, un proceso que también libera una energía significativa que calienta la nube de gas circundante. Los astrónomos utilizan telescopios sensibles a longitudes de onda submilimétricas, como el JCMT, para medir el brillo de las nubes y revelar detalles sobre el crecimiento de la estrella.

La anomalía de la curva de luz de EC 53 fue descubierta por Hyunju Yoo, estudiante graduado de la Universidad Nacional de Chungnam y asesor Jeong-Eun Lee, profesor de la Universidad de Kyung Hee (Corea del Sur), a través de un análisis cuidadoso de las observaciones mensuales de Serpens Main, una guardería estelar que se sabe que contiene muchas estrellas en formación. Aunque se ha observado que el brillo de EC 53 varía periódicamente en longitudes de onda del infrarrojo cercano durante algún tiempo, estas observaciones submilimétricas fueron esenciales para validar que la variación de brillo se debía al calentamiento del gas que se acumulaba en la estrella en formación, en lugar de variaciones en la nubosidad. del medio ambiente.

"Lo que me llamó la atención fue una nueva ronda de datos que mostró un brillo repentino que no existía en observaciones anteriores", dice Lee. “Sabía que algo único e interesante debía estar sucediendo alrededor de esta estrella en formación. Resultó que de hecho es un objeto muy especial, que proporciona una nueva ventana a cómo se forman las estrellas y los planetas ".

Una comprensión más profunda de la formación de estrellas y planetas

Durante el resto del estudio submilimétrico de tres años, el equipo continuará monitoreando EC 53 y también buscará estrellas jóvenes adicionales que muestren variaciones en el crecimiento para aprender más sobre cómo se ensamblan las estrellas y los planetas. Ya hay media docena de variables candidatas adicionales dentro de la encuesta. Mediante el estudio de estas estrellas y el uso de instalaciones telescópicas adicionales como el poderoso Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile, el estudio proporcionará una perspectiva nueva y única de la escala de tiempo para la formación de estrellas y planetas, incluso si los planetas se forman durante o después del montaje de la estrella.

“Este descubrimiento marca un punto de inflexión en cierto sentido, es como si la astronomía submilimétrica estuviera pasando de tomar fotografías de nuestra galaxia a tomar videos”, dice Greg Herczeg. “Los últimos 25 años se han dedicado a perfeccionar técnicas e instrumentos de observación que nos permitan ver la formación estelar temprana. Pero con los recientes avances en tecnología, ahora podemos observar regiones que cambian con el tiempo, para una comprensión más profunda de cómo se forman las estrellas. Este descubrimiento es solo un ejemplo de cuánto más podemos aprender ahora ".

Monitorear el brillo de las estrellas en formación a lo largo del tiempo utilizando longitudes de onda submilimétricas es un enfoque poco convencional para la observación que ha sido posible gracias a los avances recientes en la tecnología de imágenes, como SCUBA-2, y al procesamiento de reducción de datos que permite una calibración y medición precisas.


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La galaxia se come a los suyos: la Vía Láctea está destrozando la cabeza de Tauro

Si sale a finales del invierno o principios de la primavera y mira a la derecha de Orión (para los observadores del hemisferio norte), verá un V de estrellas brillantes que marcan la cabeza de Tauro el Toro. La mayor parte de estas estrellas son en realidad parte de un cúmulo estelar físico llamado Híades *, y a unos 145 años luz de distancia es el cúmulo más cercano a la Tierra.

Por ahora. El cúmulo se está disolviendo con el tiempo, las estrellas dentro de él se alejan lentamente. Esto se sabe desde hace algún tiempo, y se ha visto que muchas estrellas en el cielo cerca del cúmulo se alejan de él, formando dos largas serpentinas llamadas colas de marea.

Sin embargo, una nueva investigación teórica muestra que las colas son mucho más largas de lo que se pensaba, y también proporciona la clave para encontrar muchas más estrellas que dejaron las Híades hace mucho tiempo.

Amplia vista del cielo de Orión (izquierda), la V de Tauro (centro derecha) y las Pléyades (derecha) el 5 de marzo de 2021. Crédito: Phil Plait.

Algunas estrellas nacen aisladas o en grupos muy pequeños, pero algunas nubes gigantes de gas y polvo pueden dar a luz grupos de estrellas mucho más grandes. Llamados cúmulos abiertos, pueden tener cientos de estrellas en ellos, unidas libremente por su gravedad mutua, de modo que cada estrella orbita alrededor del centro del cúmulo. En general, tienen solo unas pocas docenas de años luz de diámetro.

Con el tiempo, las interacciones gravitacionales tienden a permitir que las estrellas más masivas se hundan hacia el centro del cúmulo, mientras que las estrellas menos masivas se mueven hacia las afueras. A una distancia suficientemente grande, la gravedad de la propia galaxia puede sacar estas estrellas suburbanas del cúmulo, liberándolas.

El magnífico racimo de las Híades, que forma la cabeza y los cuernos del toro Tauro. Crédito: Rogelio Bernal Andreo

Eso sí, el cúmulo también está orbitando el centro de nuestra galaxia. Entonces, si una estrella se aleja del cúmulo de tal manera que pierde energía orbital, caerá un poco hacia el centro galáctico. Las estrellas en órbitas inferiores se mueven más rápido (al igual que Mercurio, el planeta más cercano al Sol, lo orbita más rápido), por lo que cualquier estrella como esta atrae adelante del clúster. Si la galaxia saca una estrella del cúmulo dándole más energía, entra en una órbita más alta y se ralentiza. arrastrando el racimo.

Evolución modelada del cúmulo de estrellas Hyades. A la izquierda está la vista amplia que muestra cómo el cúmulo orbita alrededor de la galaxia, y a la derecha hay una vista de lcosa que muestra las estrellas en el cúmulo formando largas colas de marea. Crédito: Jerabkova et al., A & ampA, 2021

Con el tiempo, las estrellas que abandonan el cúmulo forman dos serpentinas largas, una un poco más cerca del centro galáctico que se mueve por delante del cúmulo (llamado brazo principal) y una un poco más alejada que se queda atrás (el brazo trasero), creando un alargado general. S-forma.

Las Híades son un grupo de mediana edad, de 600 a 700 millones de años, por lo que ha habido mucho tiempo para que esto suceda. El problema es hallazgo esas estrellas. El cúmulo se encuentra en el plano de la Vía Láctea, donde hay miles, incluso millones de estrellas en primer plano y fondo, lo que dificulta la búsqueda de estrellas de cúmulos perdidas. Sin embargo, el satélite Gaia ha mapeado las ubicaciones y velocidades de más de mil millones de estrellas, y se han encontrado muchas estrellas en las colas del cúmulo de las Híades utilizando datos de Gaia y asumiendo que comparten la mayor parte de la velocidad del cúmulo (en otras palabras, asumiendo que se alejan). lentamente).

La nueva investigación analizó esto. Un equipo de astrónomos comenzó con un modelo de computadora que mapea cómo nacen las estrellas en un cúmulo y lo modificó para incluir otros factores físicos como la rotación del cúmulo (si hay una rotación general, puede perder estrellas más fácilmente debido a la fuerza centrífuga). Lo que encontraron es que las estrellas pueden abandonar el cúmulo más rápido de lo que se pensaba, y podían predecir no solo esa velocidad adicional sino también la dirección de esas estrellas.

Volvieron a mirar las observaciones de Gaia, comenzando con 100 millones de estrellas y reduciéndolas a unos pocos cientos dados los nuevos datos. Pudieron predecir con precisión la forma de las colas de las mareas y agregarles muchas estrellas nuevas, ¡encontrando algunas tan lejos del cúmulo como 2.600 años luz!

El cúmulo de las Híades forma la cabeza de la constelación de Tauro el Toro en el cielo (estrellas rosas). Esta simulación muestra el cúmulo primero en el cielo, luego agrega las estrellas recién encontradas en las colas de las mareas y luego retrocede para mostrar las estrellas en tres dimensiones en nuestra galaxia. Crédito: ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 Reconocimiento de OIG: S. Jordan / T. Sagrista.

También encontraron que las colas no eran uniformes, sino que estaban agrupadas. Algo de esto se espera debido a la forma en que funciona la física a medida que las estrellas abandonan el cúmulo y orbitan la galaxia por sí mismas, pueden apilarse a ciertas distancias del cúmulo, causando bultos en las colas.

Sin embargo, las colas de las Híades eran aún más peculiares que eso. La cola delantera que se mueve por delante del cúmulo es mucho más prominente que la que sigue, y de hecho la cola que sigue es bastante exigua, con una decidida escasez de estrellas.

Eso es extraño. ¿Qué podría causar eso?

Un mapa del cielo muestra la ubicación de las estrellas de las Híades (estrellas en magenta y constelaciones marcadas con líneas verdes, nota a Orión a la izquierda), incluida la cola principal (a la derecha) y la cola posterior de menor densidad (izquierda). Crédito: ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 Reconocimiento de OIG: S. Jordan / T. Sagrista.

Resulta que la galaxia no es solo una distribución uniforme de estrellas. Hay cúmulos, por supuesto, pero también nubes masivas de polvo y gas y demás, y si el cúmulo pasa por uno de estos, la gravedad puede alterar un poco las colas. Los modelos muestran que para causar tantos problemas en las colas de las Híades, sin embargo, habría tenido que pasar algo muy masivo, 10 millones de veces la masa del Sol, no hace mucho tiempo. Pero nada de eso se ve cerca del cúmulo.

Los autores postulan que este grupo aún puede existir, y puede ser la primera evidencia clara de un grupo de materia oscura, un coágulo de esta materia misteriosa que algunos modelos de formación de galaxias predicen que debería existir. También orbitarían la galaxia, invisibles excepto por sus efectos gravitacionales. Es posible que esto sea lo que ha afectado a las colas de las Híades, aunque de ninguna manera es seguro. También es posible que la predicción del modelo esté desactivada y que las Híades hayan pasado una nube de gas hace más tiempo, por lo que ahora está más lejos. Es demasiado pronto para hacer declaraciones sólidas sobre los grupos de materia oscura, pero el hallazgo es bastante intrigante.

El nuevo trabajo sigue siendo bastante bueno y parece que será útil para comprender mejor cómo se forman los clústeres y cómo cambian con el tiempo. Y si se puede utilizar para trazar un mapa de las ubicaciones, diablos, incluso el existencia - de grupos de materia oscura, entonces resultará extremadamente útil para los astrónomos.

Todavía no sabemos si el Sol nació solo o si llegó a estar en un cúmulo como las Híades. Cuanto más aprendamos sobre ellos (y la galaxia misma), mejor podremos rastrear nuestros propios orígenes.


El Laureado Shaw en Astronomía

por sus contribuciones a nuestra comprensión de los magnetares, una clase de estrellas de neutrones altamente magnetizadas que están vinculadas a una amplia gama de fenómenos astrofísicos transitorios y espectaculares. Mediante el desarrollo de nuevas y precisas técnicas de observación, confirmaron la existencia de estrellas de neutrones con campos magnéticos ultra fuertes y caracterizaron sus propiedades físicas. Su trabajo ha establecido a los magnetares como una nueva e importante clase de objetos astrofísicos.


¿Por qué es importante el aprendizaje automático en astronomía?

Se afirma que esta nueva herramienta es más rápida que las técnicas anteriores y se puede automatizar y mejorar con más capacitación.

Eso es importante porque los estudios de exoplanetas producen grandes cantidades de datos de telescopios de estudio del cielo que contienen señales de planetas que pasan entre el telescopio y su estrella. Eso se conoce como transitando—Una especie de eclipse— que provoca un ligero descenso de la luz de la estrella.

Tal tránsito solo puede detectarse si la línea de visión del telescopio está en el punto, si simplemente está mirando un sistema estelar particular de lado, pero hay tantos sistemas estelares por ahí que esto sucede con frecuencia.

Sin embargo, además de ser evidencia de una planta, una caída en la curva de luz de una estrella también puede significar:

  • hay otra estrella que pasa frente a él.
  • hay alguna interferencia de otro objeto.
  • un problema técnico con la cámara del telescopio.

Estos son los falsos positivos o planetas "falsos" que los astrónomos necesitan eliminar.

Ahora que los astrónomos saben que estos 50 planetas son reales, pueden entrenarlos con telescopios para obtener más datos.

Los estudios de exoplanetas producen grandes cantidades de datos de telescopios que contienen señales de planetas que pasan. [+] entre el telescopio y su estrella.


La filosofia es dificil

Un último descargo de responsabilidad: la filosofía puede ser realmente difícil. No pretendemos proporcionar una prueba, ni siquiera un argumento especialmente fuerte, de la existencia de Dios. En cambio, simplemente afirmamos que esta apelación a Dios tiene algunas virtudes explicativas importantes y que, como resultado, merece una consideración seria como una explicación de por qué hay regularidades.

Aunque modesta, esta conclusión es digna de mención. Como mencionamos anteriormente, la práctica científica requiere regularidades. Al proporcionar una explicación filosófica de las regularidades, estamos tratando de explicar por qué la ciencia es posible en primer lugar. En relación con esto, muchos filósofos de la Edad Moderna pensaron que la investigación científica del mundo natural nos permitió conocer la mente de Dios. Si la relación de Dios con las leyes de la naturaleza pudiera ser la que hemos sugerido, los teístas deberían tener una actitud muy positiva hacia las ciencias. Del mismo modo, aquellos que prefieren los relatos naturalistas o ateos deberían al menos tener la mente abierta sobre la relación entre ciencia y religión. Esta no es una lección nueva, pero proporciona una ilustración adicional del hecho de que, si bien puede que Dios u otras entidades sobrenaturales no desempeñen ningún papel en científico explicaciones, esto no significa que la ciencia misma esté necesariamente reñida con las creencias religiosas.


Exoplaneta gigante recién nacido encontrado orbitando cerca de su estrella madre

K2-33b, que se muestra en la impresión de este artista, es uno de los exoplanetas más jóvenes detectados hasta la fecha. Hace una órbita completa alrededor de su estrella en unos cinco días. Estas dos características combinadas proporcionan nuevas y emocionantes direcciones para las teorías de formación de planetas. K2-33b podría haberse formado en una órbita más lejana y migrar rápidamente hacia adentro. Alternativamente, podría haberse formado in situ. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech. Un equipo de astrónomos ha confirmado la existencia de un planeta joven, de tan solo 11 millones de años, que orbita muy cerca de su estrella (a 0,05 unidades astronómicas), con un período orbital de 5,4 días. Aproximadamente cinco veces el tamaño de la Tierra, el nuevo planeta es un & # 8220super-Neptuno & # 8221 y el planeta más joven conocido. El descubrimiento brinda información única sobre el origen de las arquitecturas de sistemas planetarios.

Un enigma perdurable sobre los exoplanetas es su prevalencia a distancias orbitales mucho más cercanas a sus estrellas centrales que los planetas de nuestro propio sistema solar. ¿Como llegaron ahi? Un escenario sostiene que nacieron y se criaron en el disco interno caliente cerca de la estrella. Otros escenarios proponen que la población de planetas cercanos se originó en climas más fríos, a distancias más allá de la órbita de la Tierra, y migró hacia adentro, donde ahora reside. Su migración puede haber sido impulsada por interacciones con el disco natal, con otros planetas del mismo sistema planetario o con estrellas más distantes.

Estos escenarios pueden probarse observacionalmente buscando planetas jóvenes y estudiando sus órbitas. Si la población cercana se formó en el lugar o migró a través de interacciones con el disco natal, alcanzarán sus distancias orbitales finales temprano y se encontrarán cerca a edades tempranas. En comparación, migrar un planeta hacia adentro a través de interacciones con otros planetas o estrellas más distantes es efectivo en escalas de tiempo mucho más largas. Si dominan los últimos procesos, los planetas no se encontrarán cerca de sus estrellas cuando sean jóvenes.

El nuevo planeta, que transita por la estrella K2-33 en la asociación estelar Upper Scorpius de 11 millones de años, es uno de los pocos planetas conocidos a una edad tan joven y uno de los mejor caracterizados. La existencia de K2-33b demuestra que algunos planetas cercanos alcanzan sus distancias orbitales finales desde el principio. Estos planetas se forman cerca de la estrella o migran allí a través de interacciones con el disco natal. Los resultados se describen en un estudio publicado en Astronomical Journal. Esta imagen muestra el sistema K2-33 y su planeta K2-33b, en comparación con nuestro propio sistema solar. El planeta tiene una órbita de cinco días, mientras que Mercurio orbita nuestro Sol en 88 días. El planeta también está casi 10 veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech. Andrew Mann (Universidad de Texas en Austin), el primer autor del estudio, está intrigado por estos resultados, porque cómo y cuándo los planetas cercanos alcanzan sus radios orbitales puede afectar el resultado de la formación de planetas terrestres. & # 8220Si Júpiter o Neptuno hubieran migrado hacia adentro después de que se formaran los planetas terrestres, parece poco probable que nuestro sistema solar tuviera una Tierra, o cualquiera de los planetas terrestres en absoluto & # 8221, especuló.

K2-33b se identificó por primera vez como un candidato planetario utilizando datos de la misión Kepler reutilizada de la NASA # 8217, K2. Para confirmar la existencia del planeta y caracterizar sus propiedades, el equipo realizó un extenso conjunto de observaciones de seguimiento. Explicando la necesidad de estas observaciones, dijo Mann, & # 8220 Las estrellas jóvenes son más difíciles de estudiar que las estrellas más viejas alrededor de las cuales se encuentran la mayoría de los planetas. Varían intrínsecamente como resultado de la actividad estelar y pueden estar rodeadas por los escombros (polvo y rocas) de la formación de planetas. Pudimos rechazarlos como explicaciones de la señal de tránsito observada. & # 8221

Las observaciones con ARCoIRIS, el nuevo espectrógrafo infrarrojo del telescopio Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano Cerro Tololo CTIO, jugaron un papel fundamental en la medición del tamaño del planeta. & # 8220Debido a que el decremento de flujo medido durante un tránsito restringe la relación entre el planeta y los radios estelares, se necesita una buena medición del radio estelar para inferir el radio del planeta. El espectro ARCoIRIS mide la luminosidad estelar y, por lo tanto, el radio estelar, & # 8221, explicó el astrónomo de NOAO David James, coautor del estudio.

Imágenes adicionales de alta resolución y espectroscopía Doppler confirmaron que el objeto en tránsito no es un compañero estelar o un binario eclipsante de fondo mezclado con el objetivo. The high resolution imaging was carried out with NIRC2 on the Keck II telescope, and the Doppler spectroscopy with the Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) on the 2.7-metre Harlan J. Smith telescope at UT Austin’s McDonald Observatory. Additional transits of the planet were observed with the MEarth arrays at the Whipple Observatory on Mount Hopkins, Arizona and at CTIO.

In parallel with the work by Mann and colleagues, K2-33 was also studied by another research team led by Trevor David (Caltech), whose results are published in Nature. The two groups worked independently and reached similar conclusions.


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