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Un aficionado localiza una explosión de rayos gamma, antes que los profesionales

Armado con un telescopio de 12 pulgadas, un ordenador, y una alerta de correo electrónico de la NASA, Berto Monard de Sudáfrica se ha convertido en el primer astrónomo aficionado que descubre el resplandor de una explosión de rayo gama, la explosión más poderosa habida en el Universo.

El descubrimiento destaca lo bien que han funcionado los sistemas puestos a punto por la NASA, y la gran ayuda que los aficionados pueden proporcionar a los científicos, en la detección acontecimientos breves y aleatorios, como explosiones de novas y supernovas, o de rayos gamma.

Esta explosión (de 40 segundos de duración) ha sido descubierta por el Explorador Transitorio De gran energía de la NASA (HETE) el 25 de julio. La detección de Monard del resplandor crepuscular persistente, y así la posición de explosión, ha cedido el paso al estudio complementario de precisión; una oportunidad que muy bien podría haberse perdido: En el momento de la explosión, miles en astrónomos profesionales asistían la conferencia de Unión Internacional Astronómica en Sydney, Australia, lejos de sus observatorios.

" He visto una multitud de estrellas y galaxias y hasta la supernova, pero esta luminiscencia de explosión de rayo gama está entre la luz más antigua que alguna vez a entrado en mi telescopio, " dijo Monard. " La explosión que la causó, está situada a mas de 10.000 millones de años luz; antes de que la Tierra se hubiera formado. "

Una explosión de rayos gamma, se caracteriza por durar desde unos segundos, hasta un minuto. Y durante las horas siguientes, va bajando la energía hacia los rayos X, y la zona óptica, con lo que es crucial una detección temprana del resplandor remanente, con objeto de identificar plenamente el objeto que la produjo.

Monard notificó a los profesionales, el lugar de la explosión dentro de las siete horas siguientes a la detección por HETE. La Red Interplanetaria (IPN), que comprende seis detectores de rayo gamma orbitales, confirmó la posición.

Por su propia naturaleza, una explosión de rayos gamma, no puede ser enfocada como la luz óptica. HETE localiza explosiones a sólo dentro de uno arcominuto. (Un arcominuto es aproximadamente igual al tamaño de un ojo de una aguja sostenido en la mano con el brazo estirado. La mayor parte de las explosiones de rayo gamma están sumamente lejos, por lo cual, miríadas de estrellas y galaxias llenan el círculo diminuto. Sin la localización de un resplandor crepuscular brillante que se descolora, los científicos tienen gran dificultad para localizar la posición de la explosión de rayos gamma, días o semanas más tarde.

El estudio de explosiones de rayos gamma parte de dos innovaciones: tan pronto como HETE descubre una explosión retransmite una posición al GCN (situado en el NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Md), y al instante, un sistema automatizado notifica a científicos y astrónomos aficionados por todo el mundo el acontecimiento, vía correo electrónico

Monard es miembro de la Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO). Monard usó la información GCN pasada por el AAVSO y otros grupos de red y giró su telescopio a la posición decidida por HETE.

Monard, Belga que vive en Sudáfrica, tiene otros descubrimientos en su haber, como diez supernovas, y varias explosiones en sistemas de estrellas de neutrones.

Un satélite canadiense para estudiar la química de la atmósfera de la Tierra y la frágil capa de ozono ha sido lanzado satisfactoriamente el martes por la noche.

El SciSat , de aproximadamente 40 millones de € fue introducido en un cohete Pegaso, que iba dentro de un avión Looked modificado L-1011, y aproximadamente a 70 Km. de la línea de la costa de la California Central fue desprendido de su portador.

El cohete Pegaso se encendiño para lanzar al Scisat al espacio.
Credito: La Nasa TV/Spaceflight

El cohete de Pegaso se encendió para lanzar al SciSat 1 al espacio. Crédito: la NASA TV/Spaceflight

Ahora el cohete de tres etapas ha sido liberado sobre el Océano Pacífico a las 2:09 GMT. Durante cinco segundos, el cohete cae, y a continución se encienden sus cohetes, para en el plazo de diez minutos, desplegar su carga a 600 Km. de altura, en una órbita inclinada 73,9 º sobre el Ecuador..

El lanzamiento - valorado en 21. millones de € ha sido el último previsto para el lanzador Pegaso durante 2003. Con este lanzamiento, se consiguen 21 vuelos consecutivos sin problemas.

Usando el telescopio ESO de 3.6 ms en (Chile) La Silla, un equipo internacional de astrónomos [1] ha descubierto un espejismo complejo cósmico en la constelación del sur el Cráter (la Taza). Este " la lente gravitacional " el sistema consiste en (al menos) cuatro imágenes del mismo cuasar así como una imagen de forma anular de la galaxia en la que el cuasar reside - sabido como " un toque(anillo) de Einstein ". La galaxia más cercana lensing que causa esta ilusión óptica intrigante está también bien visible.

El equipo obtuvo los espectros de estos objetos con la nueva cámara EMMI montada sobre el Nuevo Telescopio de Tecnología ESO de 3.5 ms (NTT), también en el observatorio La Silla. Ellos encuentran que el cuasar está localizado a una distancia de 6.300 millones de años luz (su desplazamiento al rojo es z = 0.66 mientras la galaxia que hace de lente, elíptica está aproximadamente a mitad de camino entre el cuasar y nosotros, en una distancia de 3,500 millones de años luz ( su z = 0.3).

El sistema ha sido designado RXS J1131-1231 - y es el cuasar más cercano visto a través de lentes gravitacionales descubierto hasta ahora.

El panel izquierdo muestra la imágen del sistema de lente gravitacional recien descubierto RXS J1131-1231 registrado según el instrumento EFOSC2 sobre el telescopio ESO de 3.6 ms. La imagen del panel derecho permite una mejor vista de los cuatro componentes en forma de estrella (las cuatro imagenes del mismo cuasar distante), el anillo de Einstein (la imagen alargada de la galaxia anfitrión del cuasar) y la galaxia central, (imágen brillante y difusa). Crédito: ESO.

El principio físico que existe detrás "de una lente gravitacional" (también conocido como " un espejismo cósmico ") se conoce desde 1916 como una consecuencia de la Teoría de Albert Einstein de la Relatividad General. La gravedad de un objeto masivo dobla la geometría local del Universo, entonces los rayos de luz que pasan cerca del objeto son curvados. Algo parecido a como una línea recta sobre la superficie de la Tierra es necesariamente curva, debido a la forma de la superficie de la Tierra.
Este efecto fue observado por primera vez, por los astrónomos en 1919 durante un eclipse total solar. Las medidas exactas de estrellas vistas en el cielo oscuro cerca del Sol eclipsado indicaron un desplazamiento evidente en la dirección frente al Sol, tanto como había predicho la teoría de Einstein. El efecto es debido a la atracción gravitacional de los fotones procedentes de la estrella lejana, cuando pasan cerca del Sol en su camino hacia la Tierra. Esto era una confirmación directa de un fenómeno completamente nuevo y representó un jalón en la física.
En los años 30, el astrónomo Fritz Zwicky (1898 - 1974), de nacionalidad suiza, trabajando en el Observatorio Monte Wilson en California, comprendió que el mismo efecto también puede pasar lejos en el espacio donde las galaxias y racimos de galaxias grandes pueden ser suficientemente compactos y masivos para doblar la luz de objetos mucho más distantes. Sin embargo, sólo cinco décadas más tarde, en 1979, se confirmaron sus ideas al descubrir el primer ejemplo de un espejismo cósmico (como dos imágenes del mismo cuasar distante).
Generalmente ven espejismos cósmicos como las imágenes múltiples de un cuasar por una galaxia localizada entre el cuasar y nosotros. El número y la forma de las imágenes del cuasar dependen de las posiciones relativas del cuasar, la galaxia-lente y nosotros. Además, si la alineación fuera perfecta, veríamos una imagen de forma anular alrededor del objeto que hace de lente Tales "anillos de Einstein" son muy raros, y sólo han sido observados en un muy pocos casos.

Si alguien pega un mordisco a una galleta con trocitos de chocolate, deja la evidencia de su robo en forma de una media luna de galleta que falta. Lo mismo ocurre en nuestro sistema solar, donde un impacto puede tomar una mordedura de un planeta o asteroide, que se marcha dejando una evidencia en forma de cráter. Por combinación de la tecnología moderna con un telescopio histórico, los astrónomos han descubierto que el asteroide Juno tiene una mordedura. Las primeras imágenes directas de la superficie de Juno muestran una ,cicatriz, causada por un cráter de impacto fresco.

Visión artistica del asteroide Juno mostrando "la mordedura" que se le ha dado al asteroide por un impacto. Credito: David A. Aguilar. Centro Smithsoniano para la Astrofísica.

Las imágenes del asteroide Juno tomado con el telescopio de 100 pulgadas de Monte Wilson muestran que lo que parece ser un cráter de 60 millas de ancho. El cráter es visible como un área oscurecida en el cuadrante inferior izquierdo en las imágenes tomadas a 833 nm y 934 nm. El material excavado por la colisión que produjo el cráter "la mordedura" tiene baja reflectancia sobre todo en la longitud de onda de 934 nm. Un sistema de óptica adaptable proporcionó una vista notablemente clara de la superficie de Juno por reducción de la interferencia de la atmósfera de la Tierra. Crédito: Sallie Baliunas et al.

Juno, el tercer asteroide descubierto, ha sido fotografiado por los astrónomos desde principios del siglo XIX. Orbita el Sol con miles de otros asteroides, entre Marte y Júpiter.

El astrónomo Sallie Baliunas (del Centro para la Astrofísica) fotografió Juno cuando fue localizado relativamente cerca en términos astronómicos; aproximadamente el 10 por ciento más lejos de la Tierra, que la Tierra del Sol. Con esa distancia, Juno apareció muy diminuto en el cielo, subtendiendo sólo 330 milli - arcosegundos - el equivalente de una moneda de diez centimos vista a una distancia de 9 kilómetros. Resolver detalles en su superficie, era un desafío.
Para solucionar el problema, los científicos usaron un sistema de óptica adaptativa conectado al telescopio de 100 pulgadas de Monte Wilson. La óptica adaptativa permite a los astrónomos compensar la distorsión creada por las corrientes de aire en la atmósfera de nuestro planeta, proporcionando imágenes tan nítidas y claras como las que se pueden tomar en el espacio.

Sus mapas superficiales mostraron que Juno, como otros asteroides, es deforme y que tiene bordes "agudos". Incluso se ha podido ver, "una mordedura" oscura vista en longitudes de onda del infrarrojo cercano. Los astrónomos concluyeron que el asteroide chocó con otro objeto recientemente (en términos astronómicos), causando un cráter de 90 km. de ancho, o posiblemente un cráter más pequeño que es rodeado por una manta de 90 km. de ruinas ejectadas.

La imagen de alta resolución, de una parte de la Cuenca de Schiaparelli, en Marte, captada el 3 de Junio por la cámara MGS del Orbitador Marciano, produce este impresionante ejemplo de formaciones estratificadas en el interior de un antiguo cráter. En la Tierra, tales estructuras pueden verse en las rocas sedimentarias , material depositado en el fondo de los oceános o lagos antiguos y luego erosionado hasta revelar los estratos . Con el Sol iluminando, la capa central parece erguirse por encima de las otras, dentro del cráter de 2.3 kilómetros de ancho. En el pasado distante de Marte, el cráter podría haberse llenado de agua, reposando tal vez en el fondo de un lago que llenaba el impacto, en la Cuenca de Schiaparelli . Además, tales estratos también podrían haberse formado con el material depositado por la ventosa atmósfera marciana. Conforme los satélites continúan examinando la superficie marciana desde su órbita, la nave espacial Espíritu y Oportunidad ,de la NASA, intentará aterrizar al inicio del año próximo, con el fin de explorar más la provocativa historia del agua en el Planeta Rojo .

Investigadores de la NASA han concluído pruebas con un nuevo combustible parafínico de uso en vuelo interplanetario. Éste nuevo material reducirá el costo de operaciones a la vez que disminuirá los riesgos a la tripulación. Se espera que éste combustible una vez aprobado se utilizará en el sistema de propulsión del transbordador espacial (Space Shuttle).
Las pruebas recientes son la culminación de dos años de colaboración entre investigadores de Stanford University y científicos del Centro de Investigación NASA Ames en Moffett Field, California. El combustible, de composición análoga a la cera de parafina en velas, se maneja fácilmente y no es tóxico. El nuevo combustible se distingue de sus precursores en que los residuos de la combustión son bióxido de carbono y agua en contraste con los subproductos de procesos convencionales específicamente el óxido de aluminio, y ácidos como por ejemplo el ácido clorhídrico el cual es un gas a temperatura ambiente.
"El costo de producción, manejo, y transporte de combustibles sólidos clásicos es relativamente alto. Por contraste, el nuevo combustible no es tóxico, resultando no sólo más módico, sino también favorable al medio ambiente." Dijo Greg Zilliac del Centro de Investigación NASA Ames. Añadió Zilliac, "La inocuidad y estabilidad química del nuevo combustible permitiría, por ejemplo, abastecer un cohete híbrido en la plataforma de lanzamiento, y así reducir costos."
El objetivo de las pruebas llevadas a cabo en NASA en una cámara de combustión, en la que se reproducen condiciones presentes durante el despegue, es el de ampliar observaciones anteriores conducidas en Stanford al nivel de laboratorio. "Los resultados prometedores obtenidos en las cámaras de combustión de NASA indican una velocidad de combustión comparable a la lograda en experimentos a menor escala en Stanford." Aclara Zilliac "Éste nuevo combustible podría tener un impacto mayor en el futuro de la aeronáutica."

"Las cámaras de combustión de la NASA tienen un diámetro comparable a un sistema de propulsión híbrida tal como los cohetes sólidos del transbordador espacial (Space Shuttle) aunque el cohete sólido es un poco más largo," explicó Brian Cantwell, catedrático de Stanford University. Añadiendo, "Cohetes híbridos, del tipo que utiliza parafinas como combustible, se pueden regular durante una gama amplia de operaciones incluyendo paro total y reanudación de impulso. Éste es una propiedad importante por la que se les debe dar consideración como posibles reemplazos para el sistema preexistente de cohetes sólidos actualmente en uso en el transbordador espacial los cuáles no se pueden extinguir una vez encendidos." Dijo Cantwell, "Uno de los modelos en desarrollo consiste de un cohete híbrido capaz de retornar al punto de lanzamiento para reabastecimiento."
Los cohetes híbridos se sirven de un oxidante líquido el cual se gasifica antes de su inyección en la cámara de combustión donde se combina con el combustible sólido. A continuación del encendido, la llama que quema en la superfície del combustible sólido causa la evaporación del mismo. Éste proceso alimenta la combustión. Excluyendo las parafinas, combustibles híbridos actuales no proporcionan velocidades altas de combustión. Por ese motivo su uso hasta ahora a sido limitado, y no tienen aplicación comercial en la industria del aeroespacio. Por contraste, parafinas proporcionan velocidades de combustión tres veces mayores que la de otros combustibles híbridos, según se ha demostrado en el estudio de Stanford y NASA Ames.

Experimentos en progreso en la nueva instalación para estudio de combustibles híbridos de NASA Ames (Ames Hybrid Combustion Facility) comenzaron el 24 de septiembre de 2001. La cámara de combustión de servicio pesado es capaz de soportar fuerzas equivalentes a 60 atmósferas.
Se hicieron aproximadamente 40 pruebas en la primera etapa de éste proyecto. Una nueva cámara de combustión con ventanas de safiro la cual le permitirá a los investigadores hacer observaciones por medio de instrumentos ópticos está en construcción. Ésta permitirá el estudio más detallado de los procesos fundamentales que se manifiestan a nivel práctico en la eficiencia del nuevo combustible.
Ingenieros de la NASA completarán aproximadamente 200 pruebas en el transcurso de éste proyecto no excediendo una prueba diaria. Cada prueba durará un máximo de 20 segundos.
El concepto original de desarrollar un combustible de quema rápida a bajo costo se atribuye a los doctores Arif Karabeyoglu y Brian Cantwell de Stanford University en colaboración con David Altman, quien es presidente del Space Propulsion Group, Inc. en Menlo Park, Calif. Karabeyoglu quien encabeza el grupo de Stanford en éstos estudios expuso las bases teóricas en su tesis doctoral patrocinada en parte por Stanford y NASA
Fuente: http://amesnews.arc.nasa.gov/releases/