1 de agosto de 2014

España vuelve a Marte

Antes de nada, me gustaría felicitar a mi amigo y antiguo compañero de trabajo José A. Rodríguez-Manfredi del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) porque liderará el instrumento MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), uno de los siete instrumentos que irán a bordo del próximo rover que la NASA enviará a Marte en 2020. Cómo se siente ahora mismo Manfredi se describe perfectamente en su estado del Whatsapp: “Es increíble poder ir a Marte de nuevo”.

MEDA es un conjunto de sensores que permitirán la medida de temperatura, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica, humedad relativa, y como algo novedoso con respecto a REMS, su predecesor, medirá el tamaño y la forma del polvo marciano. Con esto, España se pone a la cabeza en lo que se refiere a mediciones medioambientales fuera de nuestro planeta.

El anuncio

El anuncio de los instrumentos seleccionados para esta nueva misión lo hizo la NASA a través de una rueda de prensa llena de expectación que pudo seguirse en directo a través de NASA TV. Un total de 58 propuestas se presentaron en esta ocasión, casi el doble de lo habitual, debido tal vez a los éxitos tecnológicos y científicos alcanzados en la misión MSL con su rover Curiosity.

Esbozo de lo que será el rover de la misión Mars 2020. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Y debido al éxito de MSL, la misión Mars 2020 está diseñada tomando como base esa misma misión, aunque habrá algunas diferencias como por ejemplo el hardware, más actualizado, e instrumentos más sofisticados para evaluar geológicamente el planeta rojo, determinar la potencial habitabilidad en el entorno marciano y buscar directamente signos de vida pasada en Marte. El rover también servirá de almacén de muestras de rocas y suelo marciano para su posterior regreso a la Tierra en una futura misión.

El resto de instrumentos

Además de MEDA, estos son los demás instrumentos seleccionados:

MastCam-Z: sistema de cámara estereoscópica panorámica avanzada  con capacidad de zoom. También determinará la mineralogía de la superficie marciana. El investigador principal es James Bell, de la Arizona State University en Tempe (Estados Unidos).

SuperCam: instrumento que  proporcionará imágenes, análisis de la composición química/mineralógica y detección a distancia de presencia de compuestos orgánicos en rocas. Tiene una importante contribución del Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie dentro del Centre National d'Etudes Spatiales (CNES/IRAP) en Francia. El investigador principal es Roger Wiens, de Los Alamos National Laboratory en Nuevo México (Estados Unidos).

PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry): espectrómetro de fluorescencia de rayos X que contendrá una cámara de alta resolución para determinar la composición elemental en alta precisión de los materiales existentes en la superficie de Marte. Tendrá la capacidad de detectar y analizar trazas de compuestos químicos con más detalle que nunca. La investigadora principal es Abigail Allwood, del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos).

SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals): Espectrómetro que proporcionará imágenes utilizando un láser de luz ultravioleta para determinar la mineralogía y detectar compuestos orgánicos en alta resolución. Será el primer Raman ultravioleta que volará a Marte. Proporcionará mediciones complementarias con otros instrumentos. El investigador principal es Luther Beegle, del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos).

MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment): Experimenro diseñado para producir oxígeno a partir del dióxido de carbono atmosférico marciano para insertarlo a una escala mayor en futuros viajes tripulados. El investigador principal es Michael Hecht, del Massachusetts Institute of Technology en Cambridge (Estados Unidos).

RIMFAX (Radar Imager for Mars Subsurface Exploration): Radar de perforación que proporcionará información de la estructura geológica del subsuelo con una resolución centimétrica. El investigador principal es Svein-Erik Hamran, del Forsvarets Forskning Institute, en Noruega.

Instrumentación a bordo del rover de la misión Mars 2020. Créditos: NASA.

Otro importante paso

"Hoy hemos dado otro paso importante en nuestro camino hacia Marte", afirmaba Charles Bolden, administrador de la NASA. "Mientras que aterrizar en Marte y hacer un viaje con retorno desde allí es complejo, el rover Curiosity ha sido un gran ejemplo de cómo nuestros científicos y exploradores robóticos están allanando el camino para que los humanos lleguen a Marte y más allá”, añadió.

"El rover Mars 2020, con estos nuevos y avanzados instrumentos científicos incluidos los de nuestros socios internacionales, mantiene la promesa de revelar más misterios del pasado de Marte", decía John Grunsfeld, astronauta y administrador asociado del Science Mission Directorate de la NASA en Washington (Estados Unidos). "Esta misión apoya la búsqueda de vida en el universo y también ofrece oportunidades para avanzar en nuevos campos en lo referido a tecnología de exploración planetaria", añadía.

Viajar a Marte

La nueva misión también ayudará a avanzar en nuestro conocimiento de cómo los futuros exploradores humanos que viajen a Marte podrían utilizar sus recursos naturales disponibles en la superficie del planeta rojo. La capacidad de vivir de Marte transformaría la futura exploración del planeta. Las personas que diseñen las futuras expediciones humanas a Marte utilizarán esta misión para entender los peligros que plantea el polvo marciano y desarrollar la tecnología para procesar el dióxido de carbono de la atmósfera marciana para producir oxígeno y tanto para respirar como para su uso en combustibles de cohetes.

"El nuevo rover ayudará a responder preguntas sobre el ambiente marciano al que los astronautas tendrán que enfrentarse y las tecnologías necesarias que necesitarían antes de aterrizar, explorar y regresas del planeta rojo”, decía William Gerstenmaier, administrador asociado del Human Exploration and Operations Mission Directorate de la NASA en Washington (Estados Unidos). “Comprender mejor el polvo marciano y el clima serán datos valiosos para la planificación de las misiones con humanos a Marte", añadió.

Para terminar, una bonita frase de Charles Bolden sobre esta edad de oro en la exploración marciana: “La exploración de Marte será el legado de esta generación, y el rover Mars 2020 será otro paso fundamental en el camino que lleve a los seres humanos al Planeta Rojo".
El rover de la misión Mars 2020 forma parte del Mars Exploration Program, el cual incluye los rover Opportunity y Curiosity, los orbitadores MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), Odyssey y MAVEN, que llegará a Marte en septiembre.

El Mars Exploration Program de la NASA pretende caracterizar y comprender Marte como un sistema dinámico, tanto en el presente como en el pasado, los ciclos climáticos, la geología y el potencial biológico. Paralelamente, la NASA está desarrollando para un futuro la tecnología de los viajes tripulados de ida y vuelta a Marte.

El Jet Propulsion Laboratory de la NASA construirá y gestionará las operaciones de la misión Mars 2020 para el Science Mission Directorate de la NASA en Washington.
Nota de prensa (NASA):

Nota de prensa (Centro de Astrobiología):

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31 de julio de 2014

La privilegiada atalaya de Marte

El próximo 19 de octubre, Marte será testigo del paso cercano de un cometa, por lo que la NASA está tomando medidas para proteger sus orbitadores de Marte, pero al mismo tiempo está preparando sus equipos para tomar valiosos datos sobre el cometa en cuestión, llamado C/2013 A1 Siding Spring.

El núcleo del cometa se acercará a tan sólo 132.000 Km, esto es, casi la tercera parte de la distancia Tierra-Luna. Su velocidad tampoco te dejará indiferente: 56 Km/segundo, esto es, una vuelta a la Tierra en algo menos de 12 minutos. A esa velocidad, incluso partículas inferiores a 1 mm de tamaño podrían causar daños significativos en las sondas marcianas.

Imagen 1: Esquema representativo de las órbitas de Marte y el cometa Siding Spring. Créditos: NASA.

Los orbitadores

La NASA opera actualmente dos orbitadores en Marte, MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) y Mars Odyssey, y un tercero que va de camino, MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), que entrará en órbita marciana justo un mes antes del sobrevuelo del cometa. Los equipos que operan los orbitadores han realizado los cálculos oportunos para situar los orbitadores en el lado opuesto del planeta en el momento de máximo acercamiento del cometa.

Imagen 2: Representación artística de la sonda MRO. Créditos: NASA/JPL/Corby Waste.

"Tres equipos de expertos han caracterizado este cometa para la NASA y han proporcionado previsiones para su sobrevuelo en Marte", explica Rico Zurek, científico jefe del Mars Exploration Program del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos). "El peligro no reside en el impacto del núcleo del cometa, sino en el rastro de escombros que deja tras él. Utilizando las restricciones proporcionadas por observaciones realizadas desde la Tierra, los resultados de los modelos indican que el riesgo no es tan grande como se había previsto. Marte se situará a la derecha del borde de la nube de escombros, por lo que quizás podría encontrarse con algunas de las partículas".

El día del acercamiento, y con datos de sobrevuelos de cuerpos con respecto a la Tierra, la menor distancia entre el núcleo del cometa Siding Spring y Marte será menor de la décima parte de la distancia de cualquier objeto natural conocico en un sobrevuelo a nuestro planeta. El período de mayor riesgo para los orbitadores espaciales en órbita comenzará unos 90 minutos más tarde del sobrevuelo y durará unos 20 minutos, que será cuando Marte esté más cerca del centro del tubo meteórico dejado por el cometa.

Maniobras preventivas

El MRO ya realizó una maniobra de ajuste de órbita el pasado 2 de julio como parte del proceso de reposicionamiento para el acercamiento del cometa; el próximo 27 de agosto está prevista una maniobra adicional. En el caso de Mars Odyssey todavía no ha realizado ninguna maniobra, pero sí que hay prevista una para el 5 de agosto.

Imagen 3: Representación artística de la sonda Mars Odyssey. Créditos: NASA/JPL/Corby Waste.

En el caso de MAVEN, el equipo que la opera tiene previsto realizar una maniobra preventiva el 9 de octubre, antes del entrar en fase científica a principios de noviembre.

El estudio

En los días anteriores y posteriores al sobrevuelo del del sobrevuelo del Siding Spring, la NASA va a estudiará el cometa tanto como pueda ya que estos acercamientos son poco habituales. Los investigadores planean utilizar varios instrumentos de los orbitadores para estudiar el núcleo, la coma y la cola, así como sus posibles efectos sobre la atmósfera marciana. Además, como este cometa nunca antes ha entrado en el Sistema Solar Interior, proporcionará nuevas pistas sobre los primeros días de nuestro Sistema Solar.

MAVEN estudiará los gases calentados por el Sol que salgan del núcleo del cometa. También buscará los posibles efectos que puedan ocurrir en la atmósfera superior del cometa a raíz del sobrevuelo del cometa y observará la interactuación del cometa con el viento solar.

Imagen 4: Representación artística de la sonda MAVEN. Créditos: NASA's Goddard Space Flight Center

Odyssey estudiará las propiedades térmicas y espectrales de la coma y cola del cometa. MRO analizará la atmósfera de Marte para detectar posibles aumentos de temperatura, formación de nubes y cambios en la densidad de electrones a altas altitudes. El equipo MRO también planea estudiar los gases de la coma del cometa. Junto con otras observaciones de MRO, el equipo anticipa que obtendrá detalladas imágenes del núcleo del cometa, revelando sus características de rotación y detalles en su superficie.

La atmósfera de Marte, a pesar de ser mucho más delgada que la de la Tierra, según la NASA es lo suficientemente espesa como para que este acercamiento no suponga ningún peligro para los rover Opportunity y Curiosity, incluso si las partículas de polvo del cometa chocan con la atmósfera y forman meteoros. Las cámaras de los rover se podrían utilizar para observar el cometa antes del sobrevuelo y para analizar visualmente la posible lluvia de meteoros mientras el tubo meteórico del Siding Spring está cerca del planeta.

Las observaciones proporcionadas desde la Tierra, tanto en superficie como por los telescopios espaciales, han proporcionado datos que ayudarán a modelar el cometa y hacer predicciones sobre cómo será ese sobrevuelo. Estos datos serán utilizados para las maniobras de protección. Los tres equipos que llevan a cabo las maniobras están encabezados por investigadores de la University of Maryland (Estados Unidos), el Planetary Science Institute en Tucson (Estados Unidos) y el JPL.

Sin duda Marte dispondrá de un lugar privilegiado para observar un cometa, y si su atmósfera fuera más densa, disfrutaría de una lluvia de estrellas que catalogarla de tormenta sería quedarse corto, ya que sería una auténtica explosión de meteoros.

Nota de prensa: 

Referencias:
MRO 

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30 de julio de 2014

Discos raros en el Toro

El Sol es un caso particular de estrella, y no sólo porque albergue un planeta donde ha arraigado la vida, sino porque es poco habitual encontrar una estrella solitaria, sin una compañera formando un sistema binario.

Resulta sencillo imaginar cómo giran los planetas en torno a una estrella solitaria como la nuestra. Sabemos, que en el caso del Sol, lo hacen en órbitas elípticas casi circulares, y son así porque no hay una estrella cercana que ofrezca un tirón gravitatorio tal que aumente la elipticidad de la órbita.

En el caso de estrellas binarias resulta algo más complejo teorizar sobre cómo serían las órbitas de los posibles planetas que orbiten a una u otra estrella. Y no sólo reside la complejidad sobre cómo es su órbita, sino también sobre cómo y dónde se forman estos planetas.

ALMA y el Toro

Pero estamos de enhorabuena porque tras analizar con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) el joven sistema binario HK Tauri, se han llegado a interesantes conclusiones. Sus cinco millones de años de edad lo convierten prácticamente en un embrión donde están naciendo planetas en estos momentos. "ALMA nos ha dado la mejor imagen de un sistema de estrellas binarias con discos protoplanetarios", afirma Eric Jensen, autor del trabajo de investigación y astrónomo del Swarthmore College en Pensilvania (Estados Unidos), pero se ha mostrado sorprendido porque "los discos están desalineados mutuamente".

Imagen 1: Impresión artística mostrando los discos protoplanetarios del sistema binario HK Tauri. Créditos: R. Hurt (NASA/JPL-Caltech/IPAC).

El sistema HK Tauri está situado a 450 años luz en la constelación de Tauro y sus dos estrellas están separadas 58.000 millones de Km, o lo que es lo mismo, 0,006 años luz. A nivel estelar, están prácticamente juntas aunque estén separadas 13 veces la distancia Neptuno-Sol.

Imagen 2: Mapa de la constelación de Tauro. Se muestran todas las estrellas visibles en una noche clara. El cúmulo doble HK Tauri está marcado con un círculo rojo. El sistema doble es muy débil y no puede verse si no es con grandes telescopios. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

Las dos componentes

De las dos estrellas que componen el sistema binario, HK Tauri B es la más débil en cuanto a brillo. Está rodeada por un disco protoplanetario que bajo nuestra perspectiva vemos de canto bloqueando así la luz estelar. Y estoy juega a nuestro favor porque de este modo, los astrónomos pueden ver fácilmente el disco tanto en luz visible como en infrarrojo cercano.

La más brillante, HK Tauri A, también tiene disco protoplanetario, pero en este caso lo vemos de frente, por lo que la luz de la estrella enmascara cualquier resplandor del disco al observarlo en visible o infrarrojo cercano. Para apreciarlo, habría que observar en longitudes de onda milimétricas, y en eso, ALMA es todo un experto.

Imagen 3: Zona de amplio campo donde vemos la extensión de polvo y pequeños grupos de formación estelar de Tauro. La estrella débil del centro es el sistema doble HK Tauri. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2. Agradecimientos: Davide De Martin.

Desalineamientos

Y con desde Atacama el equipo liderado por Jensen no sólo fue capaz de ver el disco protoplanetario de HK Tauri A, sino que además pudo medir su rotación. Con esta ayuda, los cálculos concluyeron que, en contra de lo que se pensaba, al menos uno de los discos debe estar desalineado al menos 60 grados. La magnitud de esta desalineación es significativa porque deja al descubierto que los discos no tienen porqué estar alineados.

Imagen 4: Aspecto del sistema binario HK Tauri combinando los datos infrarrojos y de luz visible obtenidos con el telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) incorporando los nuevos datos de ALMA. Créditos: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF), K. Stapelfeldt et al. (NASA/ESA Hubble).

"Esta clara desalineación nos ha proporcionado una imagen importante de cómo es este joven sistema de estrellas binarias", señala Rachel Akeson, del Exoplanet Science Institute de la NASA en el California Institute of Technology (Estados Unidos) y coautora de la investigación. "Aunque observaciones anteriores indicaban que existían este tipo de sistemas desalineados, las nuevas observaciones de ALMA de HK Tauri muestran con mucha más claridad lo que está pasando realmente", añade. 

Binarios y complejos

En un sistema binario como HK Tauri las cosas son mucho más complejas que en una estrella aislada en cuanto a formación estelar y planetaria ya que cuando las órbitas de los astros y los discos protoplanetarios no están aproximadamente en el mismo plano, cualquier planeta que pueda estar formándose puede terminar en una órbita altamente excéntrica e inclinada, debido al tirón gravitatorio existente entre las dos estrellas.

Imagen 5: Aspecto de HK Tauri mostrando datos clave de velocidad obtenidos con ALMA que han ayudado a los astrónomos a determinar que los discos en HK Tauri estaban desalineados. Las áreas rojas representan material alejándose de la Tierra y las azules indican material que se mueve hacia nosotros. Créditos: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC).

De hecho, en HK Tauri, aún con los planetas todavía en formación sus órbitas ya se están viendo alteradas por la componente binaria. "Nuestros resultados muestran que existen las condiciones necesarias para modificar las órbitas planetarias y que estas condiciones están presentes en el momento de la formación del planeta, al parecer debido al proceso de formación de un sistema de estrellas binarias," señala Jensen. "No podemos descartar otras teorías, pero ciertamente podemos afirmar que una segunda estrella hará el trabajo", añade.

Puesto que el ALMA puede ver el polvo y el gas de discos protoplanetarios, ha permitido obtener imágenes nunca antes vistas de este joven sistema binario. "Estamos viendo esto en las primeras etapas de formación, con los discos protoplanetarios todavía en su lugar, por tanto podemos ver mejor cómo están orientadas las cosas", explicó Akeson.

Como siguiente objetivo, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no, por lo que necesitan estudios adicionales para determinar si este tipo de disposición es común en nuestra galaxia.
Este trabajo se ha presentado en el artículo científico "Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary System", por Eric Jensen y Rachel Akeson, que aparecerá el 31 de Julio de 2014 en la revista Nature.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por Eric L. N. Jensen (Departamento de Física y Astronomía, Swarthmore College, Estados Unidos) y Rachel Akeson (Instituto de Ciencias Exoplanetarias de la NASA, IPAC/Caltech, Pasadena, Estados Unidos).
Nota de prensa: 

Nota de prensa (versión original): 

Artículo científico: 

Referencias: 

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24 de julio de 2014

Materia menos oscura

Medir la cantidad y la distribución de la masa dentro de los objetos más distantes del Universo no es una tarea fácil. Una técnica usada muy a menudo por los astrónomos es la de explorar los grandes cúmulos de galaxias mediante los efectos gravitacionales que tienen lugar en la luz de objetos alineados con estos cúmulos pero situados muchísimo más lejos, es decir, usando las conocidas como lentes gravitatorias. Este es uno de los principales objetivos de Frontier Fields, un ambicioso programa de observación del Hubble (NASA/ESA) donde entran en juego seis cúmulos de galaxias diferentes, incluido MACS J0416.1-2403 que aparece en la siguiente imagen:

Imagen 1: Aspecto del cúmulo de galaxias MACS J0416.1-2403 captado por el telescopio espacial Hubble. Créditos: Hubble (NASA/ESA), HST Frontier Fields.

Las lentes gravitatorias son una de las consecuencias demostradas de la teoría de la Relatividad de Albert Einstein donde las grandes acumulaciones de masa distorsionan el espacio-tiempo. Esta distorsión está cuantificada y actúa como una lente ampliando y desviando la luz que próxima a estas grandes acumulaciones de materia.

No es suficiente

Pero a pesar de las grandes masas de estos cúmulos de galaxias, el efecto en su entorno suele ser mínimo. En su mayor parte se producen lo que se conoce como efecto débil de lente (weak lensing), por lo que incluso las fuentes más distantes tan sólo aparecen ligeramente más elípticas.

En el caso de que el cúmulo sea grande, lo suficientemente denso y la alineación del cúmulo con el objeto distante sea la correcta, los efectos pueden llegar a ser significativos. Imágenes de galaxias normales pueden transformarse en anillos y arcos de luz, incluso mostrarse varias veces en una misma imagen. Este efecto es conocido como un efecto fuerte de lente (strong lensing), y es este fenómeno hacia donde va dirigido el programa Frontier Fields, utilizado para cartografiar la distribución masiva de cúmulos galácticos como MACS J0416.1-2403, y así ha sido.

"La solidez de los datos nos permite ver objetos muy débiles y nos ha permitido identificar las galaxias a través lentes como nunca antes", explica Mathilde Jauzac de la Durham University (Reino Unido) y el Astrophysics & Cosmology Research Unit (Sudáfrica), autora principal de la investigación. "A pesar del fuerte efecto de lente, las galaxias de fondo están muy lejos y todavía se muestran muy débiles. La grandeza de estos datos implica que podemos identificar galaxias de fondo muy distantes. Ahora conocemos cuatro veces más galaxias con efecto fuerte de lente que antes."

Más galaxias

Usando el instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) del Hubble, los astrónomos han identificado 51 nuevas galaxias en el clúster, multiplicando por cuatro el número encontrado en estudios anteriores y lleva el número total de galaxias con efecto lente a 68. Algunas de estas galaxias aparecen varias veces en las imágenes debido a efectos de multiplicación lenticular. En total se pueden ver casi 200 eventos fuertes de lente, lo que ha permitido a Jauzac y su equipo obtener la distribución de la materia en el cúmulo y producir un mapa de su masa.

Además, la lente gravitatoria es uno de los pocos métodos para detectar la materia oscura, esto es, materia que no puede ser vista directamente, ya que no somos capaces de detectar ni emisión ni reflexión de su luz. Por lo tanto, el nuevo mapa de materia está compuesto tanto de materia visible como de materia oscura.

"A pesar de que sabemos desde hace más de veinte años cómo cuantificar la masa de un cúmulo mediante un efecto fuerte de lente, hemos necesitado mucho tiempo para conseguir telescopios que puedan hacer observaciones lo suficientemente precisas como para que nuestros modelos obtengan tanto detalle de un sistema tan complicado como MACS J0416.1-2403 ", afirma Jean Paul Kneib, miembro del equipo científico.

Mediante el estudio de las nuevas 57 galaxias con efecto de lente, los astrónomos modelaron la masa de tanto la materia normal como de la oscura dentro MACS J0416.1-2403. "Nuestro mapa es dos veces mejor que cualquiera de los modelos anteriores del cúmulo", añade Jauzac.

Imagen 2: Aspecto del cúmulo MACS J0416.1-2403 donde aparecen rodeadas en rojo las imágenes lente utilizadas para este estudio. Créditos: Hubble (NASA/ESA), HST Frontier Fields. Agradecimientos: Mathilde Jauzac y Jean-Paul Kneib.

La masa total dentro de MACS J0416.1-2403, modelado a lo largo de 650.000 años luz de diámetro, equivaldría a 160 billones de masas solares con una incertidumbre en la medida de 0,5%, es decir, una medición varias veces más precisa que cualquier otro mapa de cúmulos. Es tal la precisión que los astrónomos también están midiendo la deformación del espacio-tiempo.

"Las observaciones de la campaña Frontier Fields y las técnicas de lente gravitacional han abierto un camino para caracterizar de forma muy precisa los objetos distantes, en este caso un grupo de galaxias tan lejano que su luz ha tardado 4.500 millones de años en llegar a nosotros", añade Jean-Paul Kneib. "Pero no vamos a parar aquí. Para obtener una imagen completa de la masa también es necesario incluir medidas de efectos débiles de lente que, aunque sólo puede dar una estimación aproximada de la masa del núcleo interno de un cúmulo, la lente débil proporciona información valiosa sobre la masa que lo rodea".

Nuevos objetivos

El equipo continuará estudiando el cúmulo mediante imágenes ultra profundas del Hubble obteniendo información detallada de efectos de lente tanto fuertes como débiles con el objetivo de seguir mapeando las regiones exteriores del cúmulo y por lo tanto, detectar las subestructuras de los alrededores. Ese es el próximo objetivo. También se utilizarán los datos en rayos X proporcionados por el observatorio Chandra de los corrimientos al rojo y espectroscopía de gases calientes para saber más sobre el contenido del cúmulo contribuyendo así al mayor conocimiento de la materia oscura.

Imagen 3: Aspecto del cúmulo MACS J0416.1-2403 donde la intensidad variable de neblina azul corresponde al nuevo mapa de masas. Créditos: Hubble (NASA/ESA), HST Frontier Fields.

La combinación de estas fuentes de datos mejorará todavía más el detalle de este mapa de distribución de masas. Se podrá mostrar en 3D incluyendo las velocidades relativas de las galaxias que lo componen. Esto allana el camino para la comprensión de la historia y la evolución de este cúmulo de galaxias. Por otro lado, con estudios como estos la materia oscura es cada vez un poco menos oscura.
Los resultados de esta investigación serán publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 24 de julio de 2014 bajo el título “Hubble Frontier Fields: A High-Precision Strong-Lensing Analysis of Galaxy Cluster MACS J0416.1-2403 Using ~200 Multiple Images”

El equipo científico que ha participado en la investigación está compuesto por M. Jauzac (Durham University, Reino Unido; Astrophysics & Cosmology Research Unit, Sudáfrica), B. Clement (University of Arizona, Estados Unidos), M. Limousin (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francia; University of Copenhagen, Dinamarca), J. Richard (Université Lyon, Francia), E. Jullo (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francia), H. Ebeling (University of Hawaii, Estados Unidos), H. Atek (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza), J.-P. Kneib (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza; Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francia), K. Knowles (University of KwaZulu-Natal, Sudáfrica), P. Natarajan (Yale University, Estados Unidos), D. Eckert (University of Geneva, Suiza), E. Egami (University of Arizona, Estados Unidos), R. Massey (Durham University, Reino Unido) y M. Rexroth (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza).
Imágenes 1, 2 y 3: Composición creada a través de imágenes tomadas por el instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) del Hubble en los siguientes filtros:
Banda Infrarroja (filtro I: 814 nm)
Banda Óptica (filtro G: 606 nm)
Banda Óptica (filtro B: 435 nm)

Nota de prensa:

Artículo científico:

Referencias:

Agradecimientos:
Mathilde Jauzac y Jean-Paul Kneib.

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