lunes, 14 de octubre de 2013

La nebulosa Toby Jug más de cerca


El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ha captado una imagen sorprendentemente detallada de la nebulosa de Toby Jug, una nube de gas y polvo que rodea a una estrella gigante roja. Esta imagen muestra la característica estructura en forma de arco de la nebulosa, la cual, fiel a su nombre (en inglés se denomina “Toby Jug” a las jarras de cerveza con forma de hombre), parece una jarra con asa.

Crédito: ESO
Crédito: ESO
Situada a unos 1.200 años luz de la Tierra, en la constelación austral de Carina (La Quilla), la nebulosa de Toby Jug, formalmente conocida como IC 2220, es un ejemplo de nebulosa de reflexión. Es una nube de gas y polvo iluminada desde el interior por una estrella llamada HD 65750. Esta estrella, de un tipo conocido como gigante roja, tiene cinco veces la masa de nuestro Sol, pero está en una fase mucho más avanzada de su vida, pese a que, en comparación, es joven, ya que cuenta con unos 50 millones de años [1].
La nebulosa se creó por la estrella, que pierde parte de su masa lanzándola al entorno espacial, formando una nube de gas y polvo a medida que el material se enfría. El polvo consiste en elementos como el carbono y otros componentes simples y resistentes al calor como el dióxido de titanio y el óxido de calcio (cal). En este caso, estudios detallados del objeto en luz infrarroja apuntan a que el componente que más refleja la luz de la estrella es el dióxido de silicio (sílice).
IC 2220 es visible porque la luz de la estrella se refleja por los granos de polvo. Esta estructura de mariposa celeste es casi simétrica, y se extiende a lo largo de un año luz. Esta fase de la vida de una estrella es muy corta y este tipo de objetos son poco comunes.
Las estrellas rojas gigantes son estrellas viejas que se acercan a la fase final de su evolución. Casi han gastado sus reservas de hidrógeno, que desencadena las reacciones que tienen lugar durante la mayor parte de la vida de las estrellas. Esto causa que la atmósfera de la estrella se expanda de forma considerable. Las estrellas como HD 65750 queman una capa de helio que rodea a un núcleo de carbono-oxígeno, a veces acompañados de una capa de hidrógeno más cercana a la superficie de la estrella.
Dentro de miles de millones de años nuestro Sol también alcanzará la fase de gigante roja. Se espera que la atmósfera solar se expanda más allá de la órbita de la Tierra, engullendo a todos los planetas interiores en este proceso. Para entonces, la Tierra no estará en su mejor momento. El gran incremento de radiación y los fuertes vientos estelares que acompañan al proceso de inflación estelar destruirán toda la vida en la Tierra y evaporarán el agua de los océanos antes de que todo el planeta acabe derretido.
Los astrónomos británicos Paul Murdin, David Allen y David Malin le dieron a IC 2220 el apodo de nebulosa de Toby Jug debido a su forma, similar a una antigua jarra inglesa llamada Toby Jug que les era familiar en su juventud.
Esta imagen se obtuvo como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO [2].
Notas
[1] Las estrellas con más de masa tienen vidas más cortas que las más ligeras, como el Sol, que tienen vidas que se miden en miles de millones de años, en lugar de millones de años.
[2] Esta imagen procede del programa Joyas Cósmicas de ESO, una iniciativa de divulgación cuya intención es producir imágenes de objetos interesantes, llamativos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO con finalidades educativas y divulgativas. El programa utiliza tiempo de observación que no puede usarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos son puestos a disposición de los astrónomos a través del archivo científico de ESO.
Crédito: ESO

El Nobel de química a modelos informáticos


Para crear modelos de las moléculas, tradicionalmente los químicos habían utilizado bolas y reglas de plástico; sin embargo, hoy en día, las moléculas se modelan en sistemas informáticos.

El Nobel de física a modelos informáticosEn la década de 1970, Martin Karplus, Michael Levitt y Arieh Warshel sentaron las bases para los programas informáticos que se utilizan para entender y predecir los procesos químicos. Los modelos informáticos, que reflejan la vida real, se han vuelto cruciales en la mayoría de los avances en la química actual.
Las reacciones químicas ocurren a la velocidad del relámpago. En una fracción de un milisegundo, los electrones saltan de un núcleo atómico a otro. Con la ayuda de los métodos, por los que se ha concedido el Premio Nobel de Química de este año, los científicos utilizan computadoras que revelan los procesos químicos, tales como la purificación de un catalizador de gases de escape o la fotosíntesis en las hojas verdes.
El trabajo de Karplus, Levitt y Warshel es pionero en cuanto lograron hacer que la física clásica de Newton trabajara hombro con hombro con la física cuántica, que es fundamentalmente distinta. Anteriormente los químicos tenían que utilizar la física clásica, que permitía cálculos simples y se podía utilizar para modelar moléculas realmente grandes, pero que no ofrecía ninguna manera de simular las reacciones químicas, para lo que se tiene que utilizar la física cuántica. Pero esos cálculos requieren gran potencia de cálculo y por lo tanto sólo podían ser realizados en moléculas pequeñas.
Los ganadores del Premio Nobel de química de este año juntaron lo mejor de ambos mundos, para lo que elaboraron métodos que utilizan tanto la física clásica, como la cuántica.
Hoy en día para lo químicos los ordenadores son una herramienta tan importante como los tubos de ensayo. Las simulaciones son tan realistas que predicen el resultado de experimentos tradicionales.
Fuente: Nobelprize.org

El Nobel de física por el bosón de Higgs

El Premio Nobel de Física de 2013 fue otorgado conjuntamente a François Englert y Peter W. Higgs por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a nuestra comprensión del origen de la masa de las partículas subatómicas, y que recientemente fue confirmado por el descubrimiento de la partícula fundamental anticipada (el bosón de Higgs), por los experimentos ATLAS y CMS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.

François Englert (izquierda) y Peter W. Higgs, ganadores del Premio Nobel de Física de 2013. Créditos Pnicolet y G-M Greuel (Wikipedia Commons)
François Englert (izquierda) y Peter W. Higgs, ganadores del Premio Nobel de Física de 2013. Créditos Pnicolet y G-M Greuel (Wikipedia Commons)
La teoría se confirmó el 4 de julio de 2012, en el laboratorio de física de partículas del CERN, al descubrirse una partícula de Higgs. El colisionador de partículas del CERN, el LHC (Large Hadron Collider), es probablemente la máquina más grande y más compleja jamás construida por el hombre. Dos grupos de investigación de unos 3.000 científicos de ATLAS y CMS, lograron extraer la partícula de Higgs a partir miles de millones de colisiones de partículas en el LHC.
Fuente: Nobelprice.org