Understanding the Standard Model 01/06

Understanding the Standard Model 01/06

La estrella de la muerte: un agujero negro comiendo estrellas

Probar la existencia de agujeros negros no es una tarea fácil. Existen diversos métodos para determinar la existencia de un agujero negro, o mas bien la existencia de un horizonte de eventos. Sin embargo, la mas interesante comprobación es observar directamente la "desaparición" de una estrella completa.

Astrónomos descubren un agujero negro comiéndose una estrella.

Un grupo de astrónomos liderados por el Dr. Gezari descubrieron un evento muy peculiar: se trata de la observación de una estrella que ha sido devorada por un agujero negro supermasivo. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el observatorio espacial GALEX, que detecta radiación en la región ultravioleta del espectro electromagnético. El agujero negro supermasivo se encuentran en la región central de una galaxia "inactiva", esto es, que no es un quasar o AGN (núcleo galáctico activo).
La estrella es destrozada cuando pasa "muy cerca" del agujero negro central de la galaxia.
A medida que la gravedad aplasta la estrella, su gas se calienta y emite una gran cantidad de radiación en todas las longitudes de onda. A esta emisión explosiva se la denomina "llamarada". Para saber si efectivamente el agujero negro se esta devorando una estrella, es necesario distinguirla de una explosión de supernova cerca del núcleo galáctico, y también del gas calentado en un disco de acrecimos en torno de un agujero negro.

Es importante el hecho de que las galaxias son inactivas porque esto permite identificar claramente la llamarada (flare) producida cuando la estrella se despedaza.

De todos los posibles candidatos, los investigadores han podido determinar un evento que no corresponde a una supernova ni a un AGN, y que por lo tanto se lo puede identificar como siendo una estrella destrozada por marea (tidal disruption event o TDE). Esto significa que en al menos un caso se ha detectado una estrella siendo devorada por un agujero negro.
Este evento se produjo en una galaxia con un corrimiento al rojo de 0.37 (distancia luminosidad 1970 Mpc). Fue observado, en diferentes longitudes de onda, desde el óptico hasta los rayos X, durante un periodo de dos años.

La temperatura, luminosidad y curva de decaimiento de la radiación esta en perfecto acuerdo con las simulaciones numéricas de una estrella que cae en un agujero negro. Este evento es el mejor candidato que se conoce de una estrella destrozada por la marea de un agujero negro.

La frecuencia con la que una estrella puede ser capturada por un agujero negro supermasivo se estima en 1 vez en 10,000 (o 100,000) años, por galaxia.

Para que la estrella sea destrozada tienen que pasar a una distancia menor que:


,

del centro del agujero negro. En esta formula, R* es el radio de la estrella, M* su masa, y Mbh es la masa del agujero negro supermasivo.
Sin embargo, existe una masa critica para el agujero negro, tal que la estrella es capturada por el agujero negro sin ser destrozada antes. Esto es, si el agujero negro es muy grande se traga la estrella sin destruirla antes.

La radiación emitida por este evento es principalmente ultravioleta, lo que deja fuera un AGN, supernova, o estallido de rayos gamma.

La masa del agujero negro central se puede estimar como 10^6- 10^7 masas solares (un millon o diez milliones de masas solares).

Ultraviolet Detection of the Tidal Disruption of a Star by a Supermassive Black Hole, S. Gezari, et al.

El telescopio GALEX

EL Galaxy Evolution Explorer (GALEX) es un telescopio espacial orbital ultravioleta lanzado el 28 de Abril de 2003.

Su misión principal es estudiar los procesos de formación estelar hasta 10 billones de años en el pasado del Universo.



Otros datos tecnicos:

organización: NASA / JPL / Caltech

longitud de la orbita: 697 kilometros

telescopio tipo: Richey-Chrétien

longitud de onda: 135 to 280 nm (ultravioleta)

diametro: 0.5 m

Website: www.galex.caltech.edu

Cual fue el anuncio hecho por la NASA hoy 2 de Diciembre de 2010?

Como casi todo el mundo, yo también me senté impaciente frente al monitor de mi PC, logeado en el site de la NASA para asistir a la conferencia de prensa de hoy, 2 de Diciembre de 2010, aun dejando de lado cosas importantes para hacer. La primera imagen que recibí fue la de la Dra Mary Voytek que se quedo congelada en mi monitor, y su relato que aparecia entrecortado por la baja velocidad del “streaming” que alcance, quizás internet estaba saturada?, probablemente. Evocando mi infancia cuando me sentaba frente a un transceptor de radio intentando captar la señal de una emisora lejana, trate de descifrar el mensaje de la conferencia de la NASA.

Aunque la especulación inicial era sobre el descubrimiento de vida en Titan, la luna de Saturno, luego comprobé que se trataba del descubrimiento de una nueva forma de vida aquí en la tierra.

Esta nueva forma de vida desafía nuestro conocimiento y entendimiento de la vida misma. Por lo tanto creo que el anuncio de hoy fue realmente algo importante para la ciencia.

Es que toda la vida que conocemos se basa en la combinación de seis elementos básicos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre, que se unen para formar el ADN, el mapa genético de los seres vivientes. El anuncio de hoy se refiere a una excepción a lo que conocemos: las delicadas leyes de la “química de la vida” parecen haberse quebrantado.

Nadando en el Arsénico

Si, así es como encontraron la nueva cepa bacteriana GFAJ-1, nadando en el Lago Mono, en California. En esta bacteria el fósforo normalmente presente en el ADN y las moléculas a sido sustituido por un átomo de arsénico, un elemento extremadamente venenoso, para nosotros. Esto demuestra que la vida puede desarrollarse de maneras distintas a las conocidas hasta ahora. Esto también indica que la vida extraterrestre puede ser muy distinta a lo que esperamos.

En el articulo publicado en la revista Science los autores afirman:

"La vida -reza el artículo de Science- está mayoritariamente compuesta por los elementos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo. Pero a pesar de que estos seis elementos forman los ácidos nucléicos, las proteínas y las grasas, y por lo tanto la mayor parte de la materia viviente, resulta teóricamente posible que algunos otros elementos de la tabla periódica puedan desempeñar las mismas funciones. Aquí describimos una bacteria, de la cepa GFAJ-1 de las Halomonadaceae, obtenida en el Lago Mono, en California, que ha sustituido el fósforo por el arsénico para sustentar su crecimiento. Nuestros datos revelan la presencia de arseniato en macromoléculas que normalmente contienen fosfatos y, más notablemente, en ácidos nucleicos y proteínas. La sustitución de uno de los mayores bioelementos puede tener una gran relevancia geoquímica y evolutiva".

El equipo ya venia trabajando sobre la posibilidad de encontrar este tipo de bacterias ya que el arsénico tiene propiedades químicas muy similares a las del fósforo, aunque es toxico para la mayoría de los seres vivos.

En breve, lo que el equipo de Wolfe-Simons hizo fue recolectar barro de Lago Mono, rico en arsénico, y cultivar los microorganismos en soluciones cada vez mas ricas en arsénico. Al final del experimento, la investigadora se sorprendió enormemente cuando vio, a través del microscopio, colonias enteras de bacterias moviéndose rápidamente en aquél medio tan tóxico.

Las bacterias habían incorporado el arsénico, en sustitución del fósforo, en sus ácidos nucléicos, en sus lípidos, en sus proteínas... El análisis del ADN de las bacterias no dejaba lugar a dudas: contenía arsénico. Paul Davies explica que "este organismo tiene una doble capacidad. Puede crecer tanto con fósforo como con arsénico, lo que lo convierte en algo muy peculiar". Para este investigador, el nuevo organismo "tiene el potencial para inaugurar toda una nueva rama de estudios en microbiología".

GTGCATCTGA...

CACGTAGACT... !?

referencias:

La NASA convoca a una conferencia de prensa sobre un importante descubrimiento en astrobiología.

ABC-España

wikipedia