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Equipo de cohetes para distinguir si nuestro recuento de estrellas debería aumentar يجب

Una imagen secuencial del lanzamiento del cohete Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER), tomada de la instalación de vuelo Wallops de la NASA en Virginia en 2013. La imagen es de los últimos cuatro lanzamientos. Crédito: Universidad de Tokio / T. Arai

El universo contiene una asombrosa cantidad de estrellas, pero las mejores estimaciones de los científicos pueden estar subestimadas. Se lanza un cohete de sondeo financiado por la NASA con un instrumento mejorado para buscar evidencia de estrellas adicionales que pueden faltar en el recuento de ojivas estelares.


El Experimento de fondo infrarrojo cósmico 2, o CIBER-2, es el último de una serie de lanzamientos de cohetes sonoros que comenzaron en 2009. Dirigido por Michael Zemkoff, profesor asociado de física y astronomía en el Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York, el CIBER- 2 se abre la ventana de lanzamiento en White Sands Missile Range en Nuevo México el 6 de junio de 2021.

Si alguna vez ha disfrutado de ver un cielo abierto en una noche clara y oscura, probablemente se haya sorprendido por la gran cantidad de estrellas. Quizás incluso intentaste contarlos. (Si no, aquí hay una señal: hay alrededor de cinco mil visibles a simple vista desde la Tierra). Pero la verdadera maravilla es que nuestro cielo nocturno moteado es solo la muestra más pequeña de lo que realmente está allí.

Para obtener una estimación aproximada del número total de estrellas en el universo, los científicos calcularon el número promedio de estrellas en una galaxia (algunas estimaciones lo sitúan en alrededor de 100 millones, aunque podría ser diez o más veces mayor) y lo multiplicaron por el número galaxias, se consideró alrededor de 2 billones (también muy temporal). Esto le da cien trillones de estrellas (o 1 con 21 ceros después). Eso es más de 10 estrellas por cada grano de arena en la Tierra (estimado en alrededor de siete trillones y medio).

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Esta infografía compara las propiedades de tres clases de estrellas en nuestra galaxia: estrellas similares al Sol clasificadas como estrellas G; Las estrellas que son menos densas y más frías que nuestro Sol son enanas K; Incluso las estrellas más débiles y frías son las enanas M. El gráfico compara las estrellas en términos de zonas habitables, longevidad y abundancia relativa. Crédito: NASA / ESA / STScI / Z. Colección

Pero incluso este número astronómico puede estar subestimado. Este cálculo asume que todas las estrellas, o al menos la mayoría de ellas, están dentro de las galaxias. Según los resultados recientes, esto puede no ser del todo cierto, y eso es lo que la misión CIBER-2 está tratando de descubrir.

El instrumento CIBER-2, al igual que el instrumento CIBER anterior en el que se basa, se lanzará a bordo misil que suenaUn pequeño cohete suborbital transporta instrumentos científicos en viajes cortos al espacio antes de volver a la Tierra para su recuperación. Una vez sobre la atmósfera de la Tierra, CIBER-2 escaneará un trozo de cielo de unos 4 grados cuadrados (como referencia, una luna llena tarda aproximadamente medio grado) que incluye docenas de cúmulos de galaxias. No contará las estrellas, pero detectará el resplandor difuso que llena el universo conocido como luz de fondo extragaláctica.

“Este resplandor de fondo es asqueroso Luz producido a lo largo de la historia cósmica “, dijo Jimmy Book, profesor de física en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, e investigador principal en los primeros cuatro vuelos de CIBER. Esta luz de fondo abarca un rango de longitudes de onda, pero CIBER-2 se enfocará en una pequeña parte llamada fondo cósmico. Radiación infrarroja, o CIB. Se cree que gran parte de CIB proviene de las enanas M y K, los tipos de estrellas más comunes en el universo, aunque ese no es el único factor que contribuye “. Nuestro método mide la luz total , incluso de las fuentes que tenemos “, dijo. Facebook.

Cuando no puede contar estrellas individuales en una galaxia, el brillo del CIB debería darle una buena estimación de cuántas enanas M y K hay. Y si todas esas estrellas estuvieran dentro de la galaxia, esa luz debería ser más brillante hacia su centro. En 2007, los científicos utilizaron el telescopio espacial Spitzer de la NASA para observar grupos de galaxias y realizar este tipo de medición.

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Esta imagen del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA muestra una vista infrarroja del cielo en la constelación de la Osa Mayor. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / A. Kashlinsky

Pero Spitzer notó más luz de la esperada de los cúmulos de galaxias conocidos: las fluctuaciones en el brillo del CIB indicaron que les faltaba algo.

Bock y Zemcov, en ese momento un investigador postdoctoral pero ahora el investigador principal de CIBER-2, volaron la primera misión CIBER para verificar estos hallazgos con un telescopio mejor optimizado para la misión.

“Así que hicimos esa analogía y obtuvimos una respuesta incómoda”, dijo Zemkov. “Hubo mucha más fluctuación de la que esperábamos, una explicación es que hay más luz proveniente de extragalaxias de lo que pensamos”.

Creen que la luz adicional puede provenir del destello de estrellas enanas perdidas. Estas estrellas podrían haber sido expulsadas de su galaxia original cuando se fusionaron con otra galaxia, un proceso conocido como eliminación de mareas. Se sabe que estrellas tan distantes rodean la Vía Láctea, aunque las estadísticas actuales indican que casi no hay suficientes para producir la señal medida por CIBER.

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Después de ocultar todas las estrellas, galaxias y artefactos conocidos y realzar el resto, aparece un brillo irregular del fondo. Este es el fondo infrarrojo cósmico (CIB); Los colores más claros indican áreas más brillantes. El brillo de CIB es más irregular de lo que pueden explicar las galaxias distantes sin resolver. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / A. Kashlinsky

“Cada vez más investigaciones indican que hay una gran cantidad de estrellas de este tipo fuera de las galaxias”, dijo Zemkov.

Pero han surgido hipótesis alternativas para este exceso de luz. “Sabemos que parte de esa luz proviene de las galaxias, y algunas de las primeras estrellas que brillaron, a pesar de que ya no existen”, dijo Bock. Parte de la luz de nuestra galaxia podría contaminar las mediciones, aunque el equipo de CIBER hizo todo lo posible para filtrar esto. También hay posibilidades más exóticas, como el colapso directo de los agujeros negros del universo temprano, enormes nubes de gas que colapsaron en agujeros negros sin convertirse en estrellas primero, cuya luz ultravioleta se habría extendido a través del espacio en expansión a las longitudes de onda infrarrojas más largas que vemos. ella hoy. CIBER-2 está diseñado para ayudar a resolver el problema distinguiendo entre estas posibilidades.

La luz de las enanas M y K extragalácticas debe viajar al rango visible, por lo que CIBER-2 está diseñado para monitorear un rango extendido de longitudes de onda, desde el infrarrojo cercano hasta la luz verde visible, para ver si existe. CIBER-2 también puede distinguir la luz de las galaxias, las primeras estrellas o el colapso temprano directo. agujeros negros: Ambos deben contener una porción distinta de la luz total perdida, la porción absorbida por la densa niebla de hidrógeno intergaláctico en el universo temprano.

Por ahora, todas las posibilidades quedan sobre la mesa. Pero si nuestro recuento de estrellas realmente aumenta, los resultados de CIBER-2 pronto nos lo dirán.

“Hay indicios de que ciertamente no capturamos todas las cosas en el universo”, dijo Zemkov. “Cuanto más mira la gente, más ve”.


El universo es más brillante de lo que pensábamos según el experimento de cohetes de la NASA


La frase: Recuperado el 5 de junio de 2021 de https://phys.org/news/2021-06-rocket-team-discern-star.html Team Rocket para discernir si nuestro recuento de estrellas debería aumentar (2021, 4 de junio)

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