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 Nebulosas brindan pistas sobre los comienzos del universo

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MensajeTema: Nebulosas brindan pistas sobre los comienzos del universo   Jue Nov 10, 2011 3:37 pm

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Esta imagen producto de una simulación computerizada, difundida por Science Express el jueves 10 de noviembre del 2011, muestra gases en torno de una galaxia en formación para ilustrar un informe del Dr. Michele Fumagalli y colaboradores. Después de décadas de escudriñar el universo, los astrónomos finalmente hallaron dos inmensas nubes de gas prístino, libre de los metales que las estrellas lanzan al cosmos


Después de décadas de escudriñar el universo, los astrónomos hallaron dos inmensas nubes de gas prístino, libres de los metales que las estrellas lanzan al cosmos.



Las conclusiones, publicadas el jueves en la revista Science, suministran la primera comprobación sólida de gas primitivo no contaminado, y apoyan la teoría de cómo se formaron los elementos químicos en el comienzo del universo. Son estas nebulosas puras las que formaron las primeras estrellas.

La investigación sugiere también que las estrellas no han distribuido metales en todo el cosmos.

Otro estudio sobre el mismo tema en Science concluye que las primeras estrellas eran mucho más pequeñas de lo que se suponía: decenas de veces más grandes que el Sol, en vez de cientos de veces más grandes.

"En esta imagen hay algo así como el eslabón perdido de cómo se forman los elementos. No hemos podido detectar lo que esperábamos encontrar, pero lo que hallamos resultó ser material primordial, posiblemente libre de metales", dijo el coautor J. Xavier Prochaska, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz.

"Esta es la primera detección firme de dicho gas", dijo en una entrevista telefónica. "Es algo que esperábamos hallar a cierto nivel, pero que había constituido todo un desafío".

Las dos nubes de gas impoluto se formaron hace 2.000 millones de años después de la Explosión Primordial (o Big Bang) que dio comienzo al universo.

Prochaska, junto con la autora principal, Michele Fumagalli, egresada de Santa Cruz, y John O'Meara, astrónomo en el Colegio Saint Michael en Colchester, Vermont, descubrieron las nebulosas al analizar la luz proveniente de cuásares en el Observatorio Keck en Hawai.

En ellas no hallaron nada más pesado que el hidrógeno y su isótopo deuterio. Los investigadores no tenían los medios para detectar helio, pero sospechan que abunda. La ausencia virtual de elementos más pesados o los llamados metales —para lo que sí tenían instrumentos de detección— confirma que las nubes son prístinas, dijeron.

"Con toda seguridad hay más", comentó Prochaska. Estas dos nubes en particular no son suficientemente densas para convertirse todavía en estrellas. Para dar nacimiento a estrellas deben caer bajo la influencia de una galaxia y transformarse en una nube de hidrógeno molecular.

"Recién empezamos", dijo Prochaska. "Supongo que aun hoy, en nuestro universo actual, debería haber regiones completamente incontaminadas" debido al enorme espacio entre galaxias, agregó.

"Las galaxias y las estrellas realmente no llenan mucho del volumen del universo. Somos raros", afirmó. "Nuestra Vía Láctea es una isla, si se quiere, en la vasta expansión del universo".

El estudio que concluyó que las primeras estrellas no eran tan grandes como se creía fue dirigido por un equipo japonés-estadounidense encabezado por Takashi Hosokawa, de la NASA, en Pasadena y la Universidad de Kioto.

El astrónomo Volker Bromm, de la Universidad de Texas, que no participó en los dos estudios, dijo que los resultados de ambos podrían estar vinculados.

Explicó que mientras más pequeñas las primeras estrellas, menores serían la explosiones y también su capacidad de dispersar elementos pesados, como los metales, mediante la explosión de las estrellas agonizantes, o supernovas.



Abrazo.
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MensajeTema: Descubren restos de la materia prima original del Universo   Jue Nov 10, 2011 8:05 pm

Astrónomos de la Universidad de California en Santa Cruz han encontrado, por primera vez, restos de la materia prima original del Universo en nubes de gas que datan de la noche de los tiempos. Estas nubes contienen remanentes absolutamente intactos del gas «limpio» que apareció en los primeros minutos después del Big Bang y que nunca llegó a formar parte de las estrellas. El hallazgo, que aparece publicado en la revista Science, coincide con las predicciones teóricas sobre los orígenes de los elementos en el Cosmos.

Solo los elementos más ligeros, principalmente hidrógeno y helio, se crearon en el Big Bang. A continuación, tuvieron que pasar varios cientos de millones de años para que grupos de este gas primordial se condensaran para formar las primeras estrellas, momento en el que los elementos más pesados se forjaron. Hasta ahora, los astrónomos han detectado siempre «metales» en cualquier lugar que buscaran en el Universo.

«Por más que habíamos tratado de encontrar material limpio en el Universo, no habíamos conseguido nada hasta ahora. Esta es la primera vez que hemos observado gas prístino no contaminado por los elementos más pesados de las estrellas», afirma J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz.

«La falta de metales nos dice que este gas está intacto», dice Michele Fumagalli, principal autora de la investigación, también de la UC Santa Cruz. «Es muy emocionante, porque es la primera evidencia que coincide plenamente con la composición del gas primordial predicho por la teoría del Big Bang», añade. Porque las estrellas fusionan átomos para hacer sus elementos más pesados, estos gases nunca se han visto involucrados en la creación de una estrella en los 2.000 millones de años que pasaron desde la gran explosión hata su descubrimiento. En otras palabras, esos restos no han cambiado desde el origen de los tiempos.


Los investigadores descubrieron las dos nubes de gas prístino a través del análisis de la luz de quásares distantes, utilizando el espectrómetro del telescopio Keck I en Hawai. Cada elemento tiene una huella digital única que se muestra como líneas oscuras en el espectro. Y en el espectro de estas nubes de gas, los investigadores observaron solo hidrógeno y su isótopo pesado deuterio. «No tenemos ninguna sensibilidad al helio, pero podríamos esperar verlo si la tuviéramos», señala Prochaska. Sin embargo, «tenemos una excelente sensibilidad para el carbono, oxígeno y silicio, y estos elementos están completamente ausentes».

Antes de este descubrimiento, las medidas más bajas de la abundancia de metal en el Universo estaban cerca de una milésima parte de la «metalicidad» del Sol. Los científicos «pensaban que nada podía ser inferior», dice Fumagalli. «Así que esto fue algo inesperado». Los investigadores calcularon una metalicidad para el gas prístino de alrededor de que una diezmilésima de la del Sol. En el otro extremo, las estrellas y el gas con la más alta metalicidad están casi diez veces más enriquecidos que el Sol. «La abundancia de metales en diferentes bolsillos del Universo abarca una gama enorme», reconoce Prochaska.


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MensajeTema: Re: Nebulosas brindan pistas sobre los comienzos del universo   Mar Nov 15, 2011 12:54 am

Remotas nubes de gas reflejan el origen del universo

Astrónomos estadounidenses han observado cúmulos de gas primordial formados en los primeros minutos de la formación del cosmos. La investigación, que confirma las predicciones de la teoría del Big Bang, supone la primera detección de este gas que no contiene trazas de los elementos más pesados que se forjan en las estrellas.


Simulación del cúmulo de gas primordial, con ausencia de elementos pesados, hallado en los confines del universo. Imagen: Ceverino, Dekel y Primack

Dos nubes gigantes de gas que solo contienen elementos ligeros –los únicos que existían antes de la formación de las estrellas– han sido observadas por primera vez. "Hasta ahora solo se había teorizado sobre la existencia de estas nubes primigenias", afirma a SINC John M. O’Meara, investigador del Saint Michael’s College de Colchester (EE UU) que participa en estudio.

En el Big Bang se Crearon los elementos más ligeros, como hidrógeno y helio. Millones de años después, cuando el gas primordial se condesó y formó los primeros astros se forjaron los elementos pesados como el carbono o el oxígeno. Estos componentes llamados 'metales' han contaminado todas las mediciones realizadas por los astrónomos hasta ahora.

"En todos los lugares observados del universo se han detectado elementos pesados en alguna forma, pero en estas nubes no. Esto significa que el gas ha permanecido totalmente prístino desde que se creó, minutos después del Big Bang", asegura O’Meara. .

Además, la cantidad de hidrógeno y de su isótopo Deuterio que han encontrado los investigadores se ajusta totalmente a las predicciones de la Teoría del Big Bang. "Interpretamos estos resultados como una exitosa comprobación de la cosmología del Big Bang", subraya O’Meara.

Evaluación espectral del universo lejano

En el análisis espectral de las nubes, que localizaron en quásares lejanos, solo detectaron hidrógeno y deuterio. ‘No tenemos sensores de helio, pero si los tuviéramos lo observaríamos", asegura Xavier Prochaska, de la Universidad de California de Santa Cruz (UCSC), que lidera la investigación. "Sí tenemos excelente sensibilidad para el carbono, el oxígeno y el silicio y podemos afirmar la completa ausencia de estos elementos".
Más Cada elemento tiene una huella única que se imprime en su espectro a través de líneas oscuras: las líneas de absorción, donde la luz es captada por el gas. Analizando qué longitudes de onda de la luz del quásar son absorbidas por el material intermedio (la nube), los investigadores pueden saber su composición.

"Midiendo las cantidades observadas de deuterio e hidrógeno en las nubes, pudimos comprobar que coincidían con las predicciones del modelo del Big Bang", explica O’Meara. "Nuestro modelo indica que durante los primeros minutes tras el Big Bang los elementos ligeros, como el hidrógeno, el helio o el litio se crearon en cantidades muy específicas junto a sus isótopos"

No hay un suelo de metalicidad

‘Los metales producidos en las galaxias están dispersos extensamente por todo el universo. Se pensaba que había un 'suelo' de metalicidad, que nada podía tener menos enriquecimiento que el 1% hallado en el Sol", explica Fumagalli, investigador de la UCSC. ‘Por eso esta observación ha resultado tan inesperada. Desafía nuestras ideas acerca de cómo las estrellas esparcen los metales que producen".

"Asumíamos que el proceso de expulsión de gas desde las galaxias era muy eficaz. El descubrimiento de las nubes prístinas muestra que no puede ser perfectamente eficiente", concluye O’Meara.

Los investigadores han estimado una metalidad para el gas de una 10.000 parte de la del Sol. En el extremo opuesto, están las estrellas y el gas con los mayores niveles: más de 10 veces la del sol. ‘La abundancia de metales en los diferentes rincones del universo cubre un rango enorme", apunta Prochaska. ‘Así que estos descubrimientos ponen nuevas restricciones a nuestro entendimiento de cómo se distribuyen los metales por todo el universo".

Referencia Bibliográfica

M. Fumagalli, X. Prochaska, J.M. O'Meara. ‘Detection of Pristine Gas Two Billion Years after the Big Bang’. Science, 10 de noviembre de 2011.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Saludos sunny
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Nebulosas brindan pistas sobre los comienzos del universo
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