GALAXIA M81

Messier 81

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Messier 81

M81
Datos de observación  Epoch J2000
Constelación	Osa Mayor [1]
Ascensión recta	09 h  55 m  33,2 s
Declinación	+ 69 ° 3 '55 "
Dimensión aparente (V)	26.9 × 14.1 moa
Magnitud aparente (V)	6.94
Características
Tipo	SA (s) ab,  LINER
Astrometría
Velocidad radial heliocéntrica	-34 ± 4 km / s
Redshift	-0,000113 ± 0,000013[2]
Velocidad Galactocéntrica	73 ± 6 [2] km / s
Distancia	11.8 ± 0.4  Mly (3.62 ± 0.12  Mpc )
Otras designaciones
NGC 3031, UGC 5318, MCG + 12-10-010, PGC  28630, Galaxy de Bode

Messier 81 (también conocido como NGC 3031 o Galaxy de Bode ) es una galaxia espiral a unos 12 millones de años luz de distancia, en la constelación de la Osa Mayor . Debido a su proximidad a la Tierra , gran tamaño y núcleo galáctico activo (que alberga un agujero negro supermasivo de 70 millones de M _☉  ), Messier 81 ha sido estudiado extensamente por astrónomos profesionales . El gran tamaño de la galaxia y su brillo relativamente alto también lo convierten en un objetivo popular para los astrónomos aficionados . 

Descubrimiento [ 

Messier 81 fue descubierto por primera vez por Johann Elert Bode el 31 de diciembre de 1774. ^[7] En consecuencia, la galaxia a veces se conoce como "Galaxia de Bode". En 1779, Pierre Méchain y Charles Messier volvieron a identificar el objeto de Bode, que posteriormente se incluyó en el Catálogo Messier . 

Emisión de polvo [ editar ]

Una imagen infrarroja de Messier 81 tomada por el Telescopio Espacial Spitzer . Los colores azules representan la emisión estelar observada a 3.6 μm .  Los colores verdes representan una emisión de 8 μm que se origina principalmente de hidrocarburos aromáticos policíclicosen el medio interestelar .Los colores rojos representan emisiones de 24 μm que se originan del polvo calentado en el medio interestelar. 

La mayor parte de la emisión en longitudes de onda infrarrojas proviene del polvo interestelar . Este polvo interestelar se encuentra principalmente dentro de los brazos espirales de la galaxia , y se ha demostrado que está asociado con las regiones de formación estelar.  La explicación general es que las estrellas azules calientes y de corta vida que se encuentran en las regiones de formación estelar son muy efectivas para calentar el polvo y así mejorar la emisión de polvo infrarrojo de estas regiones.

Supernova 

Sólo se detectó una supernova en Messier 81.La supernova, llamada SN 1993J , fue descubierta el 28 de marzo de 1993 por F. García en España .  En ese momento, era la segunda supernova más brillante observada en el siglo XX. ^[13] Las características espectrales de la supernova cambiaron con el tiempo. Inicialmente, se parecía más a una supernova tipo II (una supernova formada por la explosión de una estrella gigante) con fuerte emisión de la línea espectral de hidrógeno , pero más tarde las líneas de hidrógeno se desvanecieron y aparecieron líneas espectrales de helio fuertes , haciendo que la supernova se pareciera más a un tipo Ib. ^[13] [14]

Además, las variaciones en la luminosidad de SN 1993J a lo largo del tiempo no eran como las variaciones observadas en otras supernovas de tipo  pero sí se asemejaban a las variaciones observadas en las supernovas de tipo Ib. Por lo tanto, la supernova se ha clasificado como un tipo IIb , una clase transitoria entre el tipo II y el tipo Ib. Los resultados científicos de esta supernova sugirieron que las supernovas tipo Ib e Ic en realidad se formaron a través de las explosiones de estrellas gigantes a través de procesos similares a los que tienen lugar en las supernovas de tipo II.La supernova también se usó para estimar una distancia de 8.5 ± 1.3 Mly (2.6 ± 0.4 Mpc ) a Messier 81.Como una galaxia local, laOficina Central de Telegramas Astronómicos (CBAT) rastrea las novas en M81 junto con M31 y M33 . 

Grupo M81 

M81 (izquierda) y M82 (derecha). M82 es una de las dos galaxias fuertemente influenciadas gravitacionalmente por M81. El otro, NGC 3077 , se encuentra fuera del borde superior de esta imagen.

Messier 81 es la galaxia más grande del Grupo M81 , un grupo de 34 galaxias ubicadas en la constelación Ursa Major. Aproximadamente a 11.7 Mly (3.6 Mpc ) de la Tierra, hace que este grupo y el Grupo Local , que contiene la Vía Láctea ,^sean vecinos relativos en el Supercluster de Virgo .

Las interacciones gravitacionales de M81 con M82 y NGC 3077  han eliminado el gas de hidrógeno de las tres galaxias, formando estructuras filamentosas gaseosas en el grupo.  Además, estas interacciones han permitido que el gas interestelar caiga en los centros de M82 y NGC 3077, lo que lleva a una vigorosa formación de estrellas o actividad de estallido estelar .

Astronomía aficionada 

Messier 81 se encuentra aproximadamente a 10 ° al noroeste de Alpha Ursae Majoris junto con varias otras galaxias en el Grupo Messier 81 .  Messier 81 y Messier 82 pueden verse fácilmente utilizando binoculares y telescopios pequeños . Los dos objetos generalmente no son observables a simple vista, aunque los astrónomos aficionados con mucha experiencia pueden ver Messier 81 en condiciones excepcionales de observación con un cielo muy oscuro. Se necesitan telescopios con aberturas de 8 pulgadas (20 cm) o más para distinguir estructuras en la galaxia.^]Su declinación lejana del norte la hace generalmente visible para los observadores en el hemisferio norte. No es visible para la mayoría de los observadores en el hemisferio sur, excepto aquellos en un rango de latitud estrecha inmediatamente al sur del ecuador.

Hubble ofrece una primera visión de las atmósferas de planetas potencialmente habitables que orbitan TRAPPIST-1

Un equipo internacional de astrónomos ha utilizado el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para buscar atmósferas alrededor de cuatro planetas del tamaño de la Tierra que orbitan dentro o cerca de la zona habitable de TRAPPIST-1. Los nuevos resultados apoyan aún más la naturaleza terrestre y potencialmente habitable de tres de los planetas estudiados. Los resultados se publican en Nature Astronomy.

Siete planetas del tamaño de la Tierra orbitan alrededor de la estrella enana Ultracool TRAPPIST-1 , a 40 años luz de distancia de la Tierra [1] . Esto hace de TRAPPIST-1 el sistema planetario con la mayor cantidad de planetas del tamaño de la Tierra descubiertos hasta ahora. Estos planetas también son relativamente templados, lo que los convierte en un lugar tentador para buscar signos de vida más allá de nuestro Sistema Solar. Ahora, un equipo internacional de astrónomos presentó un estudio en el que utilizaron el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para detectar cuatro planetas en el sistema (TRAPPIST-1d, e, f yg) para estudiar sus atmósferas [2] .

Tres de los planetas orbitan dentro de la zona habitable del sistema , la región a una distancia de la estrella donde el agua líquida, la clave de la vida tal como la conocemos, podría existir en la superficie de un planeta. El cuarto planeta orbita en una región límite en el borde interior de la zona habitable. Los datos obtenidos descartan una atmósfera rica en hidrógeno libre de nubes para tres de los planetas, pero para el cuarto planeta, TRAPPIST-1g, dicha atmósfera no puede ser excluida [3] .

El autor principal Julien de Wit, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Estados Unidos, describe las implicaciones positivas de estas mediciones: "La presencia de atmósferas hinchadas, dominadas por hidrógeno, habría indicado que estos planetas son probablemente mundos gaseosos como Neptuno. La falta de hidrógeno en sus atmósferas respalda aún más las teorías sobre que los planetas son de naturaleza terrestre. Este descubrimiento es un paso importante para determinar si los planetas podrían albergar agua líquida en sus superficies, lo que les permitiría soportar organismos vivos ".

Las observaciones se realizaron mientras los planetas estaban en tránsito frente a TRAPPIST-1. En esta configuración, una pequeña sección de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del exoplaneta e interactúa con los átomos y las moléculas que contiene. Esto deja una huella digital débil de la atmósfera en el espectro de la estrella.

Si bien los resultados descartan un tipo de atmósfera, muchos escenarios alternativos atmosféricos siguen siendo consistentes con los datos recopilados por de Wit y su equipo. Los exoplanetas pueden poseer un rango de atmósferas, al igual que los planetas terrestres de nuestro Sistema Solar [4] .

"Nuestros resultados demuestran la capacidad del Hubble de estudiar las atmósferas de los planetas del tamaño de la Tierra. Pero el telescopio realmente está trabajando al límite de lo que puede hacer ", agrega la coautora Hannah Wakeford del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, que ilustra tanto el poder como la limitación del Hubble.

Estos últimos hallazgos complementan el análisis de las observaciones ultravioletas realizadas con Hubble en 2017 ( heic1713 ) y nos ayudan a comprender más acerca de si la vida sería posible en el sistema TRAPPIST-1.

Al descartar la presencia de una gran abundancia de hidrógeno en las atmósferas de los planetas, el Hubble está ayudando a allanar el camino para el Telescopio Espacial James Webb de la NASA / ESA / CSA .

"Las observaciones espectroscópicas de los planetas TRAPPIST-1 con la próxima generación de telescopios, incluido el Telescopio Espacial James Webb , nos permitirán profundizar en sus atmósferas", concluye Michael Gillon, de la Universidad de Líege, Bélgica. "Esto nos permitirá buscar gases más pesados ​​como el carbono, el metano, el agua y el oxígeno, que podrían ofrecer biofirmas de por vida".

Estos espectros muestran la composición química de las atmósferas de cuatro de los planetas del tamaño de la Tierra que orbitan dentro o cerca de la zona habitable de la estrella TRAPPIST-1.

Para obtener los espectros, los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para recoger la luz de TRAPPIST-1 que pasaba a través de las atmósferas de los exoplanetas a medida que los exoplanetas se cruzaban frente a la estrella.

Las curvas púrpuras muestran las firmas pronosticadas de gases como el agua y el metano que absorben ciertas longitudes de onda de luz. Estos gases se encontrarían en una atmósfera hinchada de hidrógeno similar a la de los planetas gaseosos como Neptuno. Los resultados de Hubble, indicados por las cruces verdes, no revelan evidencia de una atmósfera extendida en tres de los exoplanetas (TRAPPIST-1d, f, y e). Se necesitan observaciones adicionales para descartar una atmósfera dominada por hidrógeno para el cuarto planeta (TRAPPIST-1g).

La evidencia indica que las atmósferas son más compactas de lo que podrían medirse por las observaciones de Hubble.

Notas

[1] Los planetas fueron descubiertos usando el TRAPPIST-South basado en tierra en el Observatorio La Silla de ESO en Chile; TRAPPIST-North en Marruecos; el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA en órbita ; El instrumento HAWK-I de ESO en el Very Large Telescope del Observatorio Paranal en Chile; el UKIRT de 3.8 metros en Hawai; el 2-metro de Liverpool y de 4 metros William Herschel telescopios en La Palma en las Islas Canarias; y el telescopio SAAO de 1 metro en Sudáfrica.

[2] Las observaciones se realizaron en infrarrojo con Wide Field Camera 3 (WFC3) entre diciembre de 2016 y enero de 2017.

[3] Una atmósfera ampliamente dominada por el hidrógeno, si está libre de nubes, debería producir firmas espectroscópicas prominentes en el infrarrojo cercano. Sin embargo, los espectros para TRAPPIST-1d, -e y -f no muestran características significativas.

[4] Esto incluye atmósferas dominadas por vapor de agua, nitrógeno, dióxido de carbono o atmósferas tenues compuestas por una variedad de especies químicas.

Más información

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

El equipo está compuesto por Julien de Wit (Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE. UU.), Hannah R. Wakeford (Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, EE. UU.), Nikole K. Lewis (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, EE. UU.), Laetitia Delrez (Laboratorio Cavendish, Universidad de Cambridge, Reino Unido), Michael Gillon (Universidad de Lieja, Bélgica), Brice-Olivier Demory (Laboratorio Cavendish, Universidad de Cambridge, Reino Unido, Universidad de Berna, Suiza), Emeline Bolmont (División de Astrofísica de CEA de Saclay, Francia) , Vincent Bourrier (Observatorio de la Universidad de Genève, Suiza), Adam J. Burgasser (Universidad de California en San Diego, EE. UU.), Emmanuel Jehin (Universidad de Lieja, Bélgica), Jeremy Leconte (Universidad de Burdeos, Francia; CNRS, Francia) ), Susan M. Lederer (Centro Espacial Johnson de la NASA, EE. UU.), Frank Selsis (Universidad de Burdeos, Francia; CNRS, Francia),Vlada Stamenkovic (Jet Propulsion Laboratory, EE. UU., Instituto de Tecnología de California, EE. UU.) Y Amaury H

Crédito:

NASA, ESA y Z. Levy (STScI)

PLUTÓN TIENE UN SUBSUELO CON UN OCÉANO 'ANTICONGELANTE'

La evidencia sigue creciendo para un gran océano subsuperficial en Plutón, que también proporciona pistas sobre cómo se formó el icónico 'corazón' de Plutón.

Nosotros informamos a principios de octubre que los modelos térmicos de pruebas interior y tectónica de Plutón sugieren un océano puede existir bajo forma de corazón Sputnik Planitia de Plutón. Ahora, una nueva investigación sobre los datos de la misión New Horizons muestra más indicios de un océano justo debajo de la superficie de Plutón que consiste en un líquido viscoso y fangoso, que se mantiene caliente desde el interior de Plutón y una pizca de anticongelante.

"Por lo que podemos decir, no hay calentamiento por marea que ayude a mantener el océano líquido", dijo Francis Nimmo de UC Santa Cruz a Universe Today. Él es el primer autor de un artículo sobre los nuevos hallazgos publicados hoy en Nature. "La principal fuente de calor que mantiene líquido al océano es la descomposición radioactiva en el interior rocoso de Plutón, aunque ciertamente ayuda si hay un 'anticongelante' presente".

Esta imagen recortada de Plutón muestra una sección a través del área de Sputnik Planitia, con azul oscuro que representa un océano subterráneo y azul claro para la corteza congelada. Obra de Pam Engebretson, cortesía de UC Santa Cruz.

Sputnik Planitia forma un lado de la prominente característica en forma de corazón que se ve en algunas de las primeras imágenes de primeros planos del sobrevuelo de New Horizons de julio de 2015. Probablemente fue creado por el impacto de un meteorito gigante, que habría destruido una gran cantidad de la corteza helada de Plutón.

Pero una cuenca profunda es solo un "gran agujero elíptico en el suelo", dijo Nimmo, eso no proporcionaría la masa extra necesaria para causar ese tipo de reorientación. "Entonces, el peso extra debe estar oculto en algún lugar debajo de la superficie. Y un océano es una forma natural de obtener eso ".

Estos diagramas esquemáticos muestran cómo la anomalía de gravedad en Sputnik Planitia se ve afectada por un océano elevado y el espesor de la capa de nitrógeno. Ya sea una capa de nitrógeno de más de 40 km de espesor (panel b) o un océano elevado (panel c) podría resultar en una anomalía de gravedad positiva actual en Sputnik Planitia; de lo contrario, la anomalía de gravedad será fuertemente negativa (panel a). (Imagen de Nimmo et al., Nature, 2016)

Pero Plutón está frío, con temperaturas que oscilan entre -387 y -369 grados Fahrenheit (-233 a -223 grados Celsius). ¿Cómo podría haber un océano?

"Plutón es lo suficientemente pequeño para que casi se haya enfriado casi, pero todavía tiene un poco de calor, y es aproximadamente el 2 por ciento del presupuesto de calor de la Tierra, en términos de la cantidad de energía que sale", dijo el coautor Richard Binzel, de MIT. "Así que calculamos el tamaño de Plutón con su flujo de calor interior, y encontramos que debajo de Sputnik Planitia, a esas temperaturas y presiones, podría haber una zona de hielo de agua que podría ser al menos viscosa. No es un océano líquido, fluido, pero tal vez fangoso. Y encontramos que esta explicación fue la única forma de armar el rompecabezas que parece tener sentido ".

La enorme cuenca también parece extremadamente brillante en relación con el resto del planeta, y los datos de New Horizons sugieren que está lleno de hielo congelado.

Investigaciones previas de la misión mostraron evidencia de que el nitrógeno líquido puede estar constantemente refrescándose, o convectándose, como resultado de un punto débil en el fondo de la cuenca, y este punto débil puede permitir que el calor suba a través del interior de Plutón para refrescar continuamente el hielo .

Además, el peso extra de un océano subterráneo podría ayudar a explicar la cuestión de por qué el corazón de Plutón se alinea casi exactamente opuesto a Charon. Nimmo dijo que esta alineación es "sospechosa" y que la probabilidad de que esto sea solo una coincidencia es solo del 5 por ciento. Por lo tanto, la alineación sugiere que la masa extra en esa ubicación interactuó con las fuerzas de marea entre Plutón y Caronte para reorientar a Plutón, poniendo Sputnik Planitia directamente opuesto al lado que enfrenta a Caronte.

Un océano espeso y pesado, según sugieren los nuevos datos, podría haber servido como una "anomalía gravitacional", que sería un factor importante en el juego gravitatorio de Plutón y Charon, dijeron los investigadores. Durante millones de años, el planeta se habría girado, alineando su océano subsuperficial y la región en forma de corazón sobre él, casi exactamente opuesto a lo largo de la línea que conecta a Plutón y Charon.

Mientras los científicos todavía estudian los datos de New Horizons, es seguro decir que Plutón sigue sorprendiendo a todos, incluso a los científicos que lo conocen mejor.

"Plutón es difícil de entender en tantos niveles diferentes", dijo Binzel.

Más información: 
UC Santa Cruz 
MIT 
Nature Paper: Reorientación del Sputnik Planitia implica un océano subterráneo en Plutón Nature Paper: Reorientación y fallas de Plutón debido a la carga volátil dentro del Sputnik Planitia