Reseña de los principales eventos astronómicos de 2008
Texto/Zou Zhenlong, Observatorio Astronómico Nacional
Fuente: revista "Amateura Astronomer" (www.amateurastronomer.cn )
1. Publicada la primera imagen de luna llena de China
El 24 de octubre de 2007, se lanzó el primer satélite de exploración lunar de China, "Chang'e-1". El 1 de julio de 2008, la adquisición de datos de imágenes totalmente lunares se completó con éxito, y la cantidad total de datos originales alcanzó 1,3 TB. El 12 de noviembre se publicó oficialmente la primera imagen de luna llena de China que cubre las regiones antártica y antártica. Los expertos creen que es la más completa, más clara, más estratificada y más precisa de las imágenes lunares publicadas en el mundo.
Además, el undécimo número de "Science China G" de 2008 también publicó el modelo completo del terreno lunar obtenido por Ping Jinsong y otros basándose en 3,21 millones de datos de altimetría láser de "Chang'e-1". Es la primera vez en el mundo que se establece un modelo de terreno lunar completo basado enteramente en datos de altimetría láser. La precisión de la medición de la elevación se ha incrementado de los 130 metros anteriores a 31 metros y la resolución espacial también se ha mejorado considerablemente. El punto más profundo de la Luna se mide en la zona de la Cuenca de Aiken del Polo Sur (211.375° de longitud este, 61.375° de latitud sur), con una profundidad de 9,23 kilómetros el punto más alto se ubica en la zona al norte de Korolev; Cráter (157° de longitud oeste, 4,5° de latitud sur) (201,375° de longitud este, 5,375° de latitud norte), de unos 9,84 kilómetros de altura, ambos mayores que el cambio de elevación de ±8 kilómetros medido por el altímetro láser de la sonda lunar estadounidense Clementine en 1994. Las imágenes de la superficie lunar y los mapas del terreno completamente lunar proporcionan información importante para futuras investigaciones sobre la topografía, la estructura interna y la evolución de la Luna, y también proporcionan una base científica para seleccionar futuros lugares de alunizaje, bases lunares, etc.
Figura 1a: Mapa de imagen de luna llena del primer proyecto de exploración lunar de China
Figura 1b: Mapa del terreno de luna llena del primer proyecto de exploración lunar de China (Copyright: Observatorio Astronómico Nacional Lunar y Espacio Profundo Centro de Aplicaciones de Exploración) 2. Phoenix encontró evidencia de agua en Marte
El 25 de mayo de 2008, la sonda "Phoenix" de la NASA a Marte aterrizó con éxito en la región ártica de Marte. Su misión científica es estudiar el clima polar, el medio ambiente y el suelo de Marte, y estudiar la posibilidad de vida en la superficie y el subsuelo de Marte. Después de un arduo trabajo, finalmente limpió una gran área de la superficie del suelo, dejando al descubierto el hielo enterrado a poca profundidad. A mediados de junio, Phoenix cavó trincheras en la superficie de Marte y tomó tierra para realizar pruebas. Las fotografías tomadas mostraron una misteriosa sustancia blanca apareciendo en el fondo de la zanja, que puede ser sal o agua helada. Después de unos días, el material desapareció gradualmente, lo que demuestra que se trataba de agua congelada, la evidencia más directa hasta ahora de hielo de agua en Marte. Los análisis realizados por el microlaboratorio del Phoenix también mostraron que el suelo marciano contiene sales inorgánicas que pueden sustentar la vida, incluidos cloro, magnesio, sodio, potasio y otros elementos. Además, Phoenix también observó heladas en Marte y nevadas en las nubes a gran altitud.
El 2 de noviembre, los controladores terrestres recibieron una señal del Phoenix por última vez. La NASA anunció el día 10 que la misión Phoenix había terminado debido a condiciones climáticas que impedían que los paneles solares obtuvieran la energía necesaria para funcionar.
Figura 2: Fotos del suelo marciano tomadas por Phoenix. Varias manchas de material blanco en las sombras de la izquierda desaparecieron después de unos días (derecha), lo que muestra que el hielo de agua se había evaporado.
3. El viento solar está en su punto más bajo en 50 años
En una conferencia de prensa celebrada en la sede de la NASA el 23 de septiembre, los físicos solares anunciaron que desde mediados de los años 1990, el El viento solar ha reducido la presión media en más del 20%. Ahora se encuentra en su punto más bajo desde que comenzó el seguimiento hace 50 años. Este resultado fue obtenido por el sensor de viento solar SWOOPS del satélite Ulises lanzado en 1990. Ulises vuela alrededor del sol en una órbita única que le permite pasar a través de las regiones polares y el ecuador del sol, lo que le permite observar la actividad del viento solar. Ulises también descubrió que el campo magnético interno del Sol se debilitó en más del 30% durante este período, mientras que el número de electrones de alta energía (mil millones de electronvoltios) aumentó en un 20%. El aumento de partículas no supone ningún peligro para las personas que se encuentran en la superficie de la Tierra. Porque la atmósfera espesa y el campo magnético planetario protegen nuestra seguridad. Pero cualquier aumento de los rayos cósmicos podría tener consecuencias.
Si esta tendencia continúa, los astronautas en la Luna o en camino a Marte estarán expuestos a aún más radiación espacial. Aumentará el riesgo de fallo de los instrumentos y reinicio de sondas espaciales no tripuladas y satélites en órbita terrestre debido al bombardeo de rayos cósmicos. Además, existen algunos estudios controvertidos que vinculan el flujo de rayos cósmicos con la cobertura de nubes de la Tierra y el cambio climático. Esta conexión podría confirmarse en los próximos años.
Figura 3: Presión global del viento solar medida por Ulises. La curva verde muestra las condiciones del viento solar de 1992 a 1998, mientras que la curva azul muestra la menor presión del viento solar de 2004 a 2008. La imagen de fondo fue tomada por el satélite SOHO (imagen de la NASA)
4 La primera imagen directa de un sistema planetario extrasolar
Los astrónomos utilizaron el satélite Gemini de 8 metros en Mauna Kea. En Hawaii, el Telescopio Norte y el Telescopio Keck de 10 metros capturaron las primeras imágenes de un sistema planetario extrasolar. Se trata de un hito en la búsqueda y certificación de sistemas exoplanetarios.
Este sistema planetario gira alrededor de una joven estrella HR 8799, que se encuentra a 140 años luz de nosotros, aproximadamente 1,5 veces el tamaño del sol y más de 5 veces la luminosidad del sol. Entre los tres planetas, dos tienen aproximadamente 10 veces la masa de Júpiter y el otro tiene 7 veces la masa de Júpiter. Están a unas 24, 37 y 67 AU (unidades astronómicas) de la estrella central respectivamente. Todo el sistema planetario es como una versión ampliada del sistema solar.
Los dos planetas de este sistema fueron descubiertos por primera vez con el Telescopio Gemini Norte en octubre de 2007. Posteriormente fueron confirmados mediante observaciones con el Telescopio Keck II, y se descubrió un tercer planeta más cercano a la estrella. En las dos observaciones se utilizó tecnología de óptica adaptativa para corregir perturbaciones atmosféricas en tiempo real, con una resolución de hasta 0,4 segundos de arco, para obtener imágenes infrarrojas históricas de este sistema multiplanetario extrasolar.
Utilizar métodos artificiales para bloquear la luz brillante de la estrella central nos permite ver directamente estos planetas y las complejas estructuras de nubes en sus atmósferas, y luego utilizar espectrómetros para estudiar sus temperaturas y composiciones respectivamente. estudios La formación y evolución del sistema solar son de gran importancia.
Figura 4: Imagen infrarroja de un sistema exoplanetario con múltiples planetas. La brillante estrella central HR 8799 está bloqueada artificialmente. La imagen en color falso en el centro de la imagen es ruido residual. restos.
5. Encontradas pruebas definitivas de la existencia de agua en planetas extraterrestres
El 11 de diciembre, la revista "Nature" informó que científicos estadounidenses habían encontrado pruebas de agua en la atmósfera de un planeta 63. a años luz de la Tierra. Se encontró evidencia concluyente de la existencia de vapor de agua. Sus hallazgos podrían ayudar en la búsqueda de exoplanetas capaces de albergar vida.
Este planeta orbita la estrella denominada HD189733 cada 2,2 días. Su temperatura superficial supera los 900 grados centígrados y su masa es similar a la de Júpiter. Se llama HD189733b y es un Júpiter caliente. Los científicos utilizaron el telescopio espacial infrarrojo Spitzer de la NASA para observar cuidadosamente el sistema durante un total de 120 horas. Cuando el planeta va detrás de la estrella y queda oscurecido, todo lo que Spitzer recibe es la radiación de la estrella. Cuando va delante, los gases en la atmósfera del planeta cambian la longitud de onda de la radiación de la estrella, produciendo una "huella digital" única. Al restar los resultados de los dos casos, los científicos encontraron evidencia definitiva de vapor de agua en la atmósfera de HD 189733b.
En otra investigación independiente, el Telescopio Espacial Hubble también detectó moléculas de metano y dióxido de carbono en la atmósfera de HD189733 b. Aunque el planeta es demasiado caliente para que sobreviva la vida, estas moléculas y el agua son necesarios para sustentar la vida. Estos hallazgos demuestran que se puede utilizar el mismo método para observar otros planetas que puedan albergar vida, lo que sin duda es muy importante para los esfuerzos a largo plazo de la humanidad por encontrar hogares para la vida más allá de la Tierra.
Figura 5 La imaginación de un artista de un sistema planetario extrasolar. La estrella madre está en la parte superior izquierda y parece más pequeña debido al efecto de perspectiva.
Reseña de los principales eventos astronómicos de 2008 (2)
Texto/Investigador Zou Zhenlong del Observatorio Astronómico Nacional
El 15 de junio, el proyecto Spitzer Sky Survey de la NASA El equipo anunció la fotografía más grande y detallada de la Vía Láctea jamás tomada. Esta imagen gigante de 55 metros de largo está compuesta de 800.000 fotografías tomadas por el Telescopio Espacial Spitzer.
Cubriendo el área del cielo de 120° de longitud galáctica y 2° de latitud galáctica, la resolución es 100 veces mayor que la del mejor mapa anterior.
Debido a que estamos ubicados dentro de la Vía Láctea y bloqueados por una gran cantidad de polvo y gas en el plano de la Vía Láctea, es difícil comprender directamente la verdadera apariencia de la Vía Láctea utilizando métodos ópticos tradicionales. La luz infrarroja con longitudes de onda más largas puede atravesar el polvo pero es absorbida por la atmósfera terrestre. El telescopio espacial Spitzer, que opera fuera de la atmósfera terrestre y está equipado con un ojo infrarrojo, tiene la capacidad de ver a través de toda la Vía Láctea. Al analizar cuidadosamente los datos obtenidos, se puede demostrar plenamente que la Vía Láctea es una galaxia espiral con dos brazos espirales principales, llamados Brazo de Sagitario y Brazo de Perseo. De hecho, si los astrónomos observan nuestra Vía Láctea desde otras galaxias, encontrarán que la Vía Láctea tiene dos brazos espirales y también es una galaxia espiral con una barra central. En estudios anteriores se pensaba que la Vía Láctea tiene cuatro brazos espirales. Los astrónomos estiman que el Sol está ubicado a un tercio del camino desde el borde de la Vía Láctea, dentro de un brazo espiral más pequeño conocido como Brazo de Orión.
Figura 6 La fotografía más precisa de la Vía Láctea tomada por el Telescopio Espacial Spitzer hasta el momento
7 Swift capturó la supernova al comienzo de la explosión.
Las explosiones de supernovas son el núcleo del universo La explosión estelar más poderosa de la historia. Provocado por el colapso de un núcleo estelar masivo o del denso núcleo de una enana blanca, esto le sucede a una galaxia espiral sólo una vez por siglo en promedio. Pero los acontecimientos ocurridos en la espectacular galaxia espiral NGC 2770 rompieron este molde. En la imagen de abajo se ven dos supernovas aún brillantes (SN2007uy y SN2008D), pero la supernova descubierta en 1999 (SN1999eh) ya no es visible en su ubicación original, que está rodeada en el borde del brazo espiral de la galaxia. Estas tres supernovas ahora se consideran del tipo de colapso del núcleo. Entre ellas, SN2008D fue la primera en detectar una explosión de rayos X de energía extremadamente alta (o rayos gamma de baja energía) mediante el instrumento satelital Swift (XRF) el 9 de enero. 2008. Y descubierto.
Debido a que las explosiones de supernovas son muy repentinas, la mayoría de ellas se descubren después de que el brillo ha comenzado a disminuir. Por lo tanto, hay muy pocos datos con un brillo extremadamente alto o incluso datos previos, y los datos en las primeras etapas. de la explosión son muy importantes para estudiar las supernovas. La naturaleza, el proceso de evolución e incluso las aplicaciones cosmológicas de la explosión son cruciales, por lo que los datos capturados por Swift esta vez son extremadamente valiosos.
NGC 2770 está situada en la constelación de Lince, a unos 90 millones de años luz de distancia, y es la galaxia más cercana hasta la fecha en albergar un evento de supernova de tan alta energía.
Figura 7: Supernova en NGC2770
8. El estallido de rayos gamma más distante descubierto hasta el momento
A las 6:47 del 13 de septiembre, la NASA El satélite Swift. detectó una explosión gamma Un minuto más tarde, el telescopio de rayos X a bordo detectó la luminosidad de rayos X y determinó su ubicación exacta. Dieciséis minutos más tarde, el telescopio de 2,2 metros del Observatorio Europeo Austral en Chile descubrió su resplandor óptico y en el infrarrojo cercano. Usó fotometría policromática para estimar inicialmente que su corrimiento al rojo estaba por encima de 6. Luego fue fotografiado por el Very Large Telescope (VLT) compuesto. de cuatro telescopios de 8 metros, finalmente se confirmó que el espectro era 6,7. Esto muestra que el estallido de rayos gamma está a 12,8 mil millones de años luz de la Tierra, que es el estallido de rayos gamma más lejano descubierto hasta ahora, y está cerca del borde del universo observable (13,7 mil millones de años luz).
Hace seis meses, a las 6:12 del 19 de marzo, Swift también detectó otra explosión de rayos gamma. Su resplandor alcanzó un brillo visible a simple vista, que fue más brillante que la explosión de supernova más brillante registrada anteriormente, 2,5 millones. veces más brillante. Este estallido de rayos gamma también batió el récord del cuerpo celeste más distante visible a simple vista: está a 7.500 millones de años luz de la Tierra, mientras que el anterior cuerpo celeste más distante visible a simple vista, la galaxia de Andrómeda, está a sólo 2,9 millones de años luz de la Tierra.
Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más violentas del universo aparte del propio Big Bang. La nave espacial Swift lanzada en 2004 ha detectado cientos de estallidos de rayos gamma. El equipo internacional que participa en la investigación incluye un grupo de científicos chinos como Zhang Bing.
Figura 8: El estallido de rayos gamma GRB080913 se encuentra en el círculo central de las fotografías ópticas y de infrarrojo cercano (citado de arXiv:0810.2314)
9. partículas de materia oscura
Según un informe de la revista Nature publicado el 20 de noviembre, un equipo de investigación internacional encabezado por Chang Jin, investigador del Observatorio de la Montaña Púrpura de la Academia de Ciencias de China, descubrió que existe una alarmante exceso de electrones de alta energía bombardeando la atmósfera terrestre desde el espacio.
El origen de estos rayos cósmicos es incierto, pero es muy probable que estén compuestos de materia oscura. Las partículas de rayos cósmicos en la Vía Láctea son partículas subatómicas aceleradas a casi la velocidad de la luz por explosiones de supernovas distantes y otros eventos violentos. Están compuestas principalmente de protones y núcleos atómicos pesados, con una pequeña cantidad de electrones y fotones mezclados en la mezcla.
Para estudiar los rayos cósmicos de mayor energía, Chang Jin y sus colegas montaron el Calorímetro de Ionización Delgada Avanzada (ATIC) en un globo lanzado desde la Antártida. Durante múltiples vuelos de larga duración, ATIC registró 70 electrones adicionales en el rango de energía de 300 a 800 mil millones de electronvoltios (cientos de veces la masa en reposo del protón). "Extra" significa más de lo que se esperaría del fondo galáctico. Los datos de observación pueden explicarse por la presencia de nubes o acumulaciones de materia oscura cerca del sistema solar. Si esta materia oscura es una partícula de Kalucha-Klein con una masa de aproximadamente 620 GeV (esta partícula imaginada es su propia antipartícula), cuando colisionen y se aniquilen entre sí, producirán electrones consistentes con el espectro de energía observado.
Debido a que una gran cantidad de observaciones astronómicas muestran que la materia oscura representa el 85% de la materia total del universo, pero no ha sido detectada directamente mediante métodos físicos, por lo que la gente sabe muy poco sobre sus propiedades. A principios de este año, PAMELA, un satélite de cooperación internacional entre Italia, Rusia, Alemania y Suecia, informó sobre un exceso de positrones de alta energía de energía similar, que se puede decir que se apoyan mutuamente con los resultados de las observaciones de globos antárticos.
Figura 9: Experimento con globo antártico que detectó electrones de rayos cósmicos de alta energía
10 Presenciando una estrella completando un círculo alrededor del centro de la Vía Láctea por primera vez.
Según 12 El día 10, el sitio web del Observatorio Europeo Austral (ESO) informó que astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania utilizaron el Very Large Telescope (VLT) en Chile para lograr avances significativos en la revelación del misterio. del centro galáctico. El centro de la Vía Láctea es difícil de ver con las longitudes de onda ópticas tradicionales debido a la obstrucción por el polvo interestelar. En un proyecto que duró 16 años, entre 1992 y 2008, los astrónomos alemanes utilizaron rayos infrarrojos que podían atravesar las nubes de polvo para ver claramente las estrellas en el centro galáctico. También utilizaron tecnología de óptica adaptativa para medir las posiciones de las estrellas. La precisión alcanzó los 0,0003 segundos de arco. 6 veces más alto que en el pasado, determinando así con precisión las órbitas de 28 estrellas. En particular, por primera vez en la historia de la humanidad, fuimos testigos de una de las estrellas (llamada S2) orbitando el centro de la Vía Láctea a lo largo de la órbita de Kepler. Un círculo completo. Según la ley de la gravitación universal, esto demuestra que en el centro de la Vía Láctea debe existir un agujero negro con una masa de 4 millones de veces la del Sol.
Debido a que este resultado proporciona la mejor evidencia experimental de que los agujeros negros supermasivos existen y proporciona pistas sobre la formación y evolución de estrellas cercanas, Reinhard Gen, quien está a cargo del proyecto de investigación del Profesor She ganó el premio en 2008. Premio Shaw. El "Premio Shaw" se creó según los deseos del propio Shaw y se anunció en noviembre de 2002 para premiar a los científicos que han logrado resultados revolucionarios que han tenido un profundo impacto en la humanidad. El premio tiene tres premios: "Premio de Astronomía", "Premio de Ciencias de la Vida y Medicina" y "Premio de Ciencias Matemáticas", cada uno con una bonificación de un millón de dólares estadounidenses. Este año es el quinto premio.
Figura 10: Imagen del centro de la Vía Láctea en la banda infrarroja