La extraña galaxia Centaurus A, bajo una mirada más profunda. Crédito: ESO

La extraña galaxia Centaurus A ha sido captada en una nueva imagen del Observatorio Europeo Austral. Con un tiempo total de exposición de más de 50 horas, esta es probablemente la imagen más profunda jamás creada de este peculiar y espectacular objeto. Fue obtenida por el instrumento Wide Field Imager (WFI), instalado en el telescopio de ESO de 2,2 metros MPG/ESO, en el Observatorio de La silla, en Chile.

Centaurus A, también conocida como NGC 5128 [1], es una galaxia elíptica masiva muy peculiar con un agujero negro supermasivo en su núcleo. Se encuentra a unos 12 millones de años luz de distancia, en la constelación austral de Centaurus (el centauro) y tiene la particularidad de ser la galaxia del cielo que más destaca en ondas de radio. Los astrónomos piensan que el brillante núcleo, las fuertes emisiones en ondas de radio y los eventos de chorros  generados por Centaurus A son producidos por un agujero negro central con una masa de alrededor de 100 millones de veces la del Sol. La materia de esta densa zona central de la galaxia desprende enormes cantidades de energía a medida que cae sobre el agujero negro.

La imagen obtenida por el instrumento WFI nos permite apreciar la naturaleza de esta galaxia elíptica, mostrándonos la forma alargada de las partes externas más débiles. El brillo que ocupa la mayor parte de la imagen procede de cientos de miles de millones de estrellas más viejas y frías. A diferencia de muchas galaxias elípticas, las suaves formas de Centaurus A se ven perturbadas por una amplia banda irregular de material oscuro que, a su vez, oscurece el centro de la galaxia.

Esta banda oscura alberga una gran cantidad de gas, polvo y estrellas jóvenes. Los cúmulos de estrellas brillantes jóvenes que pueden apreciarse en la banda, en sus extremos superior derecho e inferior izquierdo, muestran  el brillo rojo de las nubes de formación estelar, compuestas de hidrógeno, mientras que algunas nubes de polvo aisladas se siluetean contra el fondo de estrellas. Estas características, junto con la prominente emisión en radio, son una evidencia contundente de que Centaurus A es el resultado de un choque entre dos galaxias. La banda polvorienta probablemente sea el resto resultante de una galaxia espiral mientras está siendo desmantelada por el efecto gravitacional de arrastre de una galaxia elíptica gigante.

La nueva colección de imágenes de WFI incluye largas exposiciones utilizando los filtros rojo, verde y azul así como otros filtros especialmente diseñados para aislar la luz que emiten el hidrógeno y el oxígeno. Este último nos ayuda a localizar los ya conocidos eventos de chorros estudiados en el rango óptico que rodean a Centaurus A, que apenas eran visibles en una imagen previa obtenida por el WFI (eso0315a).

Extendiéndose desde la galaxia hacia la esquina superior izquierda de la imagen, podemos ver dos grupos de filamentos rojizos, toscamente alineados con los enormes chorros que destacan en las imágenes obtenidas en el rango de ondas de radio. Ambos conjuntos de filamentos son guarderías estelares, contienen estrellas calientes jóvenes [2]. Por encima, en el lado izquierdo de la banda de polvo, encontramos los filamentos internos, que se encuentran a unos 30.000 años luz del núcleo. Más alejados, a unos 65.000 años luz del núcleo de la galaxia y más cerca de la esquina superior izquierda de la imagen, pueden verse los filamentos externos. Probablemente haya también un rastro mucho más débil de un chorro contrario extendiéndose hacia la parte inferior derecha.

Centaurus A ha sido ampliamente estudiado en un rango de longitudes de onda que va desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. En particular, las observaciones en ondas de radio y rayos X, han sido cruciales para estudiar las interacciones entre la energía que expulsa el agujero negro supermasivo central y sus alrededores (ver nota eso0903). Los estudios sobre Centaurus A con ALMA no han hecho más que empezar.

Muchas de las observaciones de Centaurus A utilizadas para hacer esta imagen se obtuvieron para determinar si era posible utilizar sondeos llevados a cabo desde tierra con el fin de detectar y estudiar estrellas variables en galaxias como Centaurus A, que se encuentra fuera del grupo local [3]. Se han descubierto más de 200 nuevas estrellas variables en Centaurus A.

Notas

[1] El primer astrónomo en documentar esta galaxia fue el británico James Dunlop, desde el Observatorio de Parramatta, en Australia, en agosto de 1826. Esta galaxia es comúnmente denominada Centaurus A porque era la mayor fuente de ondas de radio descubierta en la constelación de Centaurus (en los años 50 del siglo pasado).

[2] El origen de ambos filamentos no está muy claro y los astrónomos aún discuten sobre si son el resultado de la ionización producida por la radiación desprendida del núcleo o si, en cambio, se debe a los choques que tuvieron lugar en las aglomeraciones de gas.

[3] Pueden encontrar más información en el artículo de J.T.A. de Jong et al. 2008.

Enlaces

• Fotos del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros
• Otras imágenes obtenidas por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros
• Fotos de La Silla

 Nada se crea en las operaciones técnicas ni naturales, y se puede considerar un axioma que en cualquier operación existe una cantidad idéntica de materia tanto antes como después de la operación.

Antoine-Laurent Lavoisier.

Hace 110 millones de años, en plena era de dinosaurios, un grupo de insectos que transportaba polen quedó atrapado en gotas de resina. Eran cuatro hembras de tisanópteros —o trips—, con el cuerpo recubierto de granos de polen, que se han conservado hasta ahora en una pieza de ámbar de Álava. Se trata de la evidencia de polinización más antigua conocida hasta hoy, y la única del Mesozoico (hace entre 250 y 65 millones de años). 

Reconstrucción de Gymnopollisthrips sobre un órgano ovulífero de un gingko extingido. Imagen: Enrique Peñalver.

Los expertos Enrique Peñalver y Eduardo Barrón, del Instituto Geológico y Minero de España (IGME); Xavier Delclòs, del departamento de Estratigrafía, Paleontología y Geociencias Marinas de la Universidad de Barcelona (UB); y Carmen Soriano, del Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón, entre otros, presentan este nuevo hallazgo: cuatro hembras de tisanópteros conservadas en ámbar de Álava desde hace entre 105 y 110 millones de años, con el cuerpo cubierto de polen de gimnospermas.

El fósil principal se digitalizó con holotomografía de sincrotrón en Grenoble (Francia) para conocer la distribución de los granos de polen en el cuerpo, de manera que se generó una película que permitía apreciar en tres dimensiones este diminuto fósil y el polen que transportaba.

Según el estudio que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), una de las hembras quedó atrapada en la resina cuando transportaba 140 granos, mientras que otra transportaba 137 granos. Estos insectos, de menos de dos milímetros de longitud, presentan en su cuerpo unos pelos con pequeños anillos seriados, que no se habían visto nunca antes, que facilitan la recogida y transporte del polen. Estos pelos son similares a los pelos plumosos del cuerpo de las abejas, que realizan la misma función.

Los investigadores también han encontrado machos, pero sin estos pelos y sin polen. Los insectos se han descrito dentro de un nuevo género cuyo nombre, Gymnopollisthrips, hace referencia a las gimnospermas, al polen y a los trips. A partir del conjunto de fósiles, los expertos han descrito dos especies, G. minor y G. maior.

Este género extinto, Gymnopollisthrips, pertenece a una familia que existe actualmente, la Melanthripidae. Todos los datos, incluido el de la cantidad de granos transportados por cada hembra, indican que los Gymnopollisthrips eran un eficiente polinizador, a la altura de los polinizadores de angiospermas actuales más eficientes.

 Las plantas necesitan intercambiar el polen para reproducirse, y los insectos son la vía más eficiente. En la actualidad, existen unas 200.000 especies de animales polinizadores, la mayoría de ellos insectos.

La polinización por insectos —especialmente mariposas, abejas y moscas— es un proceso que siempre se asocia a las plantas con flores (angiospermas), de las que actualmente hay más de 240.000 especies. Los tisanópteros son unos insectos diminutos, considerados polinizadores poco eficientes durante mucho tiempo, que se alimentan generalmente de tejidos vegetales y polen —normalmente de angiospermas.

¿Qué tipo de polen transportaban los insectos?

La polinización de gimnospermas por parte de insectos es un fenómeno muy raro. Las gimnospermas actuales, como los pinos, los abetos, las araucarias y las cicas, polinizan a través del viento, que transporta el polen al azar. Hace 110 millones de años, en pleno Cretácico (hace entre 135 y 65 millones de años), los bosques estaban constituidos principalmente por gimnospermas, y las angiospermas eran una minoría.

En ese periodo, las gimnospermas resiníferas produjeron mucha cantidad de resina, que ahora se encuentra fosilizada en forma de ámbar, por ejemplo en las piezas de Álava. El estudio concluye que el polen, perteneciente al grupo Cycadopites, pudo producirlo algún tipo de ginkgo o de cica, que actualmente son grupos relictos.

De los ginkgos, ahora solo sobrevive una especie, el Ginkgo biloba, que se considera un fósil viviente. Los granos de polen de esta especie son muy pequeños, de unas 20 milésimas de milímetro, y debían de tener una superficie con cierta capacidad adherente, según se desprende de los agrupamientos observados en el ámbar. Estos dos rasgos son característicos del polen que precisa de los insectos para dispersarse a otras flores.

Por otra parte, se conocen cicas polinizadas por escarabajos y trips. El único caso conocido de un género de trips que poliniza exclusivamente un grupo de cicas se da en Australia. Pero el hallazgo en ámbar español no está relacionado con estos casos australianos, aunque parezca lo contrario.

La polinización de los insectos del Cretácico

Según los expertos, los pelos anillados para recolectar y transportar el polen no surgieron por una presión de selección evolutiva para la polinización. Respecto a los insectos, la polinización que producían debía de ser accidental, aunque el proceso sí debía de implicar cierta presión selectiva para la planta. El beneficio para los trips únicamente se puede comprender si transportaban polen para alimentar a sus larvas.

Eso sugiere que estas nuevas especies debieron de formar colonias con cierta sociabilidad. Este fenómeno, desde la subsociabilidad hasta la verdadera sociabilidad, se ha descrito en algunas especies de trips actuales. No obstante, los fósiles en ámbar encontrados en el norte de España no aportan ningún dato más sobre las posibles características de las colonias.

Aun así, es más probable que las larvas habitasen en los órganos ovulíferos de algún tipo de ginkgo, donde podrían congregarse y hallar un medio protegido. En los yacimientos españoles de ámbar de esa época se encuentran muchos restos de hojas y órganos ovulíferos de un tipo de ginkgo extinto.

Una revolución en los ecosistemas terrestres

La evolución conjunta de las angiospermas y los insectos supuso un gran éxito y determinó el desplazamiento de las gimnospermas debido a una intensa competencia. Esta revolución en los ecosistemas terrestres estaba en sus inicios cuando se produjo la resina que originó el ámbar en España.

Únicamente el ámbar puede mostrar un comportamiento conservado con tanto detalle tras millones de años, como es esta secuencia del proceso de polinización por insectos.

Este hallazgo indica que los trips pudieron constituir uno de los primeros grupos de insectos polinizadores de la historia geológica, mucho antes de que algunos de ellos pasaran a ser polinizadores de las angiospermas.

Los ejemplares del nuevo estudio publicado en el PNAS pertenecen a la colección del Museo de Ciencias Naturales de Álava. Su investigación ha sido posible gracias al apoyo de la Diputación Foral de Álava y a la financiación de un proyecto de I+D del Ministerio de Economía y Competitividad.

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

En mayo de 2010 llegó a la Península Ibérica la nube de cenizas del Eyjafjallajökull, el volcán que paralizó los aeropuertos europeos. Los científicos siguieron su rastro con satélites, detectores láser, fotómetros solares y otros instrumentos. Ahora, dos años después, presentan los resultados y modelos que ayudarán a prevenir las consecuencias de este tipo de fenómenos naturales.

Las emisiones del volcán islandés Eyjafjallajökull cruzaron España justo hace dos años. Imagen: Dyntr.

La erupción del volcán Eyjafjallajökull en el sur de Islandia comenzó el 20 de marzo de 2010. El 14 de abril se empezó a emitir la nube de cenizas, que se trasladó hacia el norte y centro de Europa y obligó al cierre del espacio aéreo. Cientos de aviones y millones de pasajeros se quedaron en tierra.

Tras un periodo de calma, la actividad del volcán se intensificó de nuevo el 3 de mayo. Esta vez los vientos transportaron los aerosoles –mezcla de partículas y gas– hasta España y Portugal, donde entre el 6 y el 12 de aquel mes también se cerraron algunos aeropuertos. Fue un momento de gran actividad para los científicos, que aprovecharon la ocasión para seguir de cerca el fenómeno. Sus trabajos se publican ahora en la revista Atmospheric Environment.

“El enorme impacto económico que tuvo este evento demuestra la necesidad de describir con precisión cómo se dispersa un penacho volcánico por la atmósfera, así como la importancia de caracterizar en detalle las partículas y establecer sus límites de concentración para asegurar la navegación aérea”, explica Arantxa Revuelta, investigadora del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Este equipo identificó la nube volcánica a su paso por Madrid gracias a la tecnología LIDAR (Light Detection And Ranging), el sistema más efectivo para evaluar las concentraciones de aerosoles en altura. La estación del CIEMAT es una de las 27 de la red europea EARLINET (European Aerosol Research Lidar Network) que utiliza este instrumento. Sus miembros también han publicado un artículo sobre el tema y en abierto en la revista Atmospheric Chemistry and Physics.

Con la tecnología LIDAR los científicos dirigen un rayo láser hacia el cielo –como una espada de La guerra de las galaxias– y la señal que reflejan las partículas informa sobre sus propiedades físico-químicas. Así estimaron un valor máximo de aerosoles de unos 77 microgramos/m³, una concentración muy por debajo de los valores de riesgo establecidos para la navegación aérea (2 miligramos/m³). Además se dispararon los niveles de partículas ricas en sulfatos, aunque finas (con diámetro inferior a 1 micra), mucho más pequeñas que las de tamaños superiores a 20 micras localizadas en países centroeuropeos.

Estas partículas más gruesas son las que generalmente se conocen como ‘cenizas’ y las que realmente perjudican a los motores de los aviones. El material fino, como el detectado en la Península, es similar al habitual en zonas urbanas e industriales, que se estudia más por sus efectos nocivos sobre la salud que por su impacto en la navegación aérea.

La red de fotómetros solares de la NASA

Aun así, conviene seguir la evolución de todas las partículas para facilitar la información a los gestores de este tipo de crisis. En esta línea trabajaron los miembros de la red AERONET (AErosol RObotic NETwork) de la NASA, de la que forman parte diversas estaciones de seguimiento hispano-portuguesas (integradas en RIMA) equipadas con fotómetros solares automáticos. Estos instrumentos se enfocan hacia el Sol y recogen datos cada hora sobre el espesor óptico de los aerosoles y su distribución por tamaños en la columna atmosférica.

El uso combinado de los fotómetros solares y tecnología lidar enriquece la recogida de datos. Asi, por ejemplo, las estaciones de Granada y Évora revelaron que la nube volcánica circuló a entre 3 y 6 km de altura por esos territorios.

“Instrumentos como el LIDAR son más potentes para el análisis pero su cobertura espacial y temporal es menor, por lo que los fotómetros solares pueden ser de gran ayuda para identificar aerosoles volcánicos cuando no estén disponibles otras medidas”, destaca el investigador Carlos Toledano de la Universidad de Valladolid, miembro de la red AERONET-RIMA.

Desde sus estaciones se constató “una gran variabilidad en el tamaño y características de las partículas de aerosol volcánico en los sucesivos episodios”, algo que también comprobaron los miembros de otra red europea, EMEP (European Monitoring and Evaluation Program), dedicada al seguimiento de la contaminación atmosférica y gestionada en España por la Agencia Estatal de Meteorología. Este grupo confirmó un aumento de los aerosoles y sus concentraciones en sulfatos en la Península, así como de dióxido de azufre procedente del volcán islandés.

Modelos y predicciones

Los modelos tratan de predecir la evolución de penachos volcánicos como el del Eyjafjallajökull. Imagen: FLEXPART/NILU.

La gran cantidad de observaciones de la erupción del Eyjafjallajökull –tomadas desde aviones, satélites o desde tierra– sirvieron además para que los científicos validaran sus modelos de predicción y de dispersión de partículas.

“En el manejo del episodio se puso de manifiesto que todavía no existen modelos precisos que proporcionen datos en tiempo real para delimitar, por ejemplo, el espacio aéreo afectado”, reconoce Toledano. Aún así su equipo puso a prueba con datos a posteriori el modelo FLEXPART del Instituto Noruego para la Investigación Atmosférica (NILU), que consigue capturar la llegada de cenizas volcánicas en determinados episodios.

Los potentes equipos del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) también aprovecharon la ocasión para validar un modelo desarrollado en este centro: el Fall3d. “Se trata de un modelo que se puede aplicar a la dispersión de cualquier tipo de partícula, pero en la práctica está especialmente adaptado para las de origen volcánico, como las cenizas”, comenta Arnau Folch, uno de los autores.

Este modelo lo utilizan los vulcanólogos y meteorólogos para reproducir eventos pasados y, sobre todo, para realizar predicciones. En concreto predice la carga de aerosoles en el suelo y su concentración en el aire, por lo que resulta “de especial interés” para la aviación civil. El objetivo final es realizar este tipo de predicciones precisas para estar preparados en la próxima erupción volcánica.

Referencias bibliográficas:

C. Toledano, Y. Bennouna, V. Cachorro, J.P. Ortiz de Galisteo, A. Stohl, K. Stebel, N.I. Kristiansen, F.J. Olmo, H. Lyamani, M.A. Obregón, V. Estellés, F. Wagner, J.M. Baldasano, Y. González-Castanedo, L. Clarisse, A.M. de Frutos: “Aerosol properties of the Eyjafjallajökull ash derived from sun photometer and satellite observations over the Iberian Peninsula”. M.A. Revuelta, M. Sastre, A.J. Fernández, L. Martín, R. García, F.J. Gómez-Moreno, B. Artíñano, M. Pujadas, F. Molero: “Characterization of the Eyjafjallajökull volcanic plume over the Iberian Peninsula by lidar remote sensing and ground-level data collection”. A. Folch, A. Costa, S. Basart:  “Validation of the FALL3D ash dispersion model using observations of the 2010 Eyjafjallajökull volcanic ash clouds”. Atmospheric Environment 48: 22-32/46-55/165–183, marzo de 2012.

M. Sicard, J. L. Guerrero-Rascado, F. Navas-Guzmán, J. Preißler, F. Molero, S. Tomáss, J. A. Bravo-Aranda, A. Comerón, F. Rocadenbosch, F. Wagner, M. Pujadas, L. Alados-Arboledas. “Monitoring of the Eyjafjallaj¨okull volcanic aerosol plume over the Iberian Peninsula by means of four EARLINET lidar stations”. Atmospheric Chemistry and Physics 12: 3115–3130, 2012. DOI:10.5194/acp-12-3115-2012. Acceso abierto.
Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Supernova Tycho de Tipo Ia Crédito: NASA

Artículo publicado el 7 de mayo de 2012 en CfA

Las estrellas en explosión conocidas como supernovas de Tipo Ia desempeñan un papel importante para medir el universo, y se usaron para descubrir la existencia de la energía oscura. Son lo bastante brillantes como para verse a través de grandes distancias, y lo bastante parecidas como para actuar como “candelas estándar” – un objeto de luminosidad conocida. El Premio Nobel de Física de 2011 fue galardonado por el descubrimiento de un universo en aceleración usando las supernovas de Tipo Ia. Sin embargo, el vergonzante hecho es que los astrónomos aún no saben qué sistemas estelares crean las supernovas de Tipo Ia.

Dos modelos muy distintos explican el posible origen de las supernovas de Tipo Ia, y distintos estudios apoyan cada modelo. Las nuevas pruebas demuestran que ambos modelos son correctos – algunas de estas supernovas se crean de una forma y otras de otra.

“Los estudios anteriores han generado resultados discordantes. El conflicto desaparece si tienen lugar ambos tipos de explosión”, explica el astrónomo del Smithsonian Ryan Foley (Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian).

Las supernovas de Tipo Ia se sabe que se originan a partir de enanas blancas – los densos núcleos de estrellas muertas. Las enanas blancas también se conocen como estrellas degeneradas debido a que se apoyan en la presión de degeneración cuántica.

En el modelo degenerado simple para supernovas, una enana blanca recopila material de una estrella compañera hasta que alcanza un punto crítico donde se dispara una reacción nuclear desbocada y la estrella estalla. En el modelo degenerado doble, dos enanas blancas se fusionan y estallan. Los sistemas degenerados simples deberían tener gas procedente de la estrella compañera alrededor de la supernova, mientras que los sistemas degenerados dobles carecerían de dicho gas.

“Al igual que el agua mineral puede tener gas o no, en las supernovas también sucede”, dice Robert Kirshner, Profesor Clowes de Astronomía en la Universidad de Harvard y coautor del estudio.

Foley y sus colegas estudiaron 23 supernovas de Tipo Ia para buscar signos de gas alrededor de las supernovas, que deberían estar presentes sólo en los sistemas degenerados simples. Encontraron que las explosiones más potentes tendían a proceder  de sistemas “gaseosos”, o sistemas con flujos de salida de gas. Sin embargo, sólo una fracción de supernovas mostraba pruebas de flujos de salida. El resto parecía proceder de sistemas degenerados dobles.

“Definitivamente hay dos tipos de entornos – con y sin flujo de salida de gas. Ambas se encuentran alrededor de supernovas de Tipo Ia”, señala Foley.

Este hallazgo tiene importantes implicaciones para las medidas de la energía oscura y la expansión del universo. Si hay en marcha dos mecanismos distintos en las supernovas de Tipo Ia, entonces los dos tipos deben considerarse de forma separada cuando se calculan distancias cósmicas y tasas de expansión.

“Es como medir el universo con una mezcla de reglas de yardas y metros – más o menos llegas a la misma respuesta, pero no exactamente. Para lograr una respuesta precisa tienes que separar las yardas de los metros”, explica Foley.

Este estudio genera una pregunta interesante – si dos mecanismos distintos crearon las supernovas de Tipo Ia, ¿por qué son lo bastante homogéneas como para servir como candelas estándar?

“¿Cómo pueden las supernovas procedentes de distintos sistemas tener un aspecto tan similar? No tengo una respuesta para eso”, dice Foley.

El artículo que describe esta investigación aparecerá en la revista Astrophysical Journal y está disponible en línea.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en CfA.

 He tenido el privilegio de conocer, en diversos momentos, a hombres brillantes, hombres a quienes reconozco sin vacilar como mis superiores intelectualmente. Nunca, sin embargo, me he topado con uno con el que no estuviese dispuesto a medirme, de forma que pareciera razonable decir que soy la mitad de capaz, o la tercera parte, o la cuarta, pero, en todo caso, una fracción finita. El resultado final de mis estudios sobre Newton me ha servido para convencerme de que con él no hay medida posible. Se ha vuelto para mí otro por completo, uno de los contadísimos genios que han configurado las categorías del intelecto humano.

Richard S. Westfall. La vida de Isaac Newton (1980)

La comunidad científica deja de considerar a Vesta un asteroide y lo clasifica como protoplaneta. Con los datos de la sonda Dawn seis grupos de investigadores publican esta semana en Science la composición y las características principales de la superficie de este cuerpo celeste. 

Detalle de la depresión de Rheasilvia, situada en el hemisferio sur de Vesta. Imagen: Science/AAAS

Hasta ahora la comunidad científica no se ponía de acuerdo si Vesta es un asteroide o un protoplaneta. Los últimos datos facilitados por la sonda Dawn, que la NASA lanzó en 2007, se inclinan por lo segundo. Seis investigaciones publicadas esta semana en Science describen la forma, la morfología y otros rasgos de este embrión planetario.

“Cuando se formó Júpiter pensábamos que el crecimiento de Vesta se había frenado pero sus características nos muestran que se encuentra en un momento de transición para convertirse en planeta”, dice a SINC Christopher Russell, investigador de la Universidad de California (EE UU) y autor del trabajo principal.

Según su análisis, el tamaño y el núcleo de hierro del cuerpo celeste explicarían como ha logrado sobrevivir en las duras condiciones del espacio. La hipótesis del estudio establece que Vesta se enriqueció durante el primer episodio de formación del sistema solar. Más adelante se diferenció y consiguió el núcleo de hierro que hoy presenta.

Meteoritos HED

La investigación liderada por Maria Cristina de Sanctis, del Instituto Nacional de Astrofísica (Italia), demuestra que Vesta es una de las fuentes del grupo de meteoritos conocidos como HED (howardita, eucrita y diogenita).

Los científicos han llegado a esta conclusión después de observar el hemisferio sur del protoplaneta, donde está la depresión de Rheasilvia. La profundidad de esta cuenca sería consecuencia de la producción de los meteoritos HED del sistema solar.

En España cayó una de estas rocas. Se trata del meteorito de Puerto Lápice (Ciudad Real), que impactó en mayo del 2007. Actualmente, científicos españoles como Josep Maria Trigo-Rodríguez, del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEEC), explican a SINC que trabajan en “la caracterización espectral de estos restos caídos en España para compararlos con los espectros que toma la sonda Dawn de la superficie de Vesta”. Parte de estas muestras se conservan en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC).

El tercer estudio de Science, liderado desde el Instituto de Ciencia Lunar de la NASA (EE UU) por Simone Marchi, se describe la historia de los cráteres de Vesta, y en otro, Paul Schenk, del Instituto Lunar y Planetario (EE UU), detalla las características de dos gigantescos impactos en el protoplaneta.

En otra investigación del equipo de Vishnu Reddy, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (Alemania), se detalla la composición mineral y una variación cromática que nunca antes se había visto en un cuerpo celeste como Vesta.

Y el último de los seis trabajos, liderado por Ralf Jaumann, del Instituto de Investigación Planetaria (Alemania), describe “la geología diversa de la superficie de Vesta”, incluyendo cráteres de todos los tamaños, variedad de mantos, material oscuro y evidencias de pérdida de masa.

Una crónica del sistema solar

Estos hallazgos ayudan a comprender mejor la formación del sistema solar primitivo. Así lo cuenta Christopher Russell, de la Universidad de California (EE UU) a SINC: “El objetivo final es entender la formación del sistema solar ‘entrevistando’ a su habitante más viejo”.

De momento se han recogido datos a una altitud de entre 210 m a 2.700 km y, en estos momentos, la sonda Dawn intenta alcanzar alturas aún mayores. El próximo paso, continúa el investigador, es “tomar fotografías de la superficie de Vesta donde el Sol no ha brillado”.

Russell concluye: “Nuestras mediciones mejoran el conocimiento del protoplaneta para saber qué tendríamos que hacer para establecer una base en Vesta para la exploración humana”.

Referencia bibliográfica:

Russell, C. T. et al.: “Dawn at Vesta: testing the protoplanetary paragidm”. Jaumann, R. et al.: “Vesta’s shape and morphology”. Marchi, S. et al.: “The violent collisional history of asteroid 4 Vesta”. Schenk, P. et al.: “The geologically recent giant impact basins at Vesta’s South Pole”. De Sanctis, M.C. et al.: “Spectroscopic characterization of mineralogy and its diversity across Vesta”. Reddy, V. et al.: “Color and albedo heterogeneity of Vesta from Dawn”. Science (336): 684-700, 10 de mayo de 2012. DOI: 10.1126/science.1219381-1219122-1218757-1223272-1219270-1219088.

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

Como complemento gráfico más abajo os muestro una animación en donde podemos ver una circunnavegación de Vesta por su ecuador, además de una vista del cráter Marcia y de la área montañosa de Aricia Tholus, con datos obtenidos desde la sonda Dawn.

Al nacer, la cabeza del bebé humano se adapta para pasar a través del canal del parto gracias a que sus huesos craneales no han terminado de formarse. Un equipo internacional de investigadores, que ha escaneado el cráneo fósil del niño de Taung, un Australopithecus africanus, revela que esto ya ocurría hace unos tres millones de años, cuando los homínidos empezaron a andar erguidos.

Imágenes del cráneo obtenidas por escáner. Imagen: M. Ponce de León y Ch. Zollikofer.

Investigadores estadounidenses y suizos han analizado, a través de las imágenes obtenidas por escáner, los restos incompletos del cráneo (mandíbula, dientes, y cara), pero en los que se aprecia las estructuras del endocráneo del niño de Taung, un Australopithecus africanus descubierto en Sudáfrica en 1924, que vivió hace 2,5 millones de años y que murió a los tres o cuatro años de edad.

Los resultados, publicados en Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), demuestran que los huesos del cráneo solo se fusionaron de forma parcial, lo que sugiere que ya en ese momento las limitaciones de la pelvis, más estrecha a consecuencia del bipedismo, influyeron en la evolución y desarrollo del cerebro.

Dean Falk, autor principal e investigador en la Universidad del Estado de Florida (EE UU), y su equipo indican que la ausencia o retraso en la fusión de las suturas craneales (tejidos fibrosos y elásticos que mantienen los huesos unidos) y las fontanelas pudieron presentar una ventaja adaptativa, así como facilitar el parto a través de un canal que se había vuelto más estrecho.

Además, el estudio apunta que los nuevos retos obstétricos provocados al pasar al bipedismo pudieron permitir la expansión de la corteza prefrontal, crucial para las capacidades cognitivas y para el desarrollo posterior del cerebro de los humanos.

Simios y humanos no comparten este rasgo

Los investigadores compararon el cráneo y las suturas craneales del niño de Taung con el de centenares de chimpancés y bonobos, miles de humanos modernos y 62 homínidos, incluyendo a Neandertales y Homo erectus.

En los grandes simios las suturas craneales se cierran poco después del nacimiento, mientras que en los humanos modernos, lo hacen entre los 9 y 18 meses de edad. En los homínidos, esto se producía después de la erupción de los primeros molares, es decir a los dos años de edad, o incluso más tarde.

Referencia bibliográfica:

Dean Falk, Christoph P. E. Zollikofer, Naoki Morimoto, Marcia S. Ponce de León. “The metopic suture of Taung (Australopithecus africanus) and its implications for hominin brain evolution” PNAS, mayo de 2012

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

Imagen infrarroja del cúmulo globular de estrellas Messier 55 obtenida por VISTA. Crédito: ESO/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

En esta nueva imagen de Messier 55, obtenida con el telescopio infrarrojo de sondeo VISTA, podemos ver decenas de miles de estrellas apelmazadas cual enjambre de abejas. Además de estar concentradas en un espacio relativamente pequeño, estas estrellas son de las más viejas del universo. Los astrónomos estudian Messier 55 y otros objetos antiguos, llamados cúmulos globulares, para estudiar cómo evolucionan las galaxias y cómo envejecen las estrellas.

Los cúmulos globulares se mantienen unidos en un estrecho espacio de forma esférica debido a la gravedad. En Messier 55, las estrellas están especialmente apretadas: aproximadamente cien mil estrellas se “hacinan” en una esfera con un diámetro de tan solo 25 veces la distancia entre el Sol y el sistema estelar más cercano, Alpha Centauri.

Se han detectado alrededor de 160 cúmulos globulares rodeando nuestra galaxia, la Vía Láctea, la mayor parte hacia la protuberancia central. Los dos últimos descubrimientos, llevados a cabo utilizando VISTA, fueron anunciados recientemente (eso1141). Las galaxias más grandes pueden tener miles de estos grupos de estrellas orbitando a su alrededor.

Observando las estrellas de estos cúmulos globulares, se ha descubierto que se originaron en la misma época —hace más de diez mil millones de años — y de la misma nube de gas. Dado que este periodo formativo tuvo lugar unos pocos miles de millones de años tras el Big Bang, la composición de casi todo el gas a mano era la más simple, ligera y común del cosmos: hidrógeno, junto con algo de helio y cantidades muy pequeñas de elementos químicos más pesados como oxígeno y nitrógeno.

El hecho de estar compuestas principalmente de hidrógeno distingue a las residentes en los cúmulos globulares de las estrellas nacidas en épocas posteriores, como nuestro Sol, que cuenta con elementos más pesados creados en generaciones de estrellas más jóvenes. El Sol se encendió hace unos 4.600 millones, con lo cual tiene la mitad de la edad de las estrellas más viejas que habitan la mayor parte de los cúmulos globulares. La composición química de la nube de la cual se formó nuestro Sol se refleja en la abundancia de elementos encontrados en nuestro Sistema Solar — en los asteroides, en los planetas y en nuestros propios cuerpos.

Los observadores del cielo pueden encontrar a Messier 55 en la constelación de Sagitario (El arquero). El enorme cúmulo aparece con cerca de dos tercios del ancho de la Luna llena, y, pese a estar a una distancia de alrededor de 17.000 años luz de la Tierra, no resulta difícil verlo con un pequeño telescopio.

El astrónomo francés Nicolas Louis de Lacaille fue el primero en documentar esta agrupación estelar alrededor de 1752 y, unos 26 años más tarde, otro astrónomo francés, Charles Messier, la incluyó en su conocido catálogo astronómico como entrada número 55. El objeto también se conoce como NGC 6809 en el Nuevo Catálogo General (New General Catalogue), un catálogo astronómico más extenso y muy citado, creado a finales del siglo diecinueve.

Esta nueva imagen fue obtenida en luz infrarroja por el telescopio de 4,1 metros VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, eso0949) ubicado en el Observatorio Paranal de ESO, en el norte de Chile.

Además de las estrellas de Messier 55, esta imagen de VISTA también muestra numerosas galaxias que se encuentran más allá del cúmulo. Una prominente galaxia espiral especialmente alejada aparece en el centro de la imagen, hacia la parte superior derecha.

Enlaces

• Fotos de VISTA 
• Imágenes de otros objetos obtenidas por VISTA

Nota de prensa publicada en el portal del Observatorio Europeo Austral (ESO).

Dos calaveras con perforaciones han sido exhumadas en la localidad soriana de Gormaz por investigadores de las universidades de Oviedo y León. Se han datado entre los siglos XIII y XIV, cuando la trepanación era una práctica infrecuente.

Dibujo de los dos cráneos y su trepanación (arriba mujer, debajo hombre). Imagen: Esther Gómez López.

La trepanación se conoce desde antiguo. Los primeros casos probados corresponden a principios del Neolítico, hace unos 10.000 años, e incluso hay autores que señalan como periodos de comienzo de estas prácticas iatrogénicas –realizadas por médicos–tanto el final del Paleolítico como el Mesolítico, hace unos 12.000 años.

Sin embargo, de épocas posteriores, como la medieval, se tienen pocos indicios de esta práctica. Por eso ha sido una sorpresa el hallazgo en Soria de dos cráneos agujereados entre los siglos XIII y XIV. Los han encontrado en los alrededores de la ermita de San Miguel, en la localidad de Gormaz, investigadores de las universidades de Oviedo y de León.

“A partir de la Edad del Bronce los casos de trepanación son muy habituales por toda Europa, principalmente en la cuenca del Mediterráneo. En el caso de la Península Ibérica existen muchos casos datados en el Calcolítico, hace unos 4.000 años. Sin embargo, la descripción de trepanaciones en la época medieval es mucho más escasa en la bibliografía científica”, explica a SINC Belén López Martínez, investigadora de la Universidad de Oviedo y coautora del estudio que publica la revista Anthropological Science.

Uno de los casos más destacables procede precisamente de España y es la del rey Enrique I de Castilla (1204-1217), al que aún en vida se le hizo una trepanación, posiblemente para tratar de paralizar la hemorragia tras un golpe accidental recibido mientras jugaba y que le produjo una herida mortal.

Los dos cráneos encontrados en la necrópolis soriana pertenecen uno a un varón de entre 50 y 55 años de edad y el otro a una mujer de entre 45 y 50 años. “Otro de los hechos destacables de este hallazgo es que las trepanaciones femeninas se consideran muy raras en todas las épocas. En España solo un 10% de los cráneos trepanados encontrados son de mujeres”, apunta la experta.

Técnicas distintas, diferentes resultados

El método de trepanación es diferente en cada uno de los dos sujetos. El varón presenta una intervención mediante barrenado con un objeto punzante y se desconoce si la intervención se hizo antes o después de la muerte. “Si se hubiera practicado antes de morir, no hay signo de regeneración y por lo tanto no sobrevivió”, afirma López Martínez.

En la mujer, la técnica utilizada fue la del rascado y se hizo en vida. Según los investigadores, sobrevivió un tiempo “relativamente largo” ya que la cicatrización de las lesiones es avanzada.

Respecto a las causas que motivaron la trepanación, los investigadores especulan con diferentes motivos. “Esta es la gran pregunta sobre las trepanaciones. Se han apuntado motivos mágico-religiosos –por ejemplo, para aliviar a las personas de demonios que podrían estar torturándolos–, iniciáticos –para dar el salto a la vida adulta o convertirse en guerrero–, terapéuticos –tratamiento de tumores, convulsiones, epilepsias, migrañas, pérdidas de consciencia y alteraciones en el comportamiento– y para el tratamientos de traumatismos como fracturas craneales”, concluyen.

Referencia bibliográfica:

Belén López, Luís Caro, Antonio F. Pardiñas. “Evidence of trepanations in a medieval population (13th-14th century) of northern Spain (Gormaz, Soria)”, Anthropological Science 119(3): 247–257, 2011 .

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