Abel 3376 es un grupo de galaxias situado a unos 614 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Columba (visible desde el Hemisferio Sur). Tiene aproximadamente 5 millones de años luz de ancho. Y en las siguiente imágenes los rayos X son de color dorado, los datos ópticos se muestran en rojo, verde y azul, y los datos de radio son de color azul oscuro.
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Las observaciones de los cúmulos de galaxiasse usan para estudiar las propiedades de la gravedad en escalas cósmicas, y probar la teoría de la Relatividad General de Einstein. Son imprescindibles para conocer y comprender la evolución del Universo, tanto en el pasado como en el futuro, además de explorar la naturaleza de la energía oscura, uno de los mayores misterios de la ciencia...
Chandra - Rayos X / Optica
La apariencia de "tipo bala" de los datos de rayos X es causada por una fusión, ya que el material fluye hacia el cúmulo de galaxias desde el lado derecho. Los arcos de radio gigantes en el lado izquierdo de la imagen se cree que están causado por ondas de choque generadas por esta fusión.
Chandra- Visión óptica
El crecimiento de los cúmulos de galaxiascomo Abel 3376 está influenciado por la tasa de expansión del Universo, controlada por los efectos competitivos de la materia oscura y la energía oscura, además de las propiedades de la gravedad en gigantescas escalas. De otra manera, las observaciones de las supernovas o la distribución a gran escala de galaxias, que miden distancias cósmicas, dependen solo de la velocidad de expansión del Universo y no son sensibles a las propiedades de la gravedad.
Hay una teoría que explica que la aceleración de la expansión del Universo no proviene de una forma exótica de energía, sino de una modificación de la fuerza gravitacional. Aunque no se ha encontrado ninguna evidencia de que la gravedad sea diferente de la Relatividad General en escalas mayores de 130 millones de años luz.
Chandra - Visión Rayos X
Pero en otro estudio predice una tasa más lenta de crecimiento de clúster que la Relatividad General, porque la gravedad se debilita a gran escala a medida que se filtra a una dimensión extra.
Chandra - Visión Radio
Las observaciones del Telescopio Espacial Chandra sobre los cúmulos de Galaxias se han usado para demostrar que la energía oscura ha sofocado el crecimiento de estas estructuras masivas en los últimos 5 mil millones de años, y para proporcionar evidencia de la existencia de la energía oscura al ofrecer una forma diferente de medir distancias cósmicas.
En astronomía, los rayos X nos muestran cosas que a luz visible seríamos incapaces de ver...
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La radiación electromagnética viaja en ondas, y la energía de la radiación depende de la distancia entre las crestas de las ondas o longitud de onda. Cuanto menor es la longitud de onda, mayor es la energía de la radiación. Los rayos gamma tienen longitudes de onda del tamaño del núcleo de un átomo, por lo que tienen mucha energía.
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Los rayos X fueron descubiertos por el físico alemán Wilhelm Roentgen en 1.895. Una misteriosa radiación que tiene la capacidad de atravesar muchos materiales que absorben la luz visible. De hecho, los rayos X tienen la capacidad de eliminar electrones de los átomos.
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La materia está en movimiento. Si pudiéramos verla hasta el nivel atómico, observamos átomos y moléculas que están vibrando cientos de billones de veces por segundo y que se chocan entre sí, mientras que los electrones crecían a una velocidad de alrededor de un millón de km por hora. Cuando las partículas cargadas colisionan, o tienen cambios repentinos en su movimiento, producen haces de energía llamados fotones que se alejan del choque a la velocidad de la luz. Es más, son luz o mejor dicho, radiación electromagnética. Como los electrones son la partícula cargada más ligera conocida, son los más inquietos, por lo que son los responsables de la mayoría de los fotones producidos en el Universo.
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Como sabemos, la luz puede tomar muchas formas, ondas de radio, microondas, infrarrojos, visibles, ultravioleta, rayos X y radiación gamma. La energía del fotón indica que tipo de luz es. Las energías de los fotones de rayos X varían de cientos de miles de veces más altas que las de los fotones ópticos.
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La velocidad de las partículas cuando colisionan establece un límite en la energía del fotón. La velocidad también es una medida de la temperatura...
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Las temperaturas muy bajas producen fotones de radio y microondas de baja energía, mientras que los cuerpos fríos producen radiación infrarroja. Las temperaturas muy altas producen rayos X.
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Los fotones en si también pueden colisionar con electrones. Si los electrones tienen más energía que los fotones, la colisión puede aumentar la energía de los fotones. De esta manera, los fotones pueden cambiarse de fotones de baja energía a fotones de alta energía. Es un proceso llamado dispersión de Compton, muy importante en los agujeros negros, donde la materia es muy densa y se ha calentado a muchos millones de grados.
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Los fotones recogidos en el espacio por los telescopios de rayos X revelan los puntos calientes del Universo, regiones donde las partículas se han energizado o elevado a altas temperaturas mediante gigantescas explosiones o intensos campos gravitacionales. Condiciones que existen en una asombrosa variedad de lugares, que van desde los vastos espacios entre las galaxias, a estrellas de neutrones, agujeros negros...
Chandra Cluster Perseus (Rayos X)
Cuando un electrón libre se acelera por el campo magnético de un protón o un átomo cargado, los fotones emitidos pueden tener un amplio rango de energías que depende de la velocidad con la que se mueven los electrones, y de cuánto se aceleren. La distribución de las energías de los fotones debido a este proceso se llama espectro contínua, en forma de curva. Por el contrario, si el electrón está en órbita alrededor del núcleo de un átomo neutro o cargado (ión), el espectro es una serie de picos o líneas. Esto sucede porque las órbitas de los electrones en un átomo están reguladas por las reglas de la teoría cuántica. Estas órbitas, o mejor dicho estados de energía, están separadas por una cantidad específica de energía, del mismo modo que las escaleras están separadas por una determinada altura. Del mismo modo que no puede moverse a una posición entre escalones, un electrón en un átomo no puede moverse a una posición entre estados de energía. Los átomos para cada elemento, como el oxígeno, carbono, etc., tienen sus propios conjuntos únicos de estados de energía.
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En su estado normal, los electrones que se encuentran en los átomos están en su estado de energía más bajo. Pero si el átomo se ha excitado por una colisión con un electrón libre, otro átomo o un fotón, el nivel de energía más bajo estará desocupado. Uno de los electrones en órbita saltará rápidamente de nivel, liberando energía en forma de un fotón. Estos fotones dan lugar a una línea de emisión en el espectro. Un gas caliente compuesto de muchos átomos emitirá un espectro compuesto de muchas líneas de emisión debido a los diversos elementos que están presentes en el gas.
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También puede ocurrir el proceso opuesto. Si una corriente de fotones encuentra un gas, los fotones cuya energía corresponde a los niveles de energía en un átomo serán absorbidos por el átomo. Los estudios de las energías de los fotones emitidos o absorbidos por un átomo de un elemento en particular, dan un modelo para los estados de energía de ese átomo. Al conocer este modelo o espectro de energía, los astrónomos pueden buscarlo en la radiación de las estrellas y el gas, por lo que se puede determinar la cantidad de cada elemento presente. De esta forma, los científicos han determinado que las estrellas están hechas principalmente de hidrógeno, con una mezcla de helio trazas de elementos más pesados como el carbono, nitrógeno, oxígeno, etc.
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La fluorescencia de rayos X de los átomos ocurre cuando una partícula de alta energía o rayos X, golpea un electrón libre desde el nivel de energía más interno de un átomo, creando un átomo inestable. Un electrón desde un nivel de energía externo inmediatamente sata a un estado de energía más bajo, con la emisión de un rayo X con una energía distinta específica del átomo. Esto sucede alrededor de los agujeros negros cuando los rayos X de alta energía producidos por el gas caliente muy cerca del agujero negro colisionan con los átomos de hierro en el gas más frío y el polvo en las cercanías.
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Los fotones de rayos X también pueden crearse bajo diferentes condiciones. Cuando los científicos estaban investigando con los aceleradores de partículas, descubrieron que los electrones pueden producir fotones sin colisionar. Y esto fue posible porque el campo magnético en los aceleradores de partículas producía que los electrones se movieran en grandes espirales alrededor de las líneas de fuerza del campo magnético. A este proceso se le llama radiación de sincrotón. En el Cosmos, las partículas como los electrones se pueden acelerar a altas energías, cerca de la velocidad de la luz, mediante campos eléctricos y magnéticos. Estas partículas de alta energía pueden producir fotones se sincrotón con longitudes de onda que van desde la radio hasta las energías de rayos X.
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La radiación de sincrotón de fuentes cósmicas tiene un espectro único con fotones con energía. La radiación disminuye con la energía con menos rapidez que el espectro de radiación de un gas caliente. Cuando se observa radiación de sincrotón en los remanentes de una Supernova, chorros cósmicos u otras fuentes de energía, nos revela información sobre los electrones de alta energía y los campos magnéticos que están presentes.
Mercury fue el primer programa de vuelo espacial de la NASA. Hubo seis vuelos espaciales con seis astronautas. El tiempo total de vuelo para estas misiones fue de 53 horas, 55 minutos y 27 segundos. La vida útil del programa Mercury fue de poco más de 4 años, desde el momento de su aprobación oficial hasta la misión orbital de 34 horas de Gordon Cooper. La idea era colocar una nave espacial tripulada en vuelo orbital alrededor de la Tierra, y por supuesto, recuperar al astronauta y su nave espacial de forma segura.
1) La primera misión fue Mercury-Redstone 3 el 5 de mayo de 1.961. El astronauta Alan B. Shepard Jr. voló dentro de la nave espacial Freedom 7. Su vuelo duró 15 minutos y 28 segundos, en un vuelo sub-orbital que colocó al primer estadounidense en el espacio.
NASA - Mercury-Redstone 3
NASA - Capsula Freedom 7
NASA - Alan B. Shepard Jr.
2) La segunda misión, Mercury-Redstone 4 se lanzó el 21 de julio de 1.961. La nave espacial se llamaba Liberty Bell 7, y el astronauta que viajaba dentro fue Virgil I. Grissom. Su vuelo fue similar al primero, duró 15 minutos y 37 segundos en un vuelo sub-orbital. Sin embargo, la nave espacial se hundió en el agua y el astronauta pudo ser rescatado.
NASA - Mercury-Redstone 4
NASA - Liberty Bell 7
NASA - Virgil I. Grissom
3) Mercury-Atlas 6 fue la tercera misión del programa Mercury el 20 de febrero de 1.962. John H. Glenn Jr. voló a bordo de la nave espacial Friendship 7 (Amistad). Su vuelo duró 4 horas, 55 minutos y 23 segundos, mientras daba 3 órbitas a la Tierra, colocando alprimer estadounidense en órbita.
NASA - Mercury-Atlas 6
NASA - Friendship 7
NASA - John Glenn
4) El 24 de mayo de 1.962 se lanzó al espacio el segundo vuelo orbital en la misión Mercury-Atlas 7. Scott M. Carpenter viajaba a bordo de la nave espacial Aurora 7, que se encuentra actualmente en el Museo de la Ciencia de Chicago. El vuelo duró 4 horas, 56 minutos y 5 segundos.
NASA- Mercury-Atlas 7
NASA - Aurora 7
NASA - Scott M. Carpenter
5) El astronauta Walter M. Schirra voló en la nave espacial Sigma 7, en la misión Mercury-Atlas 8 el 3 de octubre de 1.962. El vuelo de esta misión duró 9 horas, 13 minutos y 11 segundos, y dio 6 órbitas a la Tierra.
NASA - Mercury-Atlas 8
NASA - Sigma 7
NASA - Walter M. Schirra
6) Mercury-Atlas 9fue la última misión del programa Mercury, predecesora del proyecto Gemini. Bueno, la nave espacial Faith 7 llevaba a bordo al astronauta L Gordon Cooper Jr. los días 15-16 de mayo de 1.963. El vuelo duró 34 horas, 19 minutos y 49 segundos, mientras completaba 22 órbitas y evaluaba los efectos de un día en el espacio.
German Titov fue el segundo cosmonauta soviético en volar al espacio. Titov viajó al espacio el 6 de agosto de 1.961, tan solo tres meses después del vuelo de su compañero Yury Gagarin...
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Despegó del cosmódromo de Baikonour a las 9 am hora de Moscú. Se convirtió en el primer cosmonauta que realizó una orientación manual de una nave espacial. También fue el primer ser humano en dormir en el espacio.
Cuando la Unión Soviética anunció el éxito de Gagarin, la NASA aceleró su programa espacial. 23 días después Alan Shepard fue lanzado al espacio, pero a diferencia de Gagarin y Titov, su vuelo fue suborbital (tan solo a 187 km de altura, mientras que Gagarin y Titov alcanzaron los 315 y 220 km de altura).
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Durante el vuelo, la imagen de Titov se transmitió a Tierra a traves de los canales de radiotelemetría. Los médicos monitorearon el estado de su salud de una manera constante...
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La nave espacial Vostok-2 dio 17 vueltas alrededor de la Tierra, durante 25 horas y 18 minutos. En la decimosexta revolución, comenzó la preparación de regreso a la Tierra. El reingreso y el aterrizaje se realizaron sin inconvenientes, y aterrizó cerca de donde lo había hecho Gagarin, en la región de Saratov.
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Se había demostrado que se podía estar en el espacio, en condiciones de ingravidez, más allá de las 24 horas, da ahí que se podía vivir y trabajar en el espacio.
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El Coronel Titov vivió 65 años. Murió el 20 de septiembre de 2.000 de un ataque cardíaco. Fue enterrado en Moscú, y se le dió nombre a un cráter en la parte posterior de la Luna...
¿Cuántos Planetas del tamaño de la Tierra están en nuestra Galaxia?
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La misión del Telescopio Kepler es detectar planetas similares a la Tierra, que sean rocosos y de un tamaño parecido alrededor de otras estrellas.
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En junio de 2.017 había 4.034 candidatos planetarios conocidos, de los cuales habían sido confirmados como planetas 2.335. Los puntos azules muestran los candidatos planetarios de catálogos anteriores, y los puntos amarillos los nuevos. Día a día se encuentran nuevos candidatos...
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La búsqueda se realiza en la zona habitable de las estrellas, donde el agua liquida podría acumularse en la superficie de un planeta. La zona verde representa una estimación optimista de la zona habitable, y la zona verde mas brillante es una estimación mas conservadora. Los candidatos se trazan en función de la temperatura de a superficie de sus estrellas y de la cantidad de energía que recibe el planeta de su estrella anfitriona.Los círculos amarillos son los nuevos candidatos, y los azules los que ya han sido confirmados como planetas.
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Los planetas más pequeños de hasta cuatro veces el tamaño de la Tierra son más comunes que los planetas grandes...
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Los planetas nacen de remolinos de discos de gas y polvo llamados discos protoplanetarios. Y pueden generar planetas gigantes como Júpiter, o bien planetas mas pequeños de un tamaño entre la Tierra y Neptuno.
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El diagrama anterior muestra como se ensamblan los planetas y se clasifican en dos clases de tamaños distintos. Primero, los núcleos rocosos de los planetas se forman a partir de piezas mas pequeñas; la gravedad de los planetas atrae hidrógeno y helio. Finalmente, los planetas se calientan por la luz de las estrellas y pierden algo de gas. En un cierto umbral de masa, los planetas retienen el gas y se convierten en mini-Neptunianos gaseosos; debajo de este umbral los planetas pierden todo su gas, y se convierten en super-Tierras rocosas.
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Kepler mide el brillo de las estrellas...
Cada vez que un planeta pasa frente a su estrella madre, se produce un pequeño pulso o latido. A partir de los repetidos tiempos, podemos detectar y verificar la existencia de planetas del tamaño de nuestra Tierra, y obtener su órbita y el tamaño del planeta.
A día de hoy...
Planetas confirmados 3.564 a 30 de noviembre de 2.017