[Noticias desde el Observatorio] BOLETÍN 197

Noticias del Observatorio de La Plata listadenoticias en fcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar
Dom Dic 31 11:25:01 ART 2006


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                N  O  T  I  C  I  A  S

                      desde el

O b s e r v a t o r i o   A s t r o n ó m i c o   d e
                  L a   P l a t a


                Año 5  Número 197

           Miércoles 27 de diciembre de 2006

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Redacción textos y entrevistas: Per. Alejandra Sofía
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Temas a compartir:

-Editorial: Un Año Para Recordar
-Aviso de Fin de Año
-Compañeros energéticos. Entrevista al Dr. Gustavo Romero
-Decisión estelar. Entrevista a la Dra. Paula Benaglia

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Un Año Para Recordar

Culmina un año emotivo y lleno de contrastes. Fue un año arduo y por
momentos agotador en el que encaramos muchos desafíos nuevos. 

Desafíos tales como el Proyecto de Extensión "De la Tierra a las 
Estrellas", llevando con gran repercursión, talleres de Astronomía a 
diez colegios de la región, en numerosas oportunidades. Fue un esfuerzo 
muy exitoso, tanto en la repercusión que tuvimos en los destinatarios 
como en el nuevo grupo de talleristas que, con gran capacidad y
dedicación, se formó para este Proyecto. 

Por otro lado comenzamos a abrir las puertas del Observatorio durante 
sábados y domingos, lo cual nunca se había hecho. Gradualmente fue 
creciendo la cantidad de público que se acercó a observar, en especial
durante los sábados por la noche. Recordamos sin demasiada alegría, que 
el clima en La Plata es muy pobre en cielos despejados y que tuvimos 
muchas ocasiones en las que la lluvia o las nubes fueron las protagonistas
exclusivas. Sin embargo, nos dio gran satisfacción el agradecimiento
de muchos visitantes que pudieron observar el cielo durante el descanso 
de un fin de semana.  

Con gran orgullo conseguimos inaugurar una bonita galería que dedicamos a
muestras artísticas y de interés científico, tal como el Observatorio se 
merece. En su inauguración, coincidiendo con el Aniversario de la Creación
del Observatorio, la galería brilló en todo su esplendor, poniendo en 
evidencia la enorme capacidad del equipo de trabajo que la diseñó y la 
hizo realidad. Ahora estamos diagramando un plan de muestras de gran
nivel que compartiremos con ustedes durante el año 2007. 

No podemos dejar de recordar la pintoresca lucha contra las palomas que
anidaban en el Telescopio Gran Ecuatorial, a las que trabajosamente
quitamos el acceso. A pesar de los esfuerzos, dos o tres palomas siguen 
visitándonos, colándose en el momento en que abrimos la cúpula. 

También tuvimos una importante renovación del plantel de guías y de
coordinadores. Así recibimos, con gran alegría, a nuevos alumnos y
graduados quienes mostraron un firme compromiso en la tarea de acercar 
la Astronomía y la Geofísica a nuestra sociedad.
Es muy grato ver que, para las nuevas generaciones de futuros científicos,
la Extensión Universitaria es una parte importante de sus carreras y que 
la vocación de divulgar está presente cada vez en más estudiantes. 
 
Con cierta inquietud, notamos una merma considerable en la cantidad de
visitas de colegios que recibió nuestra Institución durante este año. A 
través de un estudio detallado de los visitantes en estos últimos años, 
comprendimos que los colegios que habitualmente nos visitan, lo siguieron 
haciendo, pero que sin embargo, disminuyeron la cantidad de cursos que 
trajeron al Observatorio. Preocupados, consultamos sobre este tema con 
muchos docentes y la respuesta fue unánime: Los docentes encuentran 
grandes problemas para movilizar a los alumnos fuera del colegio, debido 
a los altos requerimientos relativos a la seguridad. Comprendemos y 
respetamos estos criterios, pero nos preguntamos si, en algún sentido, 
no habría un punto de balance en el que, sin requerir imposibles, los 
alumnos puedan llevar a cabo salidas seguras y beneficiosas para su
formación.

Para concluir esta breve e incompleta memoria, queremos también notar el
crecimiento importante que ha tenido este medio de comunicación. El 
Boletín de Noticias ya cuenta con más de 700 suscriptores de todo el mundo, 
lo cual nos da mucho entusiasmo por mejorarlo aún más. El Boletín es
producto del trabajo de un equipo entusiasta y creativo que nos orgullece
por su dedicación y entrega.

A todos nuestros lectores, les enviamos nuestros mejores deseos para el
año 2007 y les decimos:

¡Felices Vacaciones!

Lic. Roberto Venero
Secretario de Extensión
FCAG _ UNLP

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AVISO DE FIN DE AÑO

Durante el mes de enero, no se emitirá el Boletín de Noticias. 
Retornaremos en febrero para una edición extraordinaria y luego, de manera
semanal, en marzo. No es necesario que renueven sus suscripciones.

De la misma manera, no habrá visitas en el Observatorio durante este mes.
Retomaremos con las visitas con observación astronómica en el mes de 
febrero, durante el cual llevaremos a cabo el prometido "Taller de 
Observación Astronómica" para público en general. 

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COMPAÑEROS ENERGÉTICOS

Objetos compactos (no son heladeras), cascadas (pero no las de un paisaje
cordobés) y unas cuantas palabras más podrían ser interpretadas en un
sentido diferente al que le imprime Gustavo Romero, doctor en física con
años de investigación en altas energías ¡lo de altas no va por metros!

Por Alejandra Sofía

El Dr. Gustavo E. Romero tiene múltiples actividades enlazadas en el tejido
de la Astronomía: integra el grupo GARRA (Grupo de Astrofísica Relativista
y Radioastronomía) del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR); es
profesor de Astrofísica Relativista en la Facultad de Cs. Astronómicas y
Geofísicas e la UNLP y entre otras cosas, dirige a varios tesistas. Lo suyo
tiene que ver tanto con la teoría y la observación -en radio, óptico , rayos
X y gamma- con el fascinante "mundo" de los agujeros negros; cómo se producen
los rayos gamma; los blazares -fuentes de luz extragalácticas muy variables-,
los microquasares, la física de altas energías -en particular los componentes
elementales de la materia- y las interacciones entre ellos, etc. El Dr. Romero
agregó a su agenda, el estudio de los procesos ultra-energéticos relacionados 
a estrellas masivas. Y sobre este punto se explayó en la reciente Reunión
internacional sobre estrellas masivas, realizada en Cariló.

Imágenes en:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/197/

-¿Qué trabajo presentaste en ese encuentro?

Presenté una conferencia de revisión invitada, donde repasé lo que se sabe
hasta la fecha de la interacción de microquasares con estrellas masivas.
Un microquasar es un sistema binario formado por un objeto compacto, que
puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro y una estrella
compañera normal, que puede ser una estrella masiva o no, como por ejemplo,
el Sol.
En esa conferencia nos concentramos en microquasares donde la estrella
compañera es una masiva (un agujero negro + una estrella masiva o  una
estrella de neutrones + una "masiva"). Estudiamos la interacción del chorro
de partículas relativistas -partículas que se mueven a velocidades de la
luz o muy cercana a ella- eyectadas de las proximidades del objeto compacto
con todo lo que produce la estrella masiva: la luz, el viento estelar, etc.
Dicha interacción produce rayos gamma, neutrinos, una fenomenología muy rica
que recién ahora se puede estudiar.

-¿Los microquasares son comunes en las galaxias, cómo se observan?

Se conocen unos 15 en nuestra galaxia, aunque sin duda hay más, tal vez
varios centenares. El tema de la interacción del "jet" con los campos
radiativos y el viento de la estrella es un tema nuevo, que recién se está
empezando a explorar. Como son interacciones muy energéticas, las
observaciones y predicciones caen en buena medida en el rango de la
astronomía gamma (radiación muy energética producida en fenómenos
astrofísicos violentos debido a las altas energías que poseen) y la de
neutrinos, áreas en las que trabajo. Los instrumentos usados para medir esta
emisión son telescopios Cherenkov y satélites con observatorios gamma
orbitales.

-¿Cuándo comenzó el trabajo y a qué objeto u objetos pusieron en la
"mira"?

Empecé a trabajar en el tema a fines de los ´90. Hasta ahora los modelos más
completos para estas cosas han sido publicados dentro de mi grupo o en
colaboraciones del grupo con otros investigadores del extranjero. Entre los
principales logros, está la predicción de rayos gamma de energías de TeVs
(una medida de energía: Tera electron volt) en el microquasar LS I +61 303
(descubierta este año por MAGIC, un telescopio gamma en Canarias, el más
grande del mundo), el desarrollo de los primeros modelos hadrónicos para
estas fuentes, y el cálculo de modelos realistas para jets de microquasares,
teniendo en cuenta todos los procesos relevantes.

-¿Modelos hadrónicos?

La radiación electromagnética en el rango de los rayos gamma puede ser
producida por la interacción de núcleos atómicos -partículas que están 
hechas de quarks- como por ejemplo los protones o neutrones; no es el caso 
de los electrones que no tienen quarks (los electrones son leptones, no 
hadrones).
La forma que producen radiación electromagnética es totalmente distinta de
la forma en que un electrón puede producirla. Los modelos históricos para
microquasares son siempre con electrones y nosotros por primera vez 
introdujimos modelos con hadrones, para producir rayos gamma en estas
fuentes. Estos modelos, además de rayos gamma predicen neutrinos, que es
una predicción nueva y adicional en este tema.

-Comentanos las "novedades" que arroja el trabajo y si tenían indicios de
que lograrían los resultados obtenidos.

Bueno, presenté muchos resultados, porque era una charla de revisión. Las
novedades más importantes son que ahora sabemos que los microquasares, en
efecto, emiten rayos gamma. Si bien lo hemos estado prediciendo durante
años, recién en los últimos 12 meses se pudo confirmar, con sendos artículos
publicados en "Nature" y "Science"; en este último fui co-autor.

-¿Cuán "nuevo" es el tema en el universo de las estrellas masivas?

Es absolutamente nuevo. Muchos de los participantes oyeron de esto por
primera vez allí. Tiene potencial para la gente de estrellas masivas, ya que
los "jets" se pueden usar para "sondear" los vientos de las estrellas a
través de los productos de las interacciones.
Además, microquasares formados con estrellas masivas hay sólo seis
conocidos en la Vía Láctea. Ha sido muy provechosa la Reunión, surgieron
posibles trabajos conjuntos con otros investigadores sobre estrellas masivas
y altas energías. Es una realimentación muy interesante.

¿Cómo sigue el tema?

El tema sigue con el desarrollo de modelos aún más realistas. Por ejemplo,
mi alumna de doctorado Mariana Orellana trabaja en el cálculo de cascadas
electromagnéticas y además seguiremos con la contrastación de las nuevas
predicciones con telescopios de nueva generación como GLAST, MAGIC II y HESS
II.

-Lo de cascada electromagnética ¿podes aclararlo?

Con ese término hacemos referencia a un proceso de avalancha, las estrellas
producen mucha luz, son muy luminosas. Si se introduce un rayo gamma en ese
ambiente, va a interaccionar con un fotón de la estrella. Eso producirá un
par electrón-positrón y ese par a su vez interaccionará con fotones de la
estrella y el proceso se repite. De una sola partícula termina habiendo
cientos, miles, millones de partículas: esto es la cascada.

¿Ese efecto es visible?

Ves la radiación producida por las partículas que no es lo mismo que la
radiación que produce la fuente en sí; es una radiación reprocesada por esas
cascadas. Es un fenómeno que sólo se da en la proximidad de la estrella.

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La charla finaliza con una alusión a la Dra. Virpi Niemela, especialista en
el tema de estrellas masivas y que falleció hace pocos días.

"Nunca fui alumno de Virpi ni tuve la suerte de cursar con ella. Sin
embargo, siempre he estado al tanto de su trabajo a través de Paula
(Benaglia), que trabaja en estrellas masivas. Lo que más me ha impresionado
de Virpi es su enorme esfuerzo para lograr que las mujeres puedan trabajar
en igualdad de oportunidades en esta ciencia. Si se piensa en los grandes
nombres de la astronomía argentina, desde Gould, Hartmann, Gaviola, Sahade,
etc, vemos que hasta Virpi, las mujeres no ocupaban posiciones de
influencia. Ahora eso cambió totalmente. Creo que la Argentina debe ser uno
de los países con más mujeres astrónomas. De mis alumnos de doctorado, 3 de 4
son mujeres. Esto, en gran medida se lo debemos a ella. Este año, entre los
muchos homenajes que recibió, fue nombrada Socia Honoraria de la Asociación
Argentina de Astronomía, por iniciativa de la Comisión Directiva.
Creo que tuvo la suerte de ver el reconocimiento de toda la comunidad
astronómica.

Más información sobre el Grupo GARRA y el Dr. Gustavo Romero en:
http://www.iar.unlp.edu.ar/garra/

Imágenes en:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/197/

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DECISIÓN ESTELAR

En realidad no es que las estrellas puedan decidir su destino, pero sí
logran muchas características propias según su masa, temperatura, y otras
cuestiones. La Dra. Paula Benaglia es astrónoma y, junto a colegas de varias
partes del mundo, avanzó en la observación en ondas de radio, de un fenómeno
hasta ahora sólo predicho por la teoría:  algunas estrellas pierden mucha
masa y otras lo hacen en forma "normal" según pautas astronómicas.

Por Alejandra Sofía

Vemos las estrellas hasta quedar extasiados, a veces las luces de las
ciudades nos dejan medio huérfanos de ellas, pero igualmente elevamos la
mirada para "prendernos" de su titilar. Los astrónomos también las observan
y aunque lo hagan de esta misma forma, le suman observaciones hasta límites
que cuesta comprender. Son estudios detallados, análisis de comportamientos
de sus brillos, cuán calientes son, qué sucede con los vientos a su
alrededor, los intercambios de material con estrellas compañeras...Y entre
tanto detalle, un grupo de astrónomos teóricos y observacionales está
develando un efecto llamado bi-estabilidad.
Paula Benaglia presentó un trabajo sobre ese tema en la Reunión de estrellas
masivas, realizada a mediados de diciembre.

Imágenes en:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/197/

-Paula ¿qué es esto de la bi-estabilidad, núcleo de tu charla en la última
reunión sobre estrellas masivas?

En este último año estuve trabajando con un grupo de gente de distintos
lugares, principalmente con un astrónomo holandés (actualmente trabajando
en Irlanda) y otros de España, Australia, e Inglaterra. Presenté un
trabajo oral hecho con ellos en el cual tratamos, a partir de observaciones
en ondas de radio, probar un efecto que Jorick Vink, astrónomo holandés,
trabajando junto con coterráneos, había predicho en la teoría.
Se trata de un efecto llamado en realidad "salto de bi-estabilidad en la
tasa de pérdida de masa", que aparece en las estrellas masivas O y B
(estrellas muy calientes). Cuando uno selecciona estrellas cada vez con
menor temperatura superficial, alrededor de los 21000 Kelvin, la velocidad 
a la que pierden masa estas estrellas (o tasa de pérdida de masa) sufre un 
incremento en lugar de continuar disminuyendo, como sucede en estrellas
muy calientes o calientes.
Las estrellas pueden estar de un lado o del otro de este efecto, pueden
tener una pérdida de masa normal o incrementada. Se comportan de una manera
pero no de las dos formas a la vez.

-¿De qué depende esta velocidad mayor o menor de pérdida de su masa?

De muchas cosas, como la velocidad del viento estelar, la temperatura, la
composición química, el estado de ionización del gas que forma los vientos,
la densidad. Pero más que nada, de la temperatura del viento y, de acuerdo
con la teoría, lo que parece determinar esa pérdida es la cantidad de
hierro en estado ionizado presente en el viento de la estrella.

-Estas estrellas pierden más masa de lo esperado

El Sol pierde masa a una velocidad que es equivalente a 1 masa solar cada
100 billones de años: su tasa de pérdida de masa es de 10 elevado
a la (-14) masas solares por año. En las estrellas que estudiamos, la
velocidad de pérdida es de unos 9 órdenes de magnitud mayor:
el equivalente a 1 masa solar cada 100 mil años (10 elevado a la -5 masas
solares por año). Estas estrellas viven unos pocos millones de años, y tienen
masas entre 10 y 80 masas solares. Pueden perder hasta del orden de la mitad de
su masa por la acción de sus vientos, antes de explotar como supernovas.


-¿Dónde hicieron las observaciones en radio?

Había trabajos importantes de observaciones en radioondas hacia estas
estrellas, consistentes en la detección de las mismas, medida de la intensidad
de la emisión y estudios de la variación de esta intensidad con la frecuencia 
de observación.

Sin embargo, los estudios fueron hechos por diferentes grupos, y cada grupo
usó juegos de parámetros estelares distintos para derivar variables como la
tasa de pérdida de masa. Esto hacía que los resultados finales no pudieran ser
comparables entre sí.
Nuestro trabajo consistió, por un lado, en llevar a cabo observaciones nuevas
hacia 12 estrellas. A esto le sumamos la recopilación de las observaciones
previas de 18 objetos, y tratamos a la muestra completa de manera homogénea,
adoptando para las estrellas de la misma, un juego de parámetros estelares
uniforme.
De esta forma re-calculamos todas las tasas de pérdida de masa.
Las nuevas observaciones fueron realizadas utilizando dos interferómetros:
Uno en Australia y otro en Estados Unidos. A partir de la intensidad medida en
radiofrecuencias pudimos determinar el valor promedio de pérdida de masa,
cuán rápido -en términos de años- pierden masa estas estrellas. La emisión
en radio de estos vientos estelares es muy débil y de poca extensión (menor a
segundos de arco), por lo que para detectarlos se deben utilizar instrumentos
muy sensibles y de gran aumento.

Las estrellas elegidas son de nuestra galaxia: sólo pueden detectarse
radioestrellas hasta unos pocos kiloparsecs.
Básicamente, hay tres formas de calcular la tasa de pérdida de masa: en
base a datos ópticos, en ultravioleta y en radio.
Observamos en radio la cantidad de flujo, una medida de la energía que
recibimos de la luminosidad de la estrella.
Es interesante comparar los valores de pérdida de masa obtenidos por los
tres métodos: cuando se observa en radioondas uno obtiene información de
lo que le pasa al viento estelar en la parte más externa. En el óptico, se
logran datos de su parte más interna, que se puede comportar diferente a la
externa. En el ultravioleta, la información que llega proviene de todo el 
viento de la estrella.
De este modo, los métodos sirven para "muestrear" las distintas partes del
viento, y de la comparación de los resultados puede deducirse el estado de
homogeneidad del viento.

El método de radioondas para derivar la tasa de pérdida de masa estelar es
considerado como el más preciso, pues es el que menos suposiciones (o 
modelaje de los parámetros físicos del viento) involucra en los cálculos.

¿Conclusión?

Por un lado, en las estrellas observadas en radio encontramos que la
evidencia hasta ahora no es conclusiva respecto a si existe este tipo de
efectos, pero sí hay indicios. Alrededor de las temperaturas de este "salto"
de bi-estabilidad teníamos 4 estrellas de las cuales 2 mostraron
comportamiento normal. En las otras dos, la tasa de pérdida de masa "saltó"
a valores hasta 3 veces mayores. Las otras 26 estrellas de la muestra están
a ambos lados del salto.
Tenemos que seguir observando nuevas estrellas en radio porque ya no hay más
ejemplos. Es difícil detectarlas, por su baja luminosidad en radio, así que
deberemos armarnos de paciencia y observar más tiempo cada objeto.
Nuestro trabajo tuvo buena repercusión en la comunidad astronómica; sabemos
que son pocos ejemplos, pero el efecto predicho por la teoría no está en
contradicción con nuestros resultados.


-Las observaciones continúan

Tenemos que pedir turno de observación en el radio telescopio "Very Large
Array (VLA)" ubicado en Socorro, Estados Unidos, antes del 1 de febrero;
son 27 antenas -las que aparecen en la película "Contacto"- y además ya
hemos observado y lo seguiremos haciendo con instrumentos en Australia.
Allí utilizamos "Australia Telescope Compact Array" (ATCA), compuesto
por seis radiotelescopios funcionando como un conjunto y ubicado en el
observatorio Paul Wild en Narrabri, New South Wales. Los  australianos
también tienen el radio telescopio "Parkes" de 64 metros de diámetro y un
sistema de interferómetro de larga base, a lo largo de toda Australia,
formado por el ATCA y siete antenas más.
El "VLA" cubre el cielo norte y parte del sur, y el "ATCA" el cielo sur.

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Paula Benaglia comenzó investigando sobre material interestelar (tema de su
tesis), fue a trabajar al VLA durante un año, a recolectar datos. Luego se
focalizó en burbujas interestelares. Desde 1998 surgió el trabajo en estrellas
masivas, tema al que le dedica la mayor parte de su tiempo científico. "Me
contacté con una colega alemana (Baerbel Koribalski), que vive en Australia, y
empezamos observar estrellas masivas, solemos turnarnos. Además intercambiamos
información y hacemos trabajos con Gustavo (Romero) cuando queremos
relacionar la emisión en radio con emisión en altas energías. Porque los
vientos de esas estrellas, a veces, pueden acelerar partículas hasta energías
relativistas, o sea cercanas a la velocidad de la luz".
La Dra. Benaglia integra el Grupo GARRA y además es profesora de la Facultad
de Cs. Astronómicas y Geofísicas de la UNLP.
Dentro de los proyectos en colaboración figura uno con el grupo de la Dra.
Virpi Niemela (liderado por Virpi misma) en el que se trata de descubrir
compañeras binarias masivas de estrellas OB que presenten emisión en radio
no-térmica (típica de regiones de vientos en colisión).

Más información en : http://www.iar.unlp.edu.ar/garra/garra-pb.html

Imágenes en:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/197/

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Está permitida la reproducción total o parcial del material publicado en
el Boletín de Noticias de la Facultad de Cs. Astronómicas y Geofísicas
sólo si se cita la fuente.
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