Categoría: Ciencia

Más de 1400 horas de observaciones de la Nube Molecular de Tauro 1 (TMC-1) están disponibles para el uso de toda la comunidad científica.

Un nuevo y revolucionario conjunto de datos del Telescopio Green Bank de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF GBT) ya está disponible públicamente, lo que abre la puerta a científicos de todo el mundo para realizar descubrimientos en una de las nubes moleculares más ricas de nuestra galaxia, TMC-1. Tras 1438 horas de observaciones y años de desarrollo de un sistema de procesamiento de datos, los astrónomos del proyecto de investigación GOTHAM : «Observaciones GBT de TMC-1: En busca de moléculas aromáticas» (o “GBT Observations of TMC-1: Hunting Aromatic Molecules” en inglés), han publicado un estudio de líneas espectrales con el mayor tiempo de telescopio jamás realizado, que lista más de 100 especies moleculares, incluidas muchas con estructuras complejas y aromáticas, que solo se encuentran en el espacio profundo.

TMC-1 es una región en la Nube Molecular de Tauro conocida por su increíble diversidad de moléculas interestelares, un laboratorio perfecto para la astroquímica. Usando los datos del proyecto GOTHAM, se han identificado 10 moléculas aromáticas individuales y cerca de 100 otras especies químicas, ayudando a decodificar cómo se forman y evolucionan las moléculas antes del nacimiento de las estrellas. A diferencia de las regiones cercanas a estrellas recién nacidas, la química de TMC-1 está dominada por hidrocarburos grandes y compuestos ricos en nitrógeno, proporcionando pistas sobre los componentes básicos de los planetas y de la materia orgánica del universo.

Los datos que ahora son públicos no sólo incluyen los datos originales del telescopio, si no que se han liberado el set de datos completamente calibrados. Con esto, los distintos equipos no necesitan pasar por el difícil proceso de calibración para poder analizar los datos. El proyecto GOTHAM invita a la comunidad científica global a formular e investigar nuevas preguntas, desarrollar modelos químicos avanzados y potencialmente descubrir fenómenos inesperados. Por primera vez, no son necesarias altas capacidades de cómputos ni habilidades de limpieza de este tipo de datos.

“Compartir la investigación de GOTHAM de esta manera nos permite democratizar el acceso a grandes volúmenes de datos astronómicos”, comparte Brett McGuire, profesor asociado del Departamento de Química del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y astrónomo adjunto del Observatorio Nacional de Radioastronomía de la NSF (NSF NRAO). Los esfuerzos para compartir datos han sido una misión de equipos colaborativos que producen grandes conjuntos de datos utilizando los instrumentos del NSF NRAO durante casi dos décadas.

“Preparar y empaquetar estos datos para su acceso requiere mucho trabajo. Nos entusiasma mucho ver qué hará la comunidad científica con esto; queremos difundir ampliamente su disponibilidad”, añade Ci (Ceci) Xue, codirectora principal de GOTHAM y autora principal del artículo que comparte el proceso detrás del proceso automatizado que su equipo desarrolló para la reducción y calibración de datos. Xue, quien anteriormente fue investigadora postdoctoral en el Departamento de Química del MIT, ahora es investigadora postdoctoral en el Instituto de IA para Orígenes Cósmicos NSF-Simons, del cual NRAO es socio.

El conjunto de datos GOTHAM es el estudio más grande y completo de su tipo, estableciendo un nuevo referente para los datos astronómicos históricos. Astrónomos del MIT, NSF NRAO, la Universidad de British Columbia y sus colaboradores están entusiasmados con las nuevas oportunidades de colaboración y de avances interdisciplinarios. El conjunto de datos incluye espectros calibrados, abundancias moleculares detalladas y el software utilizado para el análisis, todo esto de acceso público para la exploración y la innovación científica.

La apertura de los datos de GOTHAM es el producto de una colaboración a través de múltiple instituciones y especialidades, liderada por McGuire, con el apoyo destacado de NSF NRAO, NASA Goddard, y la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos. Con nuevos descubrimientos de moléculas aún por ser realizados en TMC-1, astrónomos anticipan más avances revolucionarios en el entendimiento de cómo la química cósmica da forma a nuestro Universo.

Información adicional

Enlace para acceso a los datos de GOTHAM: https://greenbankobservatory.org/portal/gbt/gbt-legacy-archive/gotham-data/

Para el uso de estos datos, por favor referirse a los artículos originales: McGuire et al. 2020 y Xue et al. 2025.

El Observatorio Radio Astronómico Nacional de los Estados Unidos y el Observatorio Green Bank son instalaciones importantes de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, operadas bajo un acuerdo de cooperación por Associated Universities, Inc.

Imágenes

Mosaico de imágenes del telescopio Herschel de la Nube Molecular de Tauro 1 (TMC-1).
Crédito: ESA/Herschel/NASA/JPL-Caltech; agradecimiento: R. Hurt (JPL-Caltech).

Telescopio Green Bank de la NSF.
Crédito: NSF/AUI/NSF NRAO/J. Hellerman.

Imagen que muestra la ubicación de la Nube Molecular de Tauro 1 (TMC-1), en el sector central superior de la imagen, con referencia a otros objetos de la misma constelación.
Crédito: Brett McGuire.

Contacto

• Jill Malusky

  Encargada de Prensa
  NRAO

  Teléfono: +1 304-456-2236

  Email: jmalusky@nrao.edu

Nuevas observaciones de ALMA muestran que el agua en el cometa 12P/Pons-Brooks, coincide con los océanos de la Tierra, lo que refuerza la teoría de que los cometas pueden haber contribuido a hacer habitable nuestro planeta.

Una nueva investigación ha descubierto fuerte evidencia convincente de que el agua de un cometa es muy similar a la que se encuentra en los océanos de la Tierra, lo que respalda la idea de que los cometas podrían haber desempeñado un papel crucial en el abastecimiento de agua —y posiblemente algunos de los componentes moleculares de la vida— a nuestro planeta.

Por primera vez se ha logrado un mapeo espacial detallado no sólo del agua ordinaria (H₂O) si no que también del agua «pesada» (HDO, que contiene el isótopo más pesado, el deuterio) en la nube de gas que rodea el núcleo del cometa 12P/Pons-Brooks, su coma.

Durante su aproximación al Sol, un equipo internacional de científicos, liderado por Martin Cordiner, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, cartografió la distribución de ambos tipos de agua gracias a observaciones logradas con el Observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) desde el desierto de Atacama.

Las observaciones de ALMA se combinaron con datos sobre agua y otros gases, obtenidos con el Telescopio Infrarrojo (IRTF) de la NASA, para obtener una imagen más completa del cometa. Al combinar las capacidades complementarias de estos dos telescopios, los investigadores pudieron medir con mayor precisión la proporción de deuterio a hidrógeno (D/H) en el agua del cometa, una huella química que ayuda a rastrear el origen y la historia del agua en todo el Sistema Solar. Sorprendentemente, se descubrió que la proporción D/H del agua en 12P/Pons-Brooks era prácticamente indistinguible de la de los océanos terrestres. La medición, (1,71 ± 0,44) × 10−4, es la proporción más baja jamás medida en un cometa tipo Halley y se encuentra en el extremo inferior de los valores observados previamente en otros cometas.

“Cometas como éste son reliquias congeladas del nacimiento de nuestro Sistema Solar hace 4.500 millones de años”, afirmó Cordiner. “Dado que se cree que la Tierra se formó a partir de materiales carentes de agua, desde hace tiempo se ha sugerido que los impactos de cometas son una posible fuente de agua para nuestro planeta. Nuestros nuevos resultados proporcionan la evidencia más sólida hasta la fecha de que al menos algunos cometas tipo Halley transportaron agua con la misma firma isotópica que la encontrada en la Tierra, lo que respalda la idea de que los cometas podrían haber contribuido a la habitabilidad de nuestro planeta”.

Los cometas tipo Halley son una clase de cometas con períodos orbitales intermedios (entre 20 y 200 años) y visitan el Sistema Solar interior con poca frecuencia. Los hallazgos del estudio son significativos, ya que mediciones previas en otros cometas a menudo mostraban agua con una relación D/H diferente a la de la Tierra, lo que deja en duda el origen cometario del agua terrestre. Esta nueva medición sugiere que algunos cometas, en particular aquellos como el 12P/Pons-Brooks, podrían haber traído agua, y posiblemente otros elementos esenciales para la vida, a una Tierra joven.

La investigación también confirma el origen de los gases observados, proporcionando una imagen más precisa de la verdadera composición del cometa. «Al mapear tanto el H₂O como el HDO en la coma del cometa, podemos determinar si estos gases provienen del hielo congelado dentro del cuerpo sólido del núcleo, en lugar de formarse a partir de procesos químicos u otros procesos en la coma gaseosa», declaró Stefanie Milam, de la NASA, coautora del estudio.

Las observaciones fueron posibles únicamente gracias a la excepcional sensibilidad y las capacidades únicas de obtención de imágenes de ALMA, que permitieron al equipo detectar la tenue firma de agua pesada que emana de las regiones más internas de la coma, algo que nunca antes se había mapeado en un cometa.

Información adicional

El artículo científico, titulado «A D/H ratio consistent with Earth’s water in Halley-type comet 12P from ALMA HDO mapping», fue publicado en la revista Nature Astronomy por Cordiner et al.

Este comunicado de prensa se basa en la publicación original del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), socio de ALMA en representación de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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Un equipo internacional ha descubierto una galaxia en rotación con una estructura bastante «grumosa» que existió tan solo 930 millones de años después del Big Bang (z = 6.072). Estas nuevas observaciones arrojan nuevas luces sobre el crecimiento y evolución de las galaxias en el universo primitivo. Apodada «Uvas Cósmicas», esta galaxia parece estar compuesta por al menos 15 cúmulos masivos de formación estelar, cada uno entre 10 y 60 pársecs de tamaño, muchos más de lo que los modelos teóricos actuales predicen que podrían existir dentro de un solo disco en rotación en esa época temprana del Universo.

El descubrimiento fue posible gracias a una extraordinaria combinación de observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST), enfocadas en una sola galaxia que,  mediante el efecto de lente gravitacional, es perfectamente magnificada por un cúmulo de galaxias en primer plano. En total, se dedicaron más de 100 horas de telescopio a este sistema, lo que lo convierte en una de las galaxias más estudiadas del universo primitivo.

Aunque en imágenes previas del telescopio espacial Hubble la galaxia aparecía como un objeto suave y uniforme con forma de disco, la potente resolución de ALMA y JWST, potenciada por el efecto de lente gravitacional, reveló una imagen radicalmente distinta: una galaxia en rotación repleta de cúmulos masivos, similar a un racimo de uvas. Este hallazgo marca la primera vez que se vinculan las estructuras internas a pequeña escala con la rotación a gran escala en una galaxia típica del amanecer cósmico, alcanzando resoluciones espaciales de tan solo 10 pársecs (30 años luz aproximadamente).

Esta galaxia no representa un sistema extraño ni extremo. Se encuentra directamente en la secuencia principal de galaxias en términos de actividad de formación estelar, masa, tamaño y composición química, lo que significa que probablemente representa una población más amplia. De ser así, muchas otras galaxias aparentemente sin estructuras observadas por instrumentos actuales podrían estar compuestas en realidad por subestructuras similares invisibles, ocultas por las limitaciones de la resolución de las tecnologías actuales.

Dado que las simulaciones existentes no logran reproducir una cantidad tan grande de cúmulos en galaxias en rotación en épocas tempranas, este descubrimiento plantea preguntas clave sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias. Sugiere que nuestra comprensión de los procesos de retroalimentación y la formación de estructuras en galaxias jóvenes podría requerir una revisión significativa. Las Uvas Cósmicas ofrecen una ventana única al nacimiento y crecimiento de las galaxias, y podría ser solo la primera de muchas otras galaxias de su tipo. Futuras observaciones serán clave para revelar si estas estructuras grumosas eran o no comunes en la juventud del Universo.

Información adicional

El artículo científico, titulado “Primordial rotating disk composed of at least 15 dense star-forming clumps at cosmic dawn”, fue publicado en la revista Nature Astronomy por Fujimoto et al.

Este comunicado de prensa se basa en la publicación original del National Radio Astronomy Observatory(NRAO), socio de ALMA en representación de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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