Podcast CB S&R 155: Galaxias fósiles, física solar y más cosas

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He participado en el episodio 155 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Galaxia Reliquia: Ondas Magnéticas en el Sol; Langlands, Premio Abel 2018; Agujeros Negros en Latín”.

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En la foto Héctor Socas (@pcoffeebreak), Francis Villatoro @emulenews (por videoconferencia) y Nacho Trujillo (que aún no está en Twitter). “Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias”.

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Tras comentar de forma breve varias noticias, me hago eco del Premio Abel 2018, otorgado al genial Robert P. Langlands (81 años), del IAS (Princeton, EE UU). El padre del programa de Langlands, cuyo objetivo es unificar toda la matemática con el lenguaje de las representaciones, merece este premio, que se concede de forma anual, sin lugar a dudas. Más información en “Robert P. Langlands logra el Premio Abel 2018”, LCMF, 20 Mar 2018.

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Luego pasamos a discutir el primer artículo en Nature de Nacho Trujillo, el descubrimiento de la primera galaxia fósil, NGC 1277. Como Nacho nos habla en primera persona en el podcast, nos cuenta muchos detalles de la historia de este resultado (que le ha costado unos 10 años de trabajo). Las galaxias fósiles son galaxias próximas (z = 0,0169 para NGC 1277) sin signos de formación estelar en los últimos diez mil millones de años (desde z ≈ 2). Los modelos teóricos de formación galáctica predicen que una de cada mil galaxias debe ser una galaxia fósil. Estas galaxias tienen agujeros negros supermasivos de masa anómala (demasiado grande para lo habitual en una galaxia con dicha masa). Además, sus estrellas son muy viejas (carecen de estrellas jóvenes). Y finalmente tienen cúmulos globulares en su entorno formados por estrellas muy viejas.

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Los cúmulos globulares son tan pequeños que para los telescopios (incluso para el Hubble) son puntales. Para diferenciar si están formados por estrellas viejas (baja metalicidad) o por una mezcla de estrellas viejas y jóvenes (alta metalicidad) se usa su color en la banda g-z (que está ligeramente desplazado al rojo o al azul). Esta figura muestra una imagen de NGC 1277 y NGC 1278 con un filtro rojo (izquierda) y otro azul (derecha). Se observa que la galaxia NGC 1278 tiene cúmulos globulares rojos y azules, pero NGC 1277 solo tiene cúmulos rojos.

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El histograma de los desplazamientos del color en la banda g-z muestra una distribución con doble pico (verde) para las simulaciones por ordenador mediante el código ACS VCS (similares a las observadas en NGC 1278), pero un único pico (naranja) para NGC 1277. Por tanto, todo indica que se trata de la primera galaxia fósil observada. Su estudio detallado mediante el telescopio espacial James Webb permitirá desvelar cómo se distribuye la materia oscura en su entorno, lo que nos dará información muy relevante sobre este gran misterio del siglo XXI.

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El artículo es Michael A. Beasley, Ignacio Trujillo, …, Mireia Montes, “A single population of red globular clusters around the massive compact galaxy NGC 1277,” Nature 555: 483–486 (22 Mar 2018), doi: 10.1038/nature25756; indicios previos se publicaron en Ignacio Trujillo, Anna Ferré-Mateu, …, Patricia Sánchez-Blázquez, “NGC 1277: A massive compact relic galaxy in the nearby universe,” The Astrophysical Journal Letters 780: L20 (16 Dec 2013), doi: 10.1088/2041-8205/780/2/L20; esta galaxia ya fue protagonista de titulares gracias a Remco C. E. van den Bosch, Karl Gebhardt, …, Jonelle L. Walsh, “An over-massive black hole in the compact lenticular galaxy NGC 1277,” Nature 491: 729–731 (29 Nov 2012), doi: 10.1038/nature11592.

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La física de la atmósfera solar es la protagonista de la segunda parte del programa. Héctor Socas-Navarro nos habla de su primer artículo en Nature Physics, sobre el mecanismo de disipación de energía mediante ondas de Alfvén en el entorno de las manchas solares. Más información en este blog en “El papel de las ondas de choque de Alfvén en el calentamiento sobre las manchas solares”, LCMF, 06 Mar 2018.

Finalmente, contestamos una pregunta de uno de los oyentes: ¿por qué el universo primordial no colapsa en un agujero negro si tiene una densidad enorme? La respuesta es que su temperatura (energía) también es enorme y la presión debida a las interacciones del contenido del universo es muchos órdenes de magnitud superior a la presión gravitacional (lo mismo que ocurre en el Sol).


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