Misión de la NASA al cinturón de asteroides

El 7 de Julio próximo, la NASA lanzará al espacio la sonda Dawn con el objetivo de estudiar los objetos más grandes del cinturón de asteroides: Ceres y Vesta. Estos asteroides no llegaron a convertirse en planetas por la acción de la fuerza gravitatoria de Júpiter.
El objetivo de la misión es estudiar la composición de estos cuasi planetas y comprender cuales fueron las condiciones iniciales en la formación de los planetas del sistema solar. Ambos asteroides difieren entre sí. Su tamaño es un poco menor que el de la luna, tienen menos de 1000 kilómetros de diámetro. Ceres es húmedo y frío, mientras que Vesta sugiere poseer actividad volcánica.


La misión Dawn se destaca, a demás, por el uso de tecnología innovadora de propulsión por iones. La propulsión por iones es una tecnología que implica la ionización de un gas para propulsar una nave. En vez de usar combustible químico estándar, se proporciona una carga eléctrica (o ioniza) al gas xenón (que es como el neón o el helio, pero más pesado). A continuación se acelera eléctricamente a una velocidad de 30km por segundo. Cuando los iones de xenón se emiten a tal velocidad, empujan la astronave en la dirección opuesta.
Analizar el cinturón de asteroides es equivalente a un viaje en el tiempo. Es ver, al sistema solar como era hace 4.500 millones de años, ya que en aquella época no existía ningún planeta como la Tierra y los asteroides cuentan con el material con el cual se formó.
La Sonda tras un viaje de 4 años llegará a Vesta permaneciendo en orbita durante un año a una distancia mínima de 100km. Luego partirá al encuentro de Ceres tres años más tarde.

Nacimiento de las Galaxias

Una tarde de domingo aburrido y solitario decidí husmear la piecita del fondo. A donde van a parar todas las cosas inútiles y olvidadas. Ante mi sorpresa encontré una caja con discos que contenía uno de colores en espiral blanco y negro cuyo grupo se llamaba Los Galácticos. No pude evitarlo y desempolvando el viejo Winco me puse a escucharlo. No había dudas, música psicodélica de los años 60, no de mi gusto. Pero no pude sacar el disco. Me quedé como hipnotizado mirando la espiral girando.

Al los pocos segundos vino a mi mente el recuerdo de esos modelos que representan a nuestra galaxia, La Vía Láctea, como un disco girando con una bolita luminosa en el centro y con los brazos circulares arrastrando cientos de soles. Sin dejar de mirar el disco, comprendí que yo me encontraba en un planeta girando alrededor de un sol, que se encontraba en algún lugar de la galaxia y que además giraba sobre su centro, la bolita luminosa.

Una duda comenzó a girar en mi cabeza ¿Todo este sistema cómo se formó y si no había nada de qué están hechas las galaxias? Así que siendo coherente con la tarde de domingo y como me estaba mareando me fui a la computadora a ver que encontraba sobre los procesos de formación de galaxias.


En un articulo publicado en junio de 2002 en la revista Scientific American, los astrónomos Guinevere Kauffmann y Frank van den Bosch, expertos en el desarrollo de modelos teóricos de formación de las galaxias e investigadores del Max Planck Institute for Astrophysics en Garching, Alemania, han explicado el ciclo evolutivo de las galaxias.

Ante mi sorpresa, los autores explican que en el universo había varios elementos dispersos armónicamente y poco concentrados. En los primeros momentos de la formación de los sistemas galácticos, cuando aún no había nada visible en el universo, se distinguen dos tipos de materia: la materia común, de carácter subatómico, protones, neutrones y fotones, y la materia oscura que, se cree, consiste en partículas no identificadas que interactúan con partículas de la materia común o entre sí.


Las observaciones que se realizan desde el telescopio espacial Hubble han permitido observar sistemas que se encuentran a millones de años luz lo que equivale a decir que vemos un sistema como era hace millones de años atras.

Los astrónomos llaman a las partículas de materia oscura como Materia oscura y Fría (CDM, en sus siglas en ingles). Y basándose en la existencia de estos tipos de materia han desarrollado modelos en computadora para representar que fue lo que sucedió hace catorce mil millones de años, cuando el universo comenzó a expandirse, fenómeno que conocemos como el Big Bang.

Los cuerpos se atraen

Las zonas del universo en las que las partículas se hallan más concentradas y por la inestabilidad de los procesos gravitacionales, comienzan a atraer más masa generando un sistema que se retro alimenta constantemente, ya que al agrandar su masa genera mayor atracción gravitacional, por ser cada vez más densas.

Entonces se producen grandes conglomerados de materia común rodeada por la CDM. Las fuerzas gravitacionales comienzan a competir con la expansión del universo. Estas atraen materia mientras que el universo se las aleja. Pero las fuerzas gravitacionales ganan la pulseada y la región comienza a colapsar debido a la tensión entre el incremento de densidad de la materia común y la expansión del universo.

Este colapso da lugar a la creación de una protogalaxia que busca equilibrarse en un proceso que los astrónomos llaman “Relajación”, describe que las partículas de materia común se comportan como las del cualquier gas al calentarse, por la energía liberada por el colapso, comenzando a chocar entre sí hasta lograr la estabilidad hidrostática, es decir, un estado armónico entre presión y gravedad.

En el caso de la CDM se da un proceso de “Relajación violenta”, como sus partículas son débiles no interactúan entre sí y el equilibrio hidrostático se logra por interacción gravitacional. “La estabilidad hidrostática en este caso sería, por ejemplo como si uno tirara una pelota hacia arriba y esta al llegar a determinado punto quedara suspendida. ¿Por qué no cae? Porque la energía cinética, la que la impulso para que suba y la fuerza de la gravedad, que la atrae hacia el suelo, son iguales y así se llega al equilibrio”, explica el doctor en astronomía Juan Muzzio, investigador del Conicet.

Las galaxias como la Vía Láctea, giran en orbitas circulares y este movimiento se debe a que al formarse las protogalaxias interactuaron entre sí por movimientos del tipo “marea” generando un impulso angular. “Cuando el gas de partículas comunes se enfría, cae hacia el centro y como si fuera una patinadora sobre hielo que al girar junta los brazos, la materia al contraerse por acción de la fuerza centrífuga, gira más rápido, produciendo un disco delgado, lo suficientemente denso que da lugar a las galaxias del tipo espiraladas y al nacimiento de las estrellas”, indica Muzzio, ex decano de la Facultad de Astronomía de la Universidad de La Plata entre 1995 y 2001.

El bulto que se observa en las galaxias espiraladas, se debe al choque con otra galaxia espiralada. No es caótico el proceso, se trata de una fusión de dos galaxias que al combinar sus gases y estrellas forman una espiralada con un bulto en el medio. El gas repite el proceso anterior de enfriarse y precipitarse hacia el nuevo centro formando estrellas a un ritmo frenético pudiendo dar curso a la aparición de quasares, que son agujeros negros tan densos que no dejan escapar ni siquiera a la luz.

La energía que se acumula alrededor de los agujeros negros es tan grande que puede verse desde millones de años luz. La Vía Láctea tiene un agujero negro que se encuentra inactivo porque ya se ha tragado todo lo que estaba a su alcance y ahora esta en equilibrio con el resto del sistema.

Y ahora que lo pienso bien el cuartito del fondo sería como un agujero negro que se come todo al paso de los años, nadie puede ver lo que tiene adentro, pero cada cosa puede ser parte de una nueva historia como Los Galácticos y su psicodélico disco que me introdujeron en el mundo de la cosmología.