Un descubrimiento accidental podría cambiar la forma en que pensamos sobre una de las estructuras más misteriosas de nuestro sistema solar.
La nube de Oort, una gran extensión de cuerpos helados que giran alrededor del sol en un distancia Se cree ampliamente que 1,000 veces mayor que la órbita de Neptuno es esférica, aunque nunca se ha observado directamente.
Pero durante la preproducción de un espectáculo Titulado “Encuentros en la Vía Láctea”, que debutó el lunes en el Planetario Hayden en la ciudad de Nueva York, una proyección en la cúpula del planetario reveló algo extraño dentro de la nube de Oort: una espiral.
Los curadores estaban probando una escena en septiembre que incluye una visión detallada del vecindario celestial de la Tierra, desde el sol hasta los bordes exteriores del sistema solar, y se sorprendieron cuando vieron la estructura, que parecía coincidentemente similar a una galaxia espiral como la nuestra.
“Llegamos a jugar en la escena, e inmediatamente lo vimos. Estaba allí”, recordó Jackie Faherty, astrofísica del Museo Americano de Historia Natural y el curador del espectáculo. “Estaba confundido y pensé que era muy extraño. No sabía si era un artefacto, no sabía si era real”.
La estructura espiral, visible aquí detrás del sol en una escena del programa, sorprendió a los científicos y animadores cuando lo vieron proyectado en la cúpula del planetario durante la preproducción. – amnh
Para investigar, Faherty se puso en contacto con David Nesvorny, un científico del instituto del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado y el experto en la nube de Oort que había proporcionado datos científicos para la escena.
“No lo creamos, David lo hizo”, dijo Faherty. “Esta es la simulación de David, y se basa en la física. Tiene una explicación física totalmente buena de por qué debería estar allí”.
Al principio, Nesvorny sospechaba de artefactos (anormalidades o distorsiones en la visualización de datos, pero una vez que miró sus datos, confirmó la presencia de la espiral y finalmente publicó un artículo científico sobre el descubrimiento en abril en The Astrophysical Journal. “Manera extraña de descubrir cosas”, dijo. “Debería conocer mejor mis datos, después de años de trabajar con él”.
Órbitas locas y largas
La existencia del Oort Nube fue propuesto por primera vez en 1950 por el astrónomo holandés Jan Oort, quien lo imaginó como un caparazón de cuerpos helados girando alrededor del sol desde hasta 1.5 años de luz. La nube es la región más distante en nuestro sistema solar, que se extiende hasta la mitad de la próxima estrella, según la NASA.
Se compone de sobras de la creación de nuestro sistema solar, que los planetas dispersaron en todas las direcciones después de que se formaron. Eso significa que muchos de los cuerpos helados en la nube de Oort no comparten el mismo plano orbital que el sistema solar en sí, sino que viajan en varias inclinaciones, por lo que la nube Oort se representa como una esfera. Si uno de esos cuerpos helados se arroja hacia el sol, el calor comienza a vaporizar parte del material del cuerpo, creando una cola y lo que llamamos un cometa.
“De vez en cuando, algunos de estos cuerpos helados entran en el sistema solar interno, y podemos ver la órbita en la que están”, dijo Faherty. “Y están en estas órbitas muy locas y largas. Puede llevarles millones de años dar el sol. Y cuando entran, nos ayudan a entender de cuán lejos pueden haber venido”.
El problema de tratar de imaginar cómo se ve la nube de Oort es que los científicos nunca lo han visto, aunque técnicamente estamos rodeados por ella. Esto se debe a que los cuerpos que lo inventan son pequeños, menos de 60 millas (97 kilómetros) de diámetro, y aunque potencialmente se suman en los billones, están lejos, lo que dificulta las observaciones con telescopios.
La espiral se escondía en los datos de Nesvorny porque nunca había pensado en visualizarlo tridimensionalmente. “Nunca lo miré en coordenadas cartesianas, no tenía una buena razón para hacerlo”, dijo. “Pero una vez que haces eso, es obvio. Está ahí”.
La marea galáctica
Para confirmar los hallazgos, Nesvorny utilizó una de las computadoras más poderosas del mundo, Supercomputadora de Pleiades de la NASApara ejecutar simulaciones que tardaron semanas en completarse.
“Pensé, tal vez solo esta simulación en particular (le di al planetario) lo está mostrando, y todas las otras simulaciones con otros encuentros estelares, otros parámetros, no lo mostrarán, en cuyo caso no sería tan interesante”, dijo. “Pero todas las simulaciones, todas las modelos que tengo, muestran la espiral”.
La razón por la que está allí, dijo, es que los objetos en la nube de Oort están lo suficientemente lejos de la gravedad del sol que también comienzan a ser afectados por la marea galáctica, el campo gravitacional de nuestra galaxia, ejercidos por las estrellas y la materia oscura en ella. Este campo está actuando sobre los pequeños cuerpos y los cometas en la nube de Oort torciendo sus planos orbitales para crear una espiral.
La espiral, agregó Nesvorny, está en la parte interna de la nube de Oort, la más cercana a nosotros, y todavía cree que la porción externa es esférica o en forma de concha.
El problema de observar la nube de Oort permanece, a pesar de que el Observatorio de Vera C. Rubinun poderoso telescopio que recientemente se conectó en Chile, podría ofrecer una mano descubriendo y observando cuerpos helados individuales en la nube. Sin embargo, según Nesvorny, el telescopio probablemente descubrirá docenas de estos cuerpos, no los cientos que se requerirían para producir una visualización significativa de la espiral.
El Observatorio Vera C. Rubin, ubicado en la colina de Tololo cerca de La Serena, Chile, encuestará el cielo nocturno durante su misión de 10 años y podría expandir enormemente la comprensión de los científicos de la nube de Oort. – rubinobs/noirlab/slac/nsf/doe/aura/h. Estocante
La teoría espiral ayuda a iluminar la dinámica de nuestro sistema solar, según Faherty. “Si va a encontrar una teoría de cómo evolucionan los sistemas solares, debe tener en cuenta el tipo de formas que podría tener en su estructura”, dijo. “Tal vez los cometas ayudaron a entregar agua a la Tierra. Tal vez los componentes básicos de la vida podrían estar en la nube de Oort, por lo que si desea hablar sobre los posibles bloques de vida que rodean nuestro sistema solar, debe comprender su forma”.
Es un “sueño”, agregó, para poder presentar la ciencia tan reciente en un programa dirigido al público en general. “Realmente creo que el planetario, el domo en sí, es una herramienta de investigación”, dijo Faherty. “Me gusta decir que esta es una ciencia que aún no ha tenido tiempo de llegar a su libro de texto”.
Ver lo que no es visible
El hallazgo en espiral es un maravilloso ejemplo de cuánto podemos aprender mediante la visualización del universo de nuevas maneras, dijo Malena Rice, profesora asistente de astronomía en la Universidad de Yale que no participó en el estudio.
“Este resultado reforma nuestra imagen mental de nuestro sistema solar doméstico, al tiempo que proporciona un nuevo sentido para cómo se verán las nubes de Oort de los sistemas extrasolares”, agregó Rice. “Une a nuestros modelos del sistema solar con lo que sabemos sobre la galaxia más amplia, colocándola en contexto como un sistema dinámico. No somos estáticos, y no estamos aislados: nuestro sistema solar está formado por su ecosistema más amplio, y la espiral OORT lo ejemplifica”.
Si bien el documento es interesante, es casi completamente teórico, ya que se basa en simulaciones numéricas de las interacciones entre la gravedad del Sol y la atracción gravitacional del resto de la Moción de la Vía Láctea de la Galaxia, dijo Edward Gómez, un astrofísico y profesor honorario de la Universidad Cardiff en el Reino Unido en el Reino Unido. Tampoco estuvo involucrado con el estudio.
“Los cometas de larga duración ingresan al sistema solar interno en una gama de ángulos, que los autores intentan modelar utilizando su idea del brazo espiral”, dijo Gómez en un correo electrónico. “Lo que están proponiendo podría ser cierto, pero también podría ser modelado por otras formas de la nube o procesos físicos de Oort. Cómo probar este es su principal problema, porque solo se conocen un puñado de posibles objetos de nube de Oort”.
Confirmando que los hallazgos serán un desafío, señaló Simon Portegies Zwart, profesor de dinámica numérica de estrellas en la Universidad de Leiden en los Países Bajos que no formó parte del equipo detrás de la investigación. “Es interesante que hayan encontrado la espiral, (pero) parece poco probable que lo vamos a presenciar () en el futuro previsible”, dijo.
Con suerte, agregó, el Observatorio de Vera Rubin detectará unos pocos cientos de objetos de nubes de Oort Inner, pero la espiral solo sería visible si se encuentran muchos más: “Por lo tanto, parece poco probable que sea una estructura claramente detectable”.
Para obtener más noticias y boletines de CNN, cree una cuenta en CNN.com
