L’estiu…

Encara que l’alta temperatura ja ens avisa des de fa uns dies, finalment ha arribat de veritat l’estiu. A les 6 hores 24 minuts el Sol haurà assolit la màxima separació sobre l’equador celeste. I com que el Sol farà, per aquesta raó, un recorregut més llarg per dalt de l’horitzó, el dia d’avui serà el més llarg de l’any. Serà el solstici d’estiu.

Així que avui comença l’estiu a l’hemisferi nord. I recordem-ho que l’hivern comença a l’hemisferi sud.

Hi ha alguns aspectes interessants que caldria contar respecte al dia del solstici.

En estar inclinat l’eix de rotació de la Terra respecte a l’eix de l’òrbita terrestre es produeixen les estacions. Vist des de la superfície de la Terra  el Sol va pujant i baixant respecte a l’equador celeste al llarg de l’any (veieu figura 4). Això fa que els rajos solars vinguen més inclinats en hivern mentre que en estiu el Sol es troba altíssim.

A València el Sol es troba a migdia el 21 de desembre, dia del solstici d’hivern, a només 27 graus d’altura. I avui, 21 de juny,  dia del solstici d’estiu, el Sol, a migdia arribarà a estar-ne a 74 graus. Cap a les dues del migdia (hora solar 12 h) mireu l’ombra que féu. És la més petita que fareu al llarg de l’any.

Hi ha persones que creuen que avui és el dia en que la Terra es troba més prop del Sol i per això fa tanta calor. Això és totalment fals. De fet, enguany, el pròxim 3 de juliol ens trobarem en el punt més allunyat de la nostra estrella. El que és realment important és la inclinació de la Terra que fa que els rajos solars vinguen molt pocs inclinats.

Hi ha fets curiosos que han passat avui.

Sobre el tròpic de Càncer, paral·lel terrestre situat a 23.5 graus al nord de l’equador terrestre que passa per Mèxic, Cuba, el Sàhara, la Índia, etc…, el  Sol es situarà, a migdia solar, exactament en el punt més elevat del cel, és a dir dalt del vostre cap. És a dir, les ombres desapareixeran durant uns instants. No cal, però anar tant lluny. Només que s’acosteu a les illes Canàries, situades a uns 4º a nord del tròpic, l’ombra no desapareixerà però serà realment molt petita.  L’efecte és espectacular.

També els qui avui es troben al cercle polar àrtic, situat a la latitud 66.5 graus nord, tindran l’oportunitat de veure el fenomen del Sol de mitjanit. El Sol sembla que va a pondre’s però torna a pujar i un nou dia comença. I, si es viatja molt més al nord el Sol de mitjanit ja es pot veure des dels primers dies de juny.

Bé, ja tenim ací l’estiu. A gaudir-lo i a esperar les vacances…

Foto:
1.- Sol de mitjanit. Fotos successives del Sol a Inari, Finlàndia. 5 juny 2012. Joanma Bullón. Amb permís.
2.- Diagrama d’Understanding Astronomy, The Sun and the Seasons. La línia anomenada June solstice és el cercle on es troba el Sol el 21 de juny, els dies del solstici.
2.- Inclinació de la Terra i rajos del Sol el dia del solstici d’estiu a l’hemisferi nord. Wikimedia Commons.
3.- Moviment del Sol sobre l’esfera celeste al llarg de l’any. Hawaiian Voyaging Traditions.

Seguretat i vacunes (tot el que sempre et preguntares i mai saberes on trobar)

Us deixe un document que la Sectorial de Ciència de Compromís ha elaborat sobre les vacunes. Davant de la nova moda de no vacunar els nens amb excuses d’allò més estrambòtiques s’ha fet necessari recordar que les vacunes salven vides.


La sectorial de Ciència de Compromís, en resposta a les recents polèmiques sobre l’efectivitat de les vacunes i els dubtes que certes informacions sense suport científic estan generant en la ciutadania, vol aclarir els següents punts:- No s’ha trobat fins ara cap tipus d’associació entre vacunes i el risc de patir autisme. Els rumors que sustenten aquestes teories provenen d’un estudi científic que es va demostrar fals [1]. Recents estudis han confirmat que no existeix cap tipus d’associació entre l’administració de vacunes a infants i el risc de patir autisme [2, 3].

– Abans d’administrar una vacuna, aquesta passa per períodes de proves i anàlisi exhaustius que duren anys, i es mantenen durant tota la seua comercialització, baix el control de les autoritats espanyoles i europees (Agencia Española del Medicamento, European Medicine Agency) [4].

– Les vacunes poden tindre efectes secundaris en un percentatge xicotet de la població a la qual s’administra. No obstant això, el risc de patir eixos efectes es molt menor que el risc de patir les malalties davant les quals immunitza.

– N’hi ha persones que per patir alguna malaltia prèvia o per ser al·lèrgiques de manera greu a alguna vacuna, no es poden vacunar. Si aquestes persones viuen en una societat amb un nivell de vacunació màxim, estan protegides per la immunitat davant la malaltia de la resta de la població. Si el nivell de vacunació de la societat baixa, augmenta l’exposició d’aquestes persones a la malaltia i, per tant, el risc que tenen de contraure-la.

– Davant de qualsevol dubte al respecte de la seguretat i/o efectivitat de les vacunes, cal dirigir-se a un professional mèdic. Es la persona amb coneixements i formació adequada per respondre a tots els dubtes. La informació present a internet habitualment no passa per cap tipus de filtre acadèmic ni científic i pot estar plena d’inexactituds o ser directament falsa. Cal fer la recerca en fonts d’informació fiables, contrastables i rigoroses [5]. Respecte d’aquest tema, la Organització Mundial de la Salut (OMS), la Unió Europea (UE), el Servei Nacional de Salut dels Estats Units (NIH), l’Associació Espanyola de Pediatria (AEP) i molts altres organismes mèdics i científics internacionals ja s’han pronunciat i han declarat la seguretat de les vacunes i el greu perill que el moviment anti-vacunes esta suposant [6, 7].

Des de la Sectorial de Ciència de Compromís animem a tothom a informar-se sobre aquesta i qualsevol altra qüestió científica de forma rigorosa i confiant en els professionals del sector.

Referències
[1] Rao TSS, Andrade C. The MMR vaccine and autism: Sensation, refutation, retraction, and fraud. Indian Journal of Psychiatry. 2011;53(2):95-96. doi:10.4103/0019-5545.82529.
[2] Gerber JS, Offit PA. Vaccines and Autism: A Tale of Shifting Hypotheses. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America. 2009;48(4):456-461. doi:10.1086/596476.
[3] Gadad BS, Li W, Yazdani U, et al. Administration of thimerosal-containing vaccines to infant rhesus macaques does not result in autism-like behavior or neuropathology. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112(40):12498-12503. doi:10.1073/pnas.1500968112.
[4] Medicinal products for human use
[5] Manual de vacunas en línea de la AEP
[6] ¿Cuáles son algunos de los mitos, y los hechos, sobre la vacunación?
[7] Beneficios de la Vacunación

Finalment una explicació per al misteriós senyal Wow!

Un equip d’investigadors del Center for Planetary Science (CPS) als Estats Units ha donant una explicació convincent per al misteriós senyal de ràdio “Wow” detectat el 1977. L’estudi conclou que el núvol d’hidrogen que envoltava un cometa, desconegut aleshores, va emetre el fort senyal, l’origen del qual s’associava a una possible civilització extraterrestre.

El 15 d’agost del 1977 a les 23:16, el radiotelescopi de la Universitat d’Ohio, Big Ear va rebre un senyal de ràdio d’origen desconegut que provenia de la zona oest de la constel·lació del Sagitari.  Va durar exactament 72 segons i va assolir una intensitat màxima 30 vegades superior al soroll de fons.

En aquella època no existien encara els registres digitals i l’ordinador escrivia sobre fulls  de paper continu els senyals rebuts. La magnitud d’aquests s’expressava en números (del sistema hexadecimal). L’operador Jerry Ehman, que control·lava aquell dia l’instrument, va escriure la famosa nota “Wow!” (Caram!) al costat dels valors desorbitats, com es pot veure a la imatge. I aquest és el nom que se li ha quedat a aquell misteriós senyal.

Des de llavors, els científics han tractat de buscar una explicació plausible per a aquesta pujada sobtada de potència de ràdio, però cap ha semblat viable. S’hi pensà en fonts astrofísiques com ara asteroides, exoplanetes, estrelles però, també en satèl·lits militars secrets. Tanmateix, cap d’aquests hipòtesis encaixava  en el senyal rebut: molt concentrat en un punt del cel i esporàdic ja que estudis posteriors amb altres radiotelescopis més potents no tornaren a rebre cap increment de potència en aquella direcció per damunt del soroll radioelèctric.

Així que durant els darrers 40 anys la hipòtesi més raonable per explicar el fenomen era que fora un senyal d’alguna civilització extraterrestre, bé dirigit intencionadament cap a la Terra o captat accidentalment per l’antena Big Ear. La freqüència d’emissió era de 1420 MHz (longitud d’ona 21 cm) que correspon a la freqüència d’emissió de l’hidrogen neutre. Aquesta freqüència és àmpliament usada en radioastronomia per a cartografiar la Via Làctia o estudiar l’Univers ja que l’hidrogen és l’element més abundant.

“Escoltar” possibles civilitzacions alienígenes amb l’ús de la línia de 21 cm de l’hidrogen està considerat molt interessant pel programa SETI de cerca de possibles senyals extraterrestres. I, és que la línia es troba en la zona més tranquil·la de l’espectre radioelèctric, l’anomenada Finestra de Microones.

Aquests últims mesos, però, un grup del CPS liderat per l’astrònom Antonio Paris ha trobat una explicació més plausible. Han suggerit que el senyal sobtat i misteriós en Big Ear podria provindre del gran núvol d’hidrogen amb un radi d’uns pocs milions de quilòmetres que envolta el nucli d’un  cometa. I com que el cometa es mou ràpidament en el cel, la desaparició els dies posteriors del senyal en la mateixa posició celeste seria totalment explicable.

Els astrònoms han assenyalat que els cometes P/2008 Y2(Gibbs)266/P Christensen, descoberts en 2008 i 2006 respectivament, es trobaven just en la constel·lació de Sagitari, la zona del cel que explorava el radiotelescopi Big Ear. Els investigadors tingueren una oportunitat de comprovar la seua idea quan els dos cometes tornaren a aparèixer entre novembre de 2016 i febrer de 2017 per la mateix zona.

I, després de 200 observacions de la zona, que varen incloure la Via Làctia, púlsars, forats negres, i els dos cometes, els científics han arribat a la conclusió que els senyals de ràdio de l’hidrogen neutre d’aquests últims encaixen amb el senyal  “Wow!” de fa 40 anys. Per acabar de confirmar-ho van estudiar altres tres cometes que també tenien emissions similars. Evidentment no poden afirmar al 100% que “Wow!” va ser produït pel cometa 266/P Christensen, però poden afirmar amb relativa seguretat que va ser generada per un cometa.

Adéu, per tant a l’explicació alienígena. De fet, era l’emissió més forta i estranya captada per les nostres antenes i, sense explicació, per ara. Era molt temptador atribuir-ho a tecnologia no-terrestre, però cal assumir les proves. La navalla d’Occam torna a aplicar-se.

Quan dos o més explicacions s’ofereixen per a un fenomen, l’explicació completa més simple és preferible; és a dir, no han de multiplicar-se les entitats sense necessitat.

Ah! Per cert, el radiotelescopi Big Ear ja no existeix. La Universitat Ohio Wesleyan que era la propietària del terreny on estava muntat va vendre l’indret l’any 1983. Va ser, per tant, desmantellat l’any 1998 per construir-hi un camp de golf de 18 forats i una residència de 400 cases per a rics.

Imatges:

1.- El senyal “Wow” sobre paper contínu. Wikimedia Commons.
2.- Big Ear. BigEarg.org
3.- Posició del senyal Wow! en la constel·lació de Sagitari. Seti.

Els llums perduts de la guerra

2012

Llevant 2012. Si es punxa la imatge es farà gran.

De dia, les imatges de la Terra que ens envien els satèl·lits ens mostren l’ocupació del sòl, la contaminació de l’aigua i de l’aire, els núvols, el mapa físic en definitiva. Per la nit, però, l’observació de la Terra ens conta una història diferent. Des d’incendis forestals a Califòrnia, Austràlia o Brasil, a la pesca de la gamba en Corea, a les llums que sobreiluminen les ciutats dels països rics. Observem així, més bé una mena de mapa polític, un mapa de la gent. Els llums nocturns mostren l’activitat econòmica, on i com viuen les persones, on tenen les indústries, per on discorren les carreteres, on es troben les fonts d’energia, com ara els pous de petroli.

2016

Llevant 2016. Si es punxa la imatge es farà gran.

Així, les zones fosques mostren les zones rurals o deshabitades o senzillament àrees sense recursos per a mantindre l’enllumenat urbà engegat tota la nit, com passa a extenses zones d’Àfrica. També de vegades mostren un règim autoritari com Corea del Nord,

Tanmateix, les zones il·luminades mostren el primer món, on el balafiament energètic és la norma. Es calcula que un 30% de la llum que fem servir per a l’enllumenat vial als carrers de tot el món es llança a l’espai.

Caldria però, analitzar un cas intermedi. La manca actual de llum nocturna en indrets que fa pocs anys eren il·luminats ens mostra un dels efectes de la guerra. En les guerres clàssiques del segle XX les ciutats s’enfosquien de nit per evitar ser bombardejades. Tanmateix la tecnologia armamentística del segle XXI permet dirigir  bombes i míssils de manera autònoma fins al seu objectiu encara que siga de nit, neve o ploga.

És per això que les zones fosques en les zones en conflicte són la conseqüència directa de la part més terrible de la guerra: les ciutats devastades, les infraestructures malmeses, la població expulsada del seu territori.

Fa un dies la NASA ens mostrava dues impactants imatges nocturnes de la zona de l’Orient Mitjà ( o Llevant) en guerra des de fa massa anys, Síria i Iraq. La primera és de l’any 2012, quan el conflicte a Síria tot just començava, mentre que la segona és de l’any passat, 2016, quan moltes de les ciutats ja estaven devastades i a penes tenien recursos per mantindre els llums nocturns.

Cada imatge global s’ha construït amb un conjunt de fotografies fetes en nits sense núvols sobre zones més petites.  Les imatges provenen de l’instrument Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) que viatge a bord del satèl·lit de la  NASA-NOAA Suomi NPP. L’instrument VIIRS inclou una banda especial “dia/nit,” que és un sensor per fer mesures de contaminació lumínica en tota la Terra. Això permet als investigadors estudiar la intensitat, tipus i fonts de la llum nocturna artificial i observar com canvia al llarg del anys. La llàstima, però, és que VIIRS no té capacitat per mesurar l’energia lumínica emesa pel llums terrestres que emeten part de l’energia en la banda del blau, com ara els Leds. Per tant, no és un bon instrument per mesurar l’increment de la implantació dels Leds a nivell mundial.

El grup de recerca liderat per Miguel Román, que treballa al Goddard Space Flight Center de la NASA, ha publicat recentment  nous mapes globals de la Terra de nit des de 2012 a 2016. Román i el seu equip estan col·laborant amb institucions com el U.S. Federal Emergency Management Agency i les Nacions Unides per posar en marxa aplicacions en temps real d’aquestes dades, a banda de la recerca fonamental que realitzen.

En les imatges que mostre els canvis en l’enllumenat són espectaculars al voltant de la ciutat d’Alep, però també s’aprecien clarament a l’oest de Síria fins a Damasc. Tanmateix, on l’apagada de llum és major és al llarg de la vall de l’Eufrates, sobretot, però també del Tigris. L’any 2015 un informe de Voice of America, afirmava que un 80% dels llums de Síria s’havien apagat en els últims anys.

En Iraq, algunes zones prop de Mosul mostren un decrement de la llum al llarg dels anys mentre que Bagdad, Irbil, and Kirkuk incrementen de manera notable la intensitat de l’enllumenant. Les taques grosses blanques al nord de Bagdad són els pous de petroli que cremen gas. Algunes d’ells els han calat foc de manera intencionada.

Els organismes internacionals, com l’United Nations Institute for Training and Research Operational Satellite Applications Programme (UNITAR-UNOSAT) han utilitzat aquestes imatges nocturnes en els últims anys “per fer un seguiment dels conflictes que es mouen ràpidament i per posar al dia els nostres col·legues de l’ONU sobre on podrien estar les primeres línies d’aquests“, va dir Lars Bromley, un especialista en teledetecció de l’agència. UNOSAT treballa per “millorar la integració de les imatges de satèl·lit i dades geoespacials en suport a les operacions i activitats globals de l’ONU a les àrees de resposta a desastres, ajuda humanitària, la seguretat humana i els drets humans.” Les imatges nocturnes ajuden els grups de socors i de manteniment de la pau a identificar àrees que més necessiten d’ajuda i suport.

Imatges:

1-2. Imatges de NASA Earth Observatory de Joshua Stevens, usant dades del Suomi NPP VIIRS de Miguel Román, NASA GSFC. Text de Michael Carlowicz.
3. Mapa polític i físic de l’Orient Mitjà amb les capitals i ciutats principals.  El mapa és una mica més ample que les fotos nocturnes per encabir Teheran. Detailed maps of all countries, administrative and road maps, physical and topographical maps, maps for GPS navigators and other maps of the World. Vidiani.com

Salvem la nit a Expociència 2017

Dissabte passat, el nostre grup de treball d’estudi de la contaminació lumínica Salvem la nit participà en Expociència 2017, una trobada entre investigadors de la Universitat de València i la societat i tota una festa per a passar-ho bé amb la ciència, la tecnologia i la innovació com a recursos.

Ja és el tercer any que el nostre grup de treball sobre contaminació lumínica participa en la jornada de portes obertes de la ciència que es fa cada any a la Universitat de València l’últim dissabte del mes de maig.

En el nostre taller Enllumenar bé per viure millor. Contaminació lumínica, es podien trobar diverses activitats dirigides a xiquets i adults per a conscienciar-los sobre el problema de la contaminació lumínica causada pel deficient enllumenat dels llums dels carrers del nostre país.

I en aquest taller els leds han estat protagonistes. Els Leds s’estan venent com a la nova il·luminació eficient i i el tipus de llum que tothom hauria d’instal·lar-se a casa. Però no es parla mai dels seus problemes amb el medi ambient i amb la salut humana. Molts municipis valencians continuen instal·lant Leds que emeten llum massa blanca (i per tant amb una gran contribució de blau), sense assessorar-se, només fent cas a l’estalvi econòmic però sense tindre compte les afeccions a la fauna i flora i a la salut humana. Només cal llegir l’informe de la Societat Mèdica Americana sobre aquest tema. Ara, però, a poc a poc les coses van canviat a millor. Alguns ajuntaments reaccionen i adopten enllumenat sostenible també per al medi ambient i ja hem fet una jornada de formació sobre Contaminació Lumínica de la mà de la Diputació de València i de l’ajuntament de Riba-roja de Túria.

I és que hi ha tecnologia Led més saludable i amigable amb la fauna nocturna com són els Leds de temperatura de color més baixa, més groga (3000 K o menor) a poc de blau o directament Led ambre (sense blau). Són els que s’han instal·lat, per exemple, a Aras de los Olmos, que pertany a la regió Starlight Gudar-Javalambre de protecció del cel nocturn.

Una de les activitats del taller de dissabte mostrava les diferències entre els diversos leds que es poden trobar a qualsevol tenda. Hi ha molt de desconeixement sobre el significat de  la Temperatura de color i com el seu valor influeix en la percepció i el confort visual.  I, generalment, aquest important paràmetre del led apareix ben amagat i amb lletra petita en la caixa del producte. Mai s’haurien de posar leds massa blancs a casa, encara que pose en la caixa que és llum neutra o llum de dia, a causa de la gran contribució del blau en l’espectre de la llum final tal com es veu en la gràfica.

En el taller de dissabte un ordinador mostrava les fotografies del cel nocturn que hem fet durant els darrers anys al llarg de la geografia valenciana nosaltres o amics conscienciats en aquesta lluita com ara el company Joan Ma Bullón.  Des  de cels ben foscos com els d’Aras de los Olmos als cels contaminats del parc del Túria o del millorable de l’Albufera. Tanmateix les llums de València hi són sempre presents a qualsevol distància si mirem cap a l’horitzó, fins i tot des d’Aras a 100 km del Cap i Casal.

Una gran foto nocturna de l’àrea metropolitana de València obtinguda des de l’Estació Espacial Internacional invitava a posar nom als punts contaminants: rotondes, llocs aïllats, pobles menuts, el port de València, el de Sagunt, els llums contaminats de la Muntanyeta dels Sants de Sueca…

Però l’activitat que més interés va causar va ser la casa i els llums que simulaven un carrer enllumenat d’una ciutat. Els estels simulats del sostre desapareixien en engegar els llums de les làmpades però tornaven a brillar només amb petites accions d’apantallament sobre aquestes.

Un intens matí al Parc Científic de la Universitat de València. Gràcies per convidar-nos i gràcies, sobretot, als col·laboradors del taller.

Imatges:

1.- La casa i els llums del carrer.
2-3.- Explicant l’efecte sobre el cel nocturn
4. Els leds càlids i freds. El tema de la temperatura de color.
5.- Uns visitants inesperats al taller.

El cel de juny de 2017

L’estiu ja està a la porta i les temperatures s’enfilen cap amunt, sembla que sense aturador. Ja dóna gust observar el cel nocturn al peu del telescopi. El triangle d’estiu, format pels estels principals de Lira, Vega, d’Àguila, Altair, i de Cigne, Deneb,  ens espera, mentre l’Escorpí ja guaita per l’horitzó cercant Orió que fuig per l’oest. Tanmateix la nit arriba tard i cal enfilar-se  a les 10 de la nit per començar a veure estels de debò.

La nit de juny estarà condimentada amb la presència magnífica del gegant Júpiter. Ja, en fer-se fosc, el podem veure alt cap al sud, brillant, inconfusible en la constel·lació de la Verge, ben prop de Spica. Un telescopi petit ja ens mostra les bandes de núvols i el ball de les seues llunes. El passat 8 d’abril el planeta es trobava en oposició al Sol i, per tant, actualment les condicions d’observació són molt favorables. Un telescopi mitjà ja ens revela l’estructura detallada de l’atmosfera joviana, la gran taca roja, i, fins i tot, potser les ombres fosques i rodones de les llunes sobre les capes nuvoloses del gegant. Ara, això no és res, comparat amb les imatges que ens està mostrant la nau Juno, amb fluxos caòtics i estructures no vistes abans. La nit del 3 al 4 de juny un quart creixent de Lluna se situarà al seu costat. Serà ben fàcil identificar-lo llavors.

L’altre planeta especialment apreciat pel amans del cel és Saturn. Amb els anells és un cos especial que a través d’un telescopi sempre meravella a l’observador ocasional. Aquest mes el podrem gaudir ja que serà present al cel una hora després de la posta del Sol. Si mirem cap al sud-est a partir de les 22:30 veurem la seu llum groguenca ben prop de l’estel Antares, l’ull rogenc de l’Escorpí. De fet, el 15 de juny Saturn estarà en oposició al Sol. El planeta, la Terra i el Sol estaran en línia recta. Per tant, al voltant d’aquests dies el planeta anellat eixirà per l’horitzó est al mateix moment que el Sol es pon per l’oest. Tindrem moltes hores d’observació del planeta. Saturn, com Júpiter, és explorat actualment per una nau automàtica humana, la Cassini, que després de 13 anys explorant el planeta es submergirà el 15 de setembre en els densos núvols del planeta, tal com hem contat per barri digital.

Finalment, per als més matinadors (o vetlladors, que també hi ha) podreu admirar el planeta Venus cap a l’est, poc abans de l’eixida del Sol. La Lluna també farà acte de presència un dia al seu costat. Serà justament el dia del solstici, la matinada del 21 de juny.

Juny és el mes de l’entrada en l’estiu. Enguany el solstici d’estiu serà el 21 de juny a les 6:24 h. Aquell dia el Sol estarà molt alt al cel. Concretament a València arribarà a una altura de 73º. Les ombres seran, llavors, ben petites.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Juny 1 14 42
Lluna plena Juny 9 15 10
Quart minvant Juny 17 13 33
Lluna nova Juny 24 04 31

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de juny de 2017. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:

1.- El pol sud de Júpiter, per la nau Juno de la NASA des de 101.000 km de distància. 2 febrer 2017. Des d’aquest punt de vista únic veiem el terminador (on el dia es reuneix la nit) tallant a través de la inquieta atmosfera joviana pel pol sud de la regió, amb el mateix pol sud situat aproximadament en el centre d’aquesta frontera. Aquesta imatge va ser processada pel científic ciutadà John Landino. En aquesta versió millorada en color destaquen els alts núvols brillants i les nombroses tempestes ovals serpentejants. Lluny de la regió polar, l’aparent caos de la regió polar de Júpiter dóna pas a la bandes de núvols de color més familiars per les quals Júpiter és conegut. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/John Landino.

2-4. Stellarium.

Un model per a KIC 8462852 fet des de València

Res d’estructures alienígenes, ni de núvols de cometes en l’estel KIC 8462852, també anomenat estel de Tabby per l’astrònoma que més l’ha estudiat, Tabetha Boyajian. El comportament inusual podria explicar-se per la presència d’un planeta gegant amb anells, com Saturn, acompanyat de dos núvols gegantescos d’asteroides troians al voltant de l’estrella.

Això és el que un equip d’astrònoms de la Universitat de València, liderat per Fernando Ballesteros, ha proposat aquesta setmana en un article enviat a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), disponible ací.

Recordem que l’estel de Tabby va ser observat per la missió Kepler entre l’any 2009 i 2013 dins d’un estudi de 150.000 estrelles per tal de determinar la presència o no de planetes. Però aquest estel, en lloc de mostrar una petita baixada d’un màxim d’1% de la lluminositat en passar el planeta per seu davant, com s’havia vist en altres estels amb planetes, ha mostrat baixades irregulars de flux d’un 20%. Una davallada tan brutal de llum estel·lar sense cap explicació convincent i que ha convertit l’estel en l’objecte més misteriós de la Via Làctia.

La setmana passada, com ja vaig informar, l’estel de Tabby tornà a manifestar-se. Des del 2013 havia estat tranquil·la, sense activitat aparent, almenys detectable des de la Terra. I durant 5 dies la lluminositat de l’estel cau un 3%.

I que ha proposat l’equip de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València pel que respecta a l’estrany objecte? Des de fa un any estan estudiant la possibilitat d’explicar l’inusual comportament de l’estel amb l’ús d’elements totalment habituals al Sistema Solar. L’equip de treball assegura que tota la peculiaritat de KIC 8462852 tindria sentit si se suposa l’existència d’un planeta gegant amb anells, com ara Saturn, amb un període orbital de 12 anys, i acompanyat en l’òrbita al voltant de l’estrella de dos núvols gegantescos d’asteroides troians. L’esdeveniment de la setmana passada ha accelerar l’acabament de l’article científic i l’enviament a MNRAS per a la seua publicació, prèvia valoració pels referees o censors.

Els asteroides troians són un grup d’asteroides que comparteixen òrbita amb un planeta  a l’entorn dels punts de Lagrange  L4 i L5 , situats aproximadament a 60° al davant i a 60° al darrere del planeta en la seua òrbita, respectivament. En els punts de Lagrange, l’atracció gravitatòria del planeta i de l’estel s’equilibren i, per tant, són punts d’estabilitat gravitatòria. Així que, de manera natural, els objectes que s’hi troben allí, romanen estables durant mil·lennis, seguint o precedint el planeta. Els troians més estudiats són els del planeta Júpiter com es mostra a la figura. Els que segueixen el planeta gegant s’anomenen pròpiament asteroides troians, i, per compensar, els precedents reben el noms d’asteroides grecs. Tanmateix per acurtar, als dos tipus d’objectes se’ls anomenen globalment troians .

Farà un any el company Fernando Ballesteros, de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València, s’observà d’un detall del que, aparentment, ningú s’havia adonat. Es podria interpretar la baixada del 15% de flux que detectà Kepler al voltant del dia 793 de la missió (figura 2c) con el pas o trànsit d’un planeta gegant i la sèrie de fenòmens al voltant del dia 1500 (figura 2d) com el pas d’un dels grups dels asteroides troians associats.

Com que el model pretén ser un model científic, ha de fer prediccions. I si tot és com sembla, aproximadament al voltant del dia 4430, és a dir en febrer del 2021, el segon grup de troians ha de passar per davant l’estel, un succés que la finestra d’observació del Kepler no permeté veure en el seu pas anterior. És a dir, a principis del 2021 la corba de llum de l’estel de Tabby s’ha de tornar caòtica amb baixades espectaculars i irregulars. A més a més s’espera un nou trànsit principal del planeta anellat per davant de l’estel a principis del 2023.

I per què cal introduir un anell al voltant del planeta? En la corba de llum del dia 793 (fig 2c) s’observa que la baixada és asimètrica. La davallada és més suau que la pujada de llum. Això indica que l’objecte que tapa l’estel no és esfèric sinó asimètric. I, sembla que la hipòtesi d’un anell inclinat un 5º respecte al pla orbital del planeta fa casar les dades observacionals molt bé.

Finalment caldria donar una explicació a la davallada de llum del sistema KIC 8462852 del 19 de maig passat. El model ho preveu perfectament com l’eclipse secundari del sistema que ocorre quan el planeta passa per darrere l’estel. Donat que els planetes sempre reflecteixen un poc la llum del seu estel, “l’apagada” del planeta ha de fer baixar momentàniament la llum del conjunt estel-planeta.

Encara que hi ha alguns punts que caldria aclarir, com ara que no s’ha detectat amb el satèl·lit Spitzer cap emissió de llum remarcable en l’infraroig que denotaria un disc, o que el planeta ha de ser gran (30% radi estel·lar) per fer un eclipsi tan profund i durador, el model té molt bona pinta i explica tot els fenòmens observats fins ara i, més important encara, fa previsions per al futur. Si els pròxims dies o mesos es produeix un altre fenomen d’activitat de l’estel KIC 8462852, el model no serà correcte. Però si l’estel no fa res fins al 2021 ja tindrem una explicació possible per a l’estel més misteriós de la Via Làctia.

Més informació:
La estrella de Tabby y sus troyanos, el bloc de Alberto Fernández Soto. 24 maig 2017.
New Hypothesis For Tabby’s Star Suggests A Ringed Planet And Lots Of Asteroids, Iflscience. Alfredo Carpineti, 24 de maig 2017. Amb entrevista a Fernando Ballesteros.
Detectar extraterrestres seria un indicatiu de que és possible sobreviure al desenvolupament tecnològic, Entrevista a Fernando Ballesteros, Premi Europeu de Divulgació Científica, Pols d’estels, 15 febrer 2007.

Imatges i vídeos:

1.- Esquema del sistema de KIC 8462852 i l’explicació del comportament inusual. Ballesteros et al., enviat a MNRAS, 2017.
2.- Corba de llum de l’estel KIC_8462852 al llarg de 1580 dies d’observació. Es veuen una baixada de flux al voltant del dia 793 i altres seguides cap al dia 1500. Baix es veuen ampliacions de les baixades. De l’article Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the flux?.
3.- Esquema dels asteroides troians de Júpiter. Wikipedia Commons.
4.- Animació del sistema per a Cuatro, feta per Santiago Romero Ruiz, Infografista en Noticias Cuatro·, Informativos Telecinco y Las Mañanas de Cuatro.

El misteri torna a l’estel KIC 8462852

KIC 8462852, l’estel més misteriós de l’univers, tal com l’anomenava fa uns dies Josep Casulleras  en un extens reportatge publicat a Vilaweb, ha tornat a fer de les seues tal com estava previst. Ha tornat a minvar la seua llum de manera espectacular. Des de fa una setmana, doncs, diversos observatoris del món l’estan seguint per tal d’esbrinar quina és la causa de les baixades espectaculars de brillantor de l’estrella.

La missió Kepler, llançada l’any 2009, ha permés descobrir més de 3000 planetes al voltant d’estels mitjançant el mètode del trànsit. Si un cos planetari passa per davant del seu estel, la brillantor d’aquest baixa un màxim d’1% durant unes hores. Però tal com vaig contar en descobrir-se, en una d’aquestes estrelles, la KIC 8462852, situada a uns 1.500 anys llum de nosaltres a la constel·lació del Cigne, les disminucions de llum que s’hi van detectar eren totalment anòmales, de fins al 20%, amb durades de dies i setmanes. No s’hi trobava cap explicació que s’ajustara a les dades. Això sí, hipòtesis moltes: des d’un disc de pols, a núvols de cometes fins a una megaestructura alienígena. Va néixer així el gran enigma de l’estel més misteriós de la galàxia, coneguda popularment com l’estel de Tabby, en honor de la seua principal investigadora, l’astrònoma nord-americana Tabetha Boyajian.

Doncs ha tornat a passar. Tal com l’astrònoma va preveure, aquest últims dies el fenomen misteriós que fa disminuir la lluminositat de l’estel de Tabby s’ha posat en marxa. Ho contava ahir al seu bloc en anglés l’astrònom cordobés Ángel R. López-Sánchez que treballa a l’Australian Astronomical Observatory (AAO).

Fa uns dies els astrònoms de l’Instituto de Astrofísica de Canarias liderats per Marian González, amb Héctor Socas-Navarro, Andrés Asensio, Carlos Westendorp i Carlos González estaven obtenint dades espectroscòpiques de l’estel amb el Telescopi Mercator d’1.2 m, situat a l’Observatori del Roque de los Muchachos a La Palma, Canàries.

La nit de diumenge passat varen descobrir un comportament inusual a les línies de l’hidrogen de l’atmosfera estel·lar. Ràpidament es posaren en contacte amb l’astrònoma principal de l’estudi de l’estel, Tabetha Boyajian que va fer una crida internacional per observar KIC 8462852 amb tots els mitjans possibles, fins i tot els astrònoms aficionats han estat invitats. Ací part de la crida de l’astrònoma:

Col·legues des de Canàries estan a la meitat d’un temps d’observació de l’estel KIC 8462852 amb l’espectrògraf HERMES del telescopi Mercator (Tenerife, Espanya). Els seus espectres preliminars mostren emissió en el centre de la línia d’Hα, menor pel que fa al Ca h i k. Per refrescar-vos la memòria, totes les observacions espectroscòpiques anteriors estaven lliure de qualsevol emissió…

Així que tots els mitjans d’observació disponibles estan observant des de fa uns dies el misteriós objecte. La passada nit (19-20 de maig), per exemple, s’observà l’estel misteriós des de les instal·lacions de l’Observatori d’Aras de los Olmos de la Universitat de València.

La xarxa global de telescopis Las Cumbres Observatory està monitoritzant l’estrella de Tabby  i va ser testimoni d’un canvi dramàtic de l’estrella en els últims dies. La brillantor es mostra pel que fa a la lluentor normal de l’estrella – el punt més baix mostra una caiguda del 2%. LCOGT

L’alerta ha permés detectar una baixada de lluminositat d’un 2% com anunciava ahir Tabetha Boyajian al twitter i sembla que va en augment. En els esdeveniments anteriors, la corba de llum ha arribat a baixar fins al 20%. És adir, la llum de l’estel ha minvat un 20% de manera irregular i durant uns dies. Imagineu quin fenomen grandiós i a gran escala està passant ara mateix al sistema estel·lar de Tabby.

Ara que l’observen (o l’observaran pròximament) multituds d’instruments i tècniques diverses des de terra i des de l’espai podrem tindre una idea més precisa del comportament estrany de l’estel. Les nits següents poden ser emocionants…

Actualització

Sembla que el fenomen que afecta a l’estel KIC 8462852 ha acabat, com demostra la corba de llum obtinguda a Las Cumbres Observatory i a molts altres. L’estel torna al nivell normal.

Imatges:

1.- Camp d’estels al voltant de KIC 8462852 (amb una creu al damunt) del Digitized Sky Survey – STScI/NASA, Colored & Healpixed by CDS. Amb Aladin Lite. Centre de Dades Astronòmiques d’Estrasburg.
2.- Mapa de la posició de l’estel de Tabby. De l’usuari @owl_astro.
3. Dibuix artístic d’un eixam de cometes al voltant de KIC 8462852. NASA/JPL-Caltech.
4.- Gràfic de la caiguda de la lluminositat de l’estel obtinguda per la xarxa de telescopis Las Cumbres Observatory.

Planetes i ciència ficció a València

A la seu de l’Associació Valenciana d’Astronomia (AVA) a València, fa uns dies vaig parlar dels planetes que ens mostra la ciència ficció i de si aquests s’ajusten o no al que coneixem dels exoplanetes que alguns observatoris com ara Kepler van descobrint. Els amics d’AVA han fet una crònica de la sessió del que vaig explicar. Podeu llegir la versió valenciana ací baix:


Divendres passat, 5 de maig, vam tenir ocasió d’assistir a l’amena xerrada del nostre company Enric Marco sobre el que l’astronomia ens ha ensenyat sobre planetes i exoplanetes, i fins a quin punt veiem el seu reflex en els escenaris planetaris que ens mostra el cinema de ciència-ficció.

Va començar fent un ràpid repàs, a través d’imatges i breus escenes de pel·lícules clàssiques com les de la saga de Star Wars, Dune, Superman, i les més recents com Avatar o Interestellar.

En la majoria d’aquests films els diversos planetes (Tatooine, Mustafar, Hoth, Bespin, Kripton, Dune…) solen ser perfectament habitables per a l’ésser humà incloent una atmosfera respirable i amb gravetat terrestre. Només solen aparèixer exòtiques diferencies extraterrestres en els seus cels, amb diversos sols i llunes, o en la seua biodiversitat. Ens presenten planetes desèrtics (gelats o càlids), coberts de lava, oceànics o coberts de selves…, que un únic ecosistema sembla dominar-ho tot. Però, s’apropen a la realitat aquests escenaris extraterrestres? En moltes ocasions s’ha pres com a referència el nostre sistema solar imitant planetes ben coneguts com Mart, Venus o el nostre planeta mateix, però per els més estranys s’han imaginat ambients que, en ocasions, s’assemblen bastant al que sabem dels exoplanetes.

Però, què se sap dels planetes extrasolars? En 1995 es descobreix el primer exoplaneta orbitant 51 Pegasi; avui ja són més de 3400 els confirmats gràcies a una sèrie d’enginyoses tècniques (velocitat radial, trànsits, astrometria, etc), que ens permeten esbrinar indirectament dades sense arribar pràcticament mai a poder captar-los per observació directa a causa de la seua enorme llunyania i a aquest efecte d’emmascarament produït per la llum del seu estel. El telescopi espacial Kepler, que utilitza el mètode dels trànsits, ha estat fins ara el major descobridor d’exoplanetes. I de moment una quinzena de casos semblen ser relativament similars al nostre planeta per la seua composició rocosa, la seua grandària i la temperatura superficial.

S’han descobert abundants gegants gasosos, molt més grans que Júpiter, minineptuns, i planetes rocosos, tant superTerres, diverses vegades més grans que el nostre planeta com alguns pocs de la grandària de Mart o menors. Alguns fins i tot orbiten sistemes estel·lars binaris, alguna cosa que es creia impossible, i que ens mostraven al planeta Tatooine en la història de Star Wars, quan ni tan sols s’havia demostrat l’existència de cap exoplaneta.

També va repassar el concepte de zona d’habitabilitat estel·lar, que no implica en absolut que puguem traslladar-nos sense més a un planeta que orbite dins d’ella sinó només que està a la distància adequada del seu sol perquè, en cas de contenir aigua, aquesta pogués trobar-se líquida en la superfície. Però clar, que siguin planetes que permeten la vida humana és una exigència del guió en molts dels casos.

D’entre els planetes que més s’han apropat a la realitat astronòmica, Enric va destacar Avatar, on Pandora, l’escenari de la pel·lícula, és una lluna de vida exuberant que orbita un gegant gasós. També Interestellar, on apareix un planeta oceànic girant al voltant d’un forat negre i on els astronautes que el visiten sofreixen la coneguda paradoxa relativista del temps.

Per acabar va destacar un altre detall important en aquestes pel·lícules. La gravetat als planetes visitats és indistingible de la terrestre, alguna cosa que semblava una còmoda suposició dels guionistes per facilitar el desenvolupament de la trama, però que sorprenentment sembla que es podria complir en la realitat. Perquè ens va mostrar un estudi científic en què es descobreix que en la majoria de planetes coneguts existeix una curiosa relació entre grandària i densitat, que fa que la gravetat superficial sigui igual, major o menor que la terrestre, però que no s’allunya massa d’ella.

En resum: una entretinguda xerrada per aprendre astronomia i donar un repàs a la ciència-ficció, afició que compartim molts, tal vegada la majoria, dels amants de l’astronomia.

Imatges:

1.- Algunes moments de la xarrada. AVA
2.- Tatoine, Star Wars
3.- Pandora. Avatar. James Cameron.

La nebulosa del Cranc mostra els seus secrets

Un equip internacional d’astrònoms acaba de publicar una imatge molt detallada de la nebulosa de Cranc, resultat de la combinació de dades de diversos telescopis situats a la superfície terrestre i en l’espai. Aquests instruments cobreixen quasi tot l’espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio observades pel Very Large Array fins al potent resplendor en raigs X observat pel telescopi espacial Chandra. I per suposat, el telescopi espacial Hubble ha proporcionat la imatge de la nebulosa en llum visible mentre que la visió en infraroig ha estat proporcionada per telescopi espacial Spitzer.

Moltes vegades no som conscients que l’Univers no és només com ens el mostren els nostres ulls. La radiació que és capaç d’excitar els cons i bastons de la nostra retina, la llum anomenada visible, sols ens mostra un aspecte de la realitat del nostre entorn. Processos molt energètics com el gas gira al voltant d’un estel de neutrons brilla en llum de raig X o gamma mentre que la formació d’estels només es veu si emprem sensors de llum infraroja. Per això si volem comprendre un objecte tan complex com la nebulosa del Cranc cal combinar tota la informació disponible.

La nebulosa del Cranc és el resultat d’una violenta explosió de supernova observada per astrònoms xinesos l’any 1054. L’estiu d’aquell any, des de Xina s’observà una “estrella invitada”, un nou estel que va aparèixer en la que ara anomenen la constel·lació del Cranc. Segons conten les cròniques xineses, l’estel, que va ser visible uns mesos i es podia observar fins i tot de dia, era sis vegades més brillant que Venus.

Nebulosa del Cranc en llum visible. El púlsar, el disc d’acrecció i els dolls són invisibles amb aquesta llum. NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University).

Fins fa poc, cap més registre donava fe de l’observació del fenomen però ara es creu que els natius americans feren pictogrames d’un estel brillant al costat del creixent de Lluna (encara que no és compatible la Lluna creixent en Taure en estiu). També s’ha trobat referència del fenomen en l’obra del segle 13 Meigetsuki del poeta japonés Fujiwara no Teika. També s’han trobat referencies en l’astronomia islàmica a la supernova en una copia del segle 13 feta per Ibn Abi Usaibia d’un treball d’Ibn Butlan, un metge cristià nestorià que treballava a Baghdad en aquella època.

Des de finals dels anys 60 se sap que en el centre d’aquesta nebulosa hi ha un púlsar, un  estel de neutrons superdens, tan petit com una ciutat però que concentra la massa equivalent al nostre Sol.

Aquest monstre estel·lar és el resultat de l’explosió d’un estel com a supernova. En aquest procés les diferents capes d’un estel evolucionat amb un nucli de ferro-niquel s’enfonsen. Però mentre que les més internen col·lapsen ràpidament i formen un objecte dens format per neutrons, (l’estel de neutrons), les capes més externes es troben un interior molt dur i, que emet partícules molt energètiques. Per tant, reboten i són expulsades. És l’explosió supernova.

Com que l’estrella original girava, durant el col·lapse el residu estel·lar que queda al centre augmenta la velocitat de gir de manera espectacular de la mateixa manera quan una ballarina sobre gel augmenta la velocitat del gir en plegar els braços. Al mateix temps el camp magnètic del residu s’amplifica i s’emet un flux de radiació electromagnètic en direcció a l’eix del camp. Donat que aquest eix i els de l’estel de neutrons no estan perfectament alineats, aquest flux de radiació escombra l’espai, com ho fa la llum d’un far. És el pols de radiació visible de l’estel de neutrons que capten els radiotelescopis, el púlsar. En la nebulosa del Cranc el residu que en quedà rota a la increïble velocitat d’un gir cada 33 milisegons amb un camp magnètic amplificat milions de vegades més intens que el del Sol.

La complicada forma de la nebulosa és provocada por la complexa interacció entre el púlsar, un vent ràpid de partícules que venen del púlsar, i el material expulsat originalment per l’explosió de supernova i per l’estel abans de l’explosió.

Cal fixar-se bé en la imatge més energètica, l’obtinguda en raigs X. Ací s’hi veu el disc d’acreció al voltant del púlsar així com els dos dolls de gas perpendiculars col·limats pels camps magnètics que emergeixen de les zones polars de l’estrella de neutrons. Ací baix podeu veure un esquema on les diverses parts de la imatge en raig X estan explicades.

Actualment se sap que l’explosió que va donar origen a la nebulosa, i que brillà breument com 400 milions de sols, va ocórrer a 6500 anys-llum de nosaltres. Si hagués passat a només 50 anys-llum la radiació emesa per la supernova en totes les longituds d’ona energètiques (gamma, raigs X, ultraviolat) així com les partícules d’alta energia haurien escombrat la majoria de la vida a la Terra.

El vídeo d’Adam Block compara imatges de la nebulosa obtingudes l’any 1999 amb d’altres de l’any 2012. S’hi veu clarament que el gas s’expandeix encara per l’explosió de fa quasi 1000 anys. Imagineu si va ser d’intensa l’explosió…

Imatges i vídeos:
1.- La nebulosa del Cranc en una composició que combina imatges preses en gran part de l’espectre electromagnètic. NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.
2.- Imatge en llum visible de la nebulosa del Cranc obtinguda pel Telescopi Espacial Hubble NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University).
3.- Esquema del procés de formació de l’estel de neutrons i l’explosió supernova. Wikipedia Commons.
4.- Video de la composició de la imatge en totes les longituds d’ona.
5.- Esquema de la Nebulosa on es veu la posició del púlsar, el disc d’acrecció i els dolls.
6.- M1: el Remanent de la Nebulosa del Cranc d’Adam Block. L’animació mostra l’expansió de la nebulosa entre els anys 1999 i 2012. La imatge del 1999 està presa al VLT d’ESO. La del 2012 és del Mount Lemmon SkyCenter utilitzant el Schulman Telescope de 80 cm.