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.

 

Cassini passa amb èxit entre Saturn i els seus anells

La nau espacial Cassini de la NASA ha superat sense problemes la segona immersió a través de l’estreta bretxa entre el planeta Saturn i els seus anells en l’aventura final que la durà a la destrucció en precipitar-se sobre el planeta el proper 15 de setembre.

El primer pas fou el passat 26 d’abril de 2017. Mai abans una nau s’havia aventurat en aquesta regió inexplorada i, a priori, perillosa per a la integritat de la nau. Els enginyers de la NASA no respiraren tranquils fins que Cassini començà a transmetre les dades científiques i d’enginyeria recopilats durant el seu pas a les antenes Goldstone de la Xarxa d’Espai Profund de la NASA al desert de Mojave de Califòrnia a partir de les 8.56 a.m. TU (10:56 hora catalana) el 27 d’abril.

En la més grandiosa tradició d’exploració, la sonda Cassini de la NASA ha tornat a obrir un camí, mostrant-nos noves meravelles i demostrant on pot portar-nos la nostra curiositat si ens atrevim“, va dir llavors Jim Green, director de la Divisió de Ciències Planetàries de la NASA.

A mesura que es llançava a través de la bretxa, Cassini es trobava a uns 2.000 quilòmetres dels núvols de Saturn (on la pressió de l’aire és d’1 bar – comparable a la pressió atmosfèrica de la Terra al nivell del mar) i a uns 200 quilòmetres de la vora més interior dels anells.

Una maniobra arriscada però necessària per la gran quantitat d’informació científica que es pot obtenir. En teoria no hi ha res entre Saturn i el primer anell interior i per això els tècnics de la missió confiaven que Cassini passaria a través de la separació amb èxit. Tanmateix, per si de cas, van prendre precaucions addicionals amb aquesta primera capbussada, ja que aquesta regió no havia estat mai explorada.

Cap nau espacial ha estat mai tan a prop de Saturn. Només podíem confiar en prediccions basades en la nostra experiència amb els altres anells de Saturn i de com pensàvem que seria aquesta bretxa entre els anells i Saturn“, va dir el Director de projecte de Cassini, Earl Maize “Estic encantat d’informar que Cassini ha sortit per la bretxa just com vam planejar i ha sortit per l’altre costat en excel·lent forma“.

La bretxa entre els anells i la part superior de l’atmosfera de Saturn és d’uns 2.000 quilòmetres d’ample. Els millors models desenvolupats pels científics planetaris per a aquesta regió saturniana preveien que les partícules a la zona per on Cassini creuaria el pla anul·lar, serien diminutes, no més grosses que partícules de fum. A més calia afegir el problema de la velocitat. D’acord amb la llei de les àrees de Kepler, Cassini adquireix la màxima velocitat en el punt més pròxim al focus de l’òrbita on se situa Saturn, així que la nau espacial va passar a través d’aquesta regió amb la grandíssima velocitat de de 124.000 km/h respecte al planeta. Amb aquesta velocitat, fins i tot partícules petites que impactaren una zona sensible podrien potencialment destruir Cassini.

Així que, com a mesura de protecció, la nau espacial va utilitzar la seua gran antena de ràdio d’alt guany en forma de plat de 4 metres de diàmetre com un escut, orientant-la en la direcció de moviment. Això va significar que la nau va estar fora de contacte amb la Terra durant la travessa del pla anul·lar. Cassini va ser programat per recollir dades científiques prop del planeta i orientar-se cap a la Terra unes 20 hores després de la travessa. I com hem dit abans, la comunicació es va restablir com tocava. La nau estava sana i estalvia.

I ara queden 21 passos més fins al Grand Finale. Dimarts passat, 2 de maig, Cassini tornà a passar entre Saturn i els seus anells sense cap problema. La llista dels passos es pot veure ací. El proper pas serà el dimarts 9 a les 6:13 TU (8:13 hora catalana).

Aquesta setmana ja hem pogut veure imatges, animacions i dades científiques de la primera capbussat de la nau. Sembla que l’espai Saturn-anells està realment buit amb una presència de partícules molts més petites del que s’esperava. Es van registrar els impactes d’aquestes partícules sobre l’antena/escut de la nau. En les dades d’aquesta immersió, no es detecta pràcticament cap senyal de partícules dels anells. La manca de “pums” i espectecs discernibles indica que la regió és en gran part lliure de partícules petites.

Caldrà seguir en detall el final d’aquesta aventura espacial. Cada pas pot ser emocionant, sobretot aquells que en que la Cassini creue per dins del primer anell, l’anell D, protegit per l’antena/escut. El primer d’aquests perillosos passos serà el 28 de maig. Ja en parlarem.

Imatge i vídeos:

1.- Imatges, encara no processades, de fenòmens atmosfèrics observats molt més a prop que no mai abans. Obtingudes per la nau Cassini durant el seu primer pas entre Saturn i els seus anells el 26 d’abril 2017. NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.
2.- Vídeo animació del primer pas de Cassini entre Saturn i els anells el 26 d’abril 2017. Una de les càmeres de la nau prengué una sèrie d’imatges per fer aquesta pel·lícula. El vídeo comença amb la vista del vòrtex del pol nord de Saturn, despré passa per la part externa del corrent atmosfèric hexagonal i continua cap al sud. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University.
3.- Representació artística de Cassini passa l’espai entre Saturn i els anells (26 d’abril, 2017). NASA / JPL-Caltech.
4.- Captura d’una imatge del vídeo 2.
5.- Òrbites finals de Cassini abans del 15 de setembre. NASA/JPL-Caltech.
6.- Vídeo de la falta de senyal de partícules xocant contra la nau durant el pas. NASA/JPL-Caltech/University of Iowa.

El cel de maig de 2017

La primavera avança a passos agegantats i els dies de pluja s’alternen amb els d’un sol radiant. La nit encara és fresca però ja fa goig atrevir-se a eixir al ras per veure les meravelles del cel, els planetes i el moviment incessant de la Lluna.

Júpiter i Saturn seran, per fi, els planetes del mes. Els veurem a hores fàcils, en les primers hores de la nit o just passada la mitjanit.

Júpiter és el rei de la nit. El planeta es troba situat en la constel·lació de la Verge, ben prop de l’estel Spica, i és visible durant tota la nit. Aquests dies ix per l’horitzó est a la posta de Sol i es pon per l’oest en fer-se de dia.  Això és així ja que Júpiter es troba en oposició a la Terra, és a dir, la separació angular Júpiter-Sol és de 180º, i, per tant, el planeta es troba a la mínima distància al nostre planeta. És el moment òptim per aconseguir impressionants fotografies del gegant gasós com la que encapçala aquest apunt obtingut pel telescopi espacial Hubble a principis d’abril.

No cal, però, un telescopi gran per veure les meravelles ondulants de l’atmosfera del planeta. Un de petit serà suficient per observar-lo, per gaudir del ball de les seues llunes, per albirar en una nit clara la Gran Taca Roja i les bandes dels núvols.

Per als no iniciats en les ciències del cel la Lluna, com sempre, ens ajudarà a trobar-lo al firmament. Un quart creixent de Lluna se situarà ben prop del planeta la nit del 7 de maig. Aquesta nit, el trio celeste format per la Lluna, Júpiter i per l’estel més brillant de la Verge Spica serà ben espectacular.

El segon dels planetes gegants, l’anellat Saturn, és troba ara mateix molt més lluny de nosaltres. Situat a 1398 milions de quilòmetres, al cel brilla com un estel de 1,17 magnituds. Així i tot, és interessant fer-hi una ullada pel telescopi per admirar el sistema d’anells i recordar que en aquest dies s’hi està jugant una de les darreres proeses de la tecnologia humana: fer passar una petita nau Cassini per l’espai de 2000 km que hi ha entre el planeta i els anells. La nau de la NASA, que acabarà morint el proper 15 de setembre, ens ha fet conéixer extensament durant els passats 13 anys Saturn i les seues llunes, especialment Tità i Encèlad, la lluna gelada de Saturn.

Com passà amb Júpiter, la Lluna també ens ajudarà a trobar el planeta anellat al cel. La nit del 13 al 14 de maig el nostre satèl·lit es situarà al costat de Saturn. En aquest cas la col·laboració de la Lluna serà més necessari donada la poca brillantor del planeta en aquesta temporada d’observació.

Finalment caldria parlar dels planetes observables poc abans de l’eixida del Sol. Venus i Mercuri es troben a hores d’ara situats a la dreta del Sol vist des de la Terra i, per tant, caldrà matinar per observar-los adequadament. Si mirem cap a l’est cap a les 6 del matí, veurem Venus més alt al cel, mentre de Mercuri es troba mol arrapat a l’horitzó. El matí del 23 de maig podrem veure com Venus, la Lluna i Mercuri s’alineen, cosa que farà més fàcil la seua localització al cel.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Maig 3 04 47
Lluna plena Maig 10 23 43
Quart minvant Maig 19 02 33
Lluna nova Maig 25 21 44

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

Fotos:

1.- Aquesta foto de Júpiter va ser presa pel telescopi espacial Hubble quan era relativament a prop de la Terra, a una distància de 667 milions de quilòmetres. Hubble revela la bellesa complexa i detallada dels núvols de Júpiter en les bandes de diferents latituds, conegudes com a regions tropicals. Aquestes bandes són produïdes per aire que flueix en diferents direccions en diferents latituds. Les àrees de color més clar, anomenades zones, són d’alta pressió on l’atmosfera s’eleva. Les regions més fosques de baixa pressió on les caigudes d’aire són anomenats cinturons. La Gran Taca Vermella, una tempesta de llarga vida amb més o menys el diàmetre de la Terra és el tret més distintiu. Unes tempestes molt més petites apareixen com a ovals blancs o de color marró. Crèdits: NASA, ESA, i A. Simon (NASA Goddard).

2.- Esquema de l’oposició de Jupiter. Why Jupiter is closest on April 8.

3.-5. Diversos moments del cel de maig. Stellarium.

“El cel nocturn a la Valldigna” tanca la Setmana Cultural de la Gent Gran a Tavernes

Enric Marco, astrònom de la Universitat de València i veí de Tavernes, ca tancar ahir per la vesprada el cicle d’activitats de la Setmana Cultural de la Gent Gran amb una xarrada sobre “El cel nocturn de la Valldigna”.

Marco començava recordant que observar el cel per la nit ple d’estrelles era un fet habitual en el passat quan Tavernes era un poble eminentment agrícola. En els anys quaranta i cinquanta els carrers de tots els pobles estaven molt pocs il·luminats i l’efecte sobre el medi ambient era poc important. Ara, però, el cel nocturn està ocult per culpa de la contaminació lumínica.

És que, com Marco comentà, a partir dels seixanta i setanta es canvià la llum dels carrers, s’augmentaren els punts de llum i la potència. Aquest procés normal que va passar a tots els pobles de l’estat, es va desbocar al llarg dels anys amb la instal·lació de més i més llum.

L’astrònom ha estat crític amb la situació actual, i comparava amb la resta de l’Europa, on s’ha mantingut un nivell raonable d’enllumenat, mentre a totes les poblacions valencianes es viu la “cultura de la llum”, quan més llum hi haja sembla que és millor quan seria el contrari. La incidència sobre l’entorn natural és, per tant, important, sobretot a les grans ciutats com València.

L’actual “moda” de les llums leds ha estat també citada per Marco, assenyalant que la substitució de les llums actuals grogues de sodi d’alta pressió per leds blancs no és la solució. Amb aquests Leds potser s’estalvia però cal saber que aquests Leds tenen una important contribució de llum blava amb un efecte molt negatiu sobre el medi ambient i sobre la salut humana, com demostren les més recents investigacions científiques.

Alguns pobles valencians, com Ontinyent o Aras de los Olmos, han optat per usar un tipus de leds més sostenibles, sense blau en els seu espectre, els anomenats leds ambre. Per cert, com va recordar Aras és un municipi dels Serrans que pertany a la Reserva de Cel Fosc Gudar-Javalambre, avalada per la Fundació StarLight de la Unesco.

Marco ha acabat recordant el cel fosc com un patrimoni cultural perdut en gran part del món, un patrimoni que ha estat present durant tota la història de la humanitat. Amb les estrelles s’han format constel·lacions, s’han recreat mites i, amb l’observació i la meditació sobre elles, científics com ara Ptolomeu, Copèrnic, Galileu, Newton o Hubble van poder explicar com és l’univers.

Fotos: Diversos moments de la xarrada. L’última foto amb la tècnic de benestar social i les regidores Noe Alberola i Llum Sansaloni.

A partir de la notícia de la Cotorra de la Vall: Una xerrada d’Enric Marco sobre “El cel nocturn a la Valldigna” tanca la Setmana Cultural de la Gent Gran.

Marxa per la ciència: els científics responen

Avui, 22 de març, dia de la Terra, se celebra a tot el món la Marxa per la Ciència, una mobilització dels científics i dels ciutadans preocupats per les polítiques que menyspreen i fins i tot ataquen el coneixement científic i tot el que ha aportat per al benestar de la humanitat.Si tot va començar l’any passat arran de l’arribada de Donald Trump a la Casa Blanca, amb la política dels fets alternatius a la ciència, i sobretot amb la negació de totes les proves de la realitat del canvi climàtic, la situació s’ha fet més greu després de la presentació de la proposta dels primers pressupostos nord-americans. Per al pròxim exercici, es preveu un augment desorbitat de les despeses militars, diners que provindran d’una disminució dràstica de les inversions en recerca en les grans agències científiques com ara la NASA, que haurà de renunciar a algunes de les futures missions de satèl·lits mediambientals o la molt castigada Agència de Medi Ambient que veurà retallats els fons per a l’estudi del canvi climàtic.

La marxa principal als Estats Units serà a la ciutat de Washington on s’espera l’assistència de milers de persones, científics però també persones que reconeixen el veritable paper de la ciència en la societat actual. Unes 220 associacions científiques nord-americanes s’han adherit a l’acte per reivindicar el paper essencial de la ciència en la societat. Està previst que intervinguen els tres científics que presideixen la protesta: la biologa Lydia Villa-Komaroff, la pediatra Mona Hanna-Attisha i el científic i divulgador Bill Nye.

La protesta, però, serà global ja que altres 550 ciutats de tot el món faran també manifestacions o concentracions. A Bogotà, ciutat de Mèxic, Paris, Copenhaguen, Londres així com Madrid, Sevilla o Granada. A Barcelona s’ha fet aquest matí un acte al Parc de Recerca Biomèdica amb diverses xarrades i activitats.

La iniciativa de la Marxa per la Ciència va néixer als Estats Units, a semblança de la Marxa de les Dones del gener passat, com a resposta a la profunda preocupació de científics i ciutadans davant la creixent onada de polítiques anticientífiques i l’erosió de la imatge social de la ciència. La pàgina web March for Science explica clarament el sentit de les mobilitzacions:

“La Marxa per la Ciència defensa una ciència fortament finançada i transmesa públicament com un pilar de la llibertat humana i la prosperitat. Ens unim com un grup divers i imparcial per cridar ben alt per la ciència que sustenta el bé comú i per als líders polítics i els legisladors per que promulguen polítiques per a l’interès públic basades en l’evidència.

La Marxa per la ciència és una celebració de la ciència. No és només sobre científics i polítics; és sobre el paper real que exerceix la ciència en cadascuna de les nostres vides i la necessitat de respectar i fomentar la recerca que ens dóna coneixement del món. No obstant això, la marxa ha generat una gran quantitat de controvèrsia al voltant de si els científics s’han d’implicar en la política. Davant d’una tendència alarmant cap al descrèdit del consens científic i la restricció dels descobriments científics, podríem preguntar en el seu lloc: ens podem permetre el luxe de no parlar en la seua defensa?

La gent que valora la ciència ha estat en silenci durant massa temps front a les polítiques que ignoren l’evidència científica i posen en perill tant la vida humana com el futur del nostre món. Les noves polítiques amenacen amb restringir encara més la capacitat dels científics per investigar i comunicar les seues troballes. Ens enfrontem a un possible futur on la gent no només ignore l’evidència científica, sinó que tracte d’eliminar-la per complet. Romandre en silenci és un luxe que ja no ens podem permetre. Hem d’estar units i donar suport a la ciència.

La utilitat de la ciència per la política no és un assumpte partidista. Les agendes i polítiques anti-ciència han avançat gràcies als polítics d’ambdós costats del passadís, i fan mal a tothom – sense excepció. La ciència tampoc ha de servir a interessos especials ni ser rebutjada en base a conviccions personals. En la seua essència, la ciència és una eina per a la recerca de respostes. Pot i ha d’influir en la política i guiar el nostre llarg camí de presa de decisions.

La Marxa per la Ciència defensa la ciència i la integritat científica, però és un petit pas en el procés cap al foment de la utilitat de la ciència en la política. Entenem que la manera més eficaç per protegir la ciència és animar el públic a valorar i invertir-hi.

La millor manera de garantir que la ciència influesca en la política és animar la gent a apreciar i comprometre’s amb la ciència. Això només pot ocórrer a través de l’educació, la comunicació i les relacions de respecte mutu entre els científics i les seues comunitats – les vies de comunicació ha d’anar en ambdós sentits. Ha hagut durant massa temps una divisió entre la comunitat científica i el públic. Animem els científics a arribar a les seues comunitats, compartint la seua recerca i el seu impacte en la vida diària de les persones. Els encoratgem, al seu torn, per escoltar les comunitats i considerar les seues recerques i els plans de futur des de la perspectiva de les persones que atenen. Cal traure la ciència dels laboratoris i revistes i compartir-lo amb el món.”