Pols d'estels

El bloc d'Enric Marco

Tornem a Expociència després de la pandèmia

0
Publicat el 29 de maig de 2022

Ahir dissabte 28 de maig, el nostre grup Salvem la Nit tornà a estar en la nova edició de la fira científica de la Universitat de València, Expociència,  ja presencial després de la pandèmia. El taller Enllumenar bé per a viure millor, pretenia donar a conéixer els problemes mediambientals i de salut que causa un enllumenat nocturn, inadequat i no sostenible.

La llum artificial ha permés que la vida dels humans no es reduesca només a les hores de llum natural. A més, l’enllumenament dels carrers facilita l’increment de les hores d’oci i de les relacions socials. Tanmateix el seu abús generalitzat en tot el món ha generat un nou tipus de contaminació que ens furta un bé que sempre  havíem posseït: el cel estrellat.

Els astrònoms foren els primers afectats que perderen el seu objecte d’estudi. Però ben aviat els biòlegs s’adonaren que la irrupció descontrolada de llum artificial durant la nit en el medi natural causa un gran efecte negatiu sobre la vida silvestre.

A més a més, la introducció de la tecnologia LED de llum blanca en l’enllumenat públic, amb una forta contribució de llum blava, inhibeix la producció de melatonina, l’hormona reguladora dels cicles circadiaris, i com a conseqüència, també afecta la salut humana.

En l’actual canvi accelerat del tipus d’enllumenament per LEDS blancs només s’està tenint en compte l’eficiència energètica. L’increment d’aquest aspecte, però, realitzat amb tecnologies que danyen la biodiversitat i la salut humana no sembla ser una bona alternativa.

El tipus de llum que tenim al carrer hauria de ser considerat d’una manera molt més crítica. La contaminació lumínica que genera aquesta llum excessiva i inadequada és un problema del que cal conscienciar a la població i és un clar exemple de com un gran avanç de la tecnologia humana com pot ser l’enllumenament nocturn pot tornar-se contra nosaltres si no hi posem mecanismes de control.

El taller Enllumenar bé per a viure millor va consistir en diverses activitats dirigides a xiquets  i  adults  per  a conscienciar-los  sobre  el problema de la contaminació lumínica.

Situat en la nova ubicació de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria desenes de persones passaren pel nostre taller.

En l’entrada els visitants podien gaudir de l’exposició “La contaminació lumínica depén de nosaltres” que explica, amb ajuda d’infografies i textos literaris relacionats, la defensa del cel fosc.

Seguidament, al centre de la sala, amb una caixa de llums, amb llums incandescent, fluorescent i LED es va fer una introducció sobre els diversos tipus d’enllumenat que s’han utilitzat històricament als carrers i a les cases i els seus avantatges i problemes. Podíem distingir els diferents tipus de LED, amb temperatura de color des de 2700 fins a 6500 K, i informar del contingut de llum blava de cadascun i de quins son els que menys afecten el medi ambient.

Mostrarem les distintes possibilitats d’us dels llums en diverses sessions pràctiques davant la vista dels xiquets i majors que omplien la sala.

També vàrem treballar el tema de la llum de les ciutats a nivell mundial amb l’aplicació lostatnight.org del projecte Cities at night de Stars4all per ajudar directament a estudiar l’abast de la contaminació lumínica i com ens afecta a nosaltres i a d’altres amb els qui compartim el planeta, simplement classificant les imatges nocturnes de l’Estació Espacial Internacional.

Enguany vàrem comptar amb l’ajuda del company Carlos Tapia, referent de l’estudi de la contaminació lumínica a l’estat espanyol.

Aquest taller està coordinat per Salvem la nit, el Grup de Treball per a l’estudi de la contaminació lumínica de la Universitat de València, format per investigadors de diverses disciplines que estudien el problema des de diverses perspectives: astronomia, química o biologia

Desvelat com és el forat negre de la Via Làctia

0
Publicat el 13 de maig de 2022

Finalment ja sabem quin aspecte té el forat negre supermassiu que es troba just al centre de la nostra galàxia, la Via Làctia. Ja feia 15 dies que s’anunciava una conferència de premsa a la seu de  l’ESO (European Southern Observatory) a Munic i tothom estava expectant.

I passades les 3 de la vesprada d’ahir es va revelar la imatge del centre galàctic. La zona fosca central és l’ombra del forat negre que queda amagat allí dins. Al seu voltant, els remolins de gas calent, escalfats per la fricció emeten radiació de ràdio que podem detectar. Els fotons que aconseguiren escapar de l’abraçada de la bèstia còsmica ens dibuixen així un anell brillant al voltant de l’ombra del forat negre.

La imatge ha estat produïda per un equip d’investigació global anomenat ‘Col·laboració del Telescopi d’Horitzó de Successos’ (Event Horizon Telescope Collaboration, EHT), utilitzant observacions amb una xarxa mundial de radiotelescopis, entre els quals es troben el radiotelescopi IRAM al Pico Veleta, Granada, el radiotelescopi del Pol Sud i la xarxa de més de 60 antenes d’ALMA a Xile.

La imatge del forat negre superposada sobre una imatge de la zona observada en raig X. X-ray – NASA/CXC/SAO, IR – NASA/HST/STScI Event Horizon Telescope Collaboration

Sara Issaoun de la Universitat de Harvard contava a la conferència de premsa: “Aquesta imatge ens confirma, per primera vegada, amb proves directes que Sgr A * és un forat negre.  La mida angular de la zona fosca és d’uns 52 microsegons d’arc, equivalent a la imatge d’un bunyol a la Lluna vist des de la Terra a ull nu. Com que la mida de l’ombra d’un forat negre està relacionada amb la seua massa, podem utilitzar-la per confirmar que la seua massa és d’uns 4 milions de vegades la del Sol. Això està exactament d’acord amb les prediccions d’Einstein de la Relativitat General!  Sgr A* sembla molt semblant a la primera imatge d’un forat negre que s’havia obtingut abans, la de M87*, tot i que els dos són molt diferents i es troben en entorns molt diferents. Això ens diu que, independentment de la mida de l’entorn, l’espai al voltant d’un forat negre estarà dominat per la gravetat.”

Només els rajos de llum (línia roja) que passen a més de 2.6 radis del centre del forat negre (radi de Schwarzschild) poden escapar i arribar a l’observador. Tota la zona interior rep el nom d’ombra del forat negre. The first picture of a black hole. Spacewired. Luis Rodriguez.

Durant anys ja s’havia estudiat el moviment d’estels orbitant al voltant d’un objecte invisible, compacte i molt massiu al centre de la nostra galàxia, la Via Làctia. L’estudi d’aquestes òrbites durant 25 anys amb l’us de la tercera llei de Kepler va permetre calcular-li una massa de més de 4 milions de masses solars i, per tant, pensar molt contundentment que aquest objecte –conegut com a Sagitari A* (o simplement Sgr A*)– és un forat negre supermassiu. Per aquests treballs, Reinhard Genzel i Andrea Ghez van rebre el premi Nobel de Física l’any 2020. Ara les observacions i la imatge publicada ahir proporcionen la primera evidència visual directa d’aquest forat negre.

Aquest és el segon forat negre del qual es té una imatge directa. El primer que es va fotografiar, i la imatge del qual va ser publicada en l’abril de 2019 també per EHT, és el que habita el centre de la galàxia M87, a poc més de 50 milions d’anys-llum. Un forat negre enorme de 6500 milions de masses solars i tan gran que el nostre sistema solar cabria perfectament dins del seu horitzó d’esdeveniments (277.5 ua). En aquesta ocasió, la imatge que publica l’EHT és la del cor de la nostra pròpia galàxia, un forat negre molt més petit, amb una massa de només 4 milions de sols situat a només uns 27.000 anys-llum de la Terra.

Comparació entre les grandàries de M87* i Sgr A*. EHT Collaboration.

Aquest assoliment d’ara ha estat considerablement més difícil que el de M87*, malgrat que Sgr A* està molt més prop de nosaltres. “Encara que el nostre centre galàctic està molt més a prop que M87*, també té una massa molt menor, la qual cosa fa el seu horitzó d’esdeveniments molt més xicotet que el de M87* (tan sols uns pocs minuts-llum)”, afig Iván Martí-Vidal, investigador GenT de la Generalitat Valenciana a la Universitat de València i autor dels algorismes de calibració que van permetre la participació del telescopi mil·limètric ALMA (el més sensible del món) en aquestes observacions. “En ser un forat negre tan xicotet, la seua lluentor i la seua forma poden canviar de manera molt ràpida, i això representa seriosos problemes a l’hora de generar la seua imatge amb els nostres radiotelescopis”.

Un trosset d’aquesta imatge porta segell valencià”, afirma Iván Martí Vidal. A més, l’equip valencià ha contribuït a l’anàlisi de la reconstrucció de la imatge amb un dels diversos algorismes desenvolupats en l’EHT. “La grandària aparent de l’anell d’aquest forat negre és similar a la d’una pilota de tennis en la Lluna”, afirma Alejandro Mus, estudiant GenT a la Universitat de València i un dels investigadors que va fer possible la correcció dels efectes del plasma interestel·lar en la imatge del forat negre. Per a obtindre la imatge d’un objecte tan minúscul en el cel, l’equip de l’EHT va crear una xarxa de huit radiotelescopis, combinats per a formar un únic telescopi virtual de la grandària de la Terra. L’EHT va observar Sgr A* durant diverses nits d’abril de 2017, recopilant dades durant moltes hores seguides, de manera similar a com una càmera fotogràfica tradicional faria una imatge amb un temps d’exposició molt llarg.

Un del problemes que van haver d’afrontar els investigadors va ser com tractar la gran variabilitat de Sgr A* i el seu ràpid gir.  Un objecte que es mou en minuts mentre necessites hores per captar els senyals seria com fer un TAC a una persona que balla la samba!. Així que de moment han usant només dades dels moments més tranquils de Sgr A* i han deixat les dades més mogudes per a estudis posteriors. Iván Martí-Vidal comenta que el dia més mogut va ser l’11 d’abril del 2017 quan l’objecte acabava d’experimentar un brot d’emissió de raigs X. Aquestes dades són difícils d’analitzar però alguna cosa ja s’ha publicat.

L’equip d’investigació de l’EHT va haver de desenvolupar noves i sofisticades eines que tingueren en compte el moviment del gas al voltant de Sgr A*. “Bàsicament, vam haver de reinventar les tècniques d’interferometria astronòmica, en les quals es basen els telescopis com l’EHT”, afirma Alejandro Mus, el projecte de tesi del qual GenT versa precisament sobre el desenvolupament de nous algorismes que permetran, en un futur pròxim, obtindre imatges de major qualitat a partir d’aquesta mena d’observacions.

Un fet que ha sorprés és que l’anell brillant al voltant de Sgr A* està pràcticament de cara a nosaltres, gira en sentit antihorari com també ho fa el forat negre i que tots dos mostren una inclinació d’uns 30º respecte al pla de la Via Làctia. Això ho podem afirmar entre altres coses perquè veiem l’anell brillant complet, sense talls ni zones més primes que resultarien si el veiérem de perfil. Que l’eix de gir del forat negre, des d’on pot haver eixit en el passat o podria eixir en el futur un doll de plasma altament magnetitzat, estiga quasi en direcció cap a la Terra  és interessantíssim però altament inquietant com a mínim.

Respecte a la reconstrucció de la imatge a partir de les observacions interferomètriques de l’EHT, el telescopi IRAM-30m de Sierra Nevada (a Espanya) va jugar un important paper. “El radiotelescopi IRAM-30m va ser l’únic de tota Europa que va poder participar en aquestes observacions. Aquest telescopi ha aportat valuosa informació per a la reconstrucció de la imatge de SgrA*”, afirma Rebecca Azulay, que va participar en les observacions des del telescopi IRAM-30m.

Aquest treball ha sigut possible gràcies al talent i l’esforç d’un equip d’investigació de més de 300 persones, en més de 80 institucions de tot el món. L’equip de l’EHT està especialment satisfet per tindre per fi imatges de dos forats negres de grandàries molt diferents, la qual cosa ofereix l’oportunitat d’entendre com es comparen i contrasten. També han començat a utilitzar les noves dades per a provar teories i models sobre el comportament del gas al voltant dels forats negres supermassius. Aquest procés encara no es comprén del tot, però es creu que exerceix un paper clau en la formació i evolució de les galàxies.

A poc a poc, anirem obtenint més i millors imatges (i fins a pel·lícules) dels forats negres supermassius més pròxims a la Terra”, conclou Martí-Vidal, “la qual cosa farà possible estudiar, de manera directa, com es comporta la naturalesa en aquestes extremes regions, tan pròximes a la frontera de l’espai i el temps”.

Altres valencians que formen part de la Col·laboració EHT, a més d’Iván Martí-Vidal i Alejandro Mus, són Juan Carlos Algaba (Universitat de Malaia), Rebecca Azulay i Eduardo Ros (tots dos a la Universitat de València i a l’Institut Max-Planck de Radioastronomia, Alemanya, quan es van realitzar les observacions).

Més informació:

Iván Martí-Vidal: “Cuando veo las imágenes que hemos obtenido de estos agujeros negros siento vértigo” The Conversation. 12 maig 2022.

Entrevista als meus companys Iván Martí-Vidal i Alejandro Mus per a les Notícies de la nit, d’Àpunt de divendres 13 de maig de 2022.
Científics de la Universitat de València participen en la presa de la impressionant imatge de Sagitari A. Notícies de la nit, d’Àpunt de divendres 13 de maig de 2022

El cel de maig de 2022

0
Publicat el 1 de maig de 2022

En aquest temps d’incerteses la Terra segueix el seu camí habitual i, quasi sense adonar-nos-en, la primavera avança i ja tenim ací el mes de maig. A la posta del Sol s’amaguen finalment les constel·lacions hivernals, Orió, Ca Major i Menor i Taure per l’oest mentre per l’est comencen a guaitar tímidament les constel·lacions estiuenques, com l’Escorpí o Lira. Entremig les constel·lacions Lleó, Virgo o Copa són ara les reines de la nit.

Tanmateix darrerament l’oratge no ha ajudat les observacions nocturnes que han estat sistemàtiques ajornades a un moment més adient, tot i esperant que arribe l’estiu. Mentrestant, tapat per núvols gruixuts massa vegades, el cel nocturn ens prepara bells espectacles que mereixen ser contats.

Com ja passa des de fa uns mesos, els planetes es troben tots a la dreta del Sol i, per tant, només es poden veure a la matinada. Només Mercuri ens farà una visita fugissera al cel del capvespre.

La Lluna al costat de Mercuri el capvespre del 2 de maig 2022 a les 21:30 mentre Orió mostra la seua majestuositat. Stellarium.
La Lluna al costat de Mercuri al capvespre del 2 de maig 2022 a les 21:30. Detall. Stellarium

Aquest primers dies del mes de maig, Mercuri, tan esquiu a les mirades humanes, es deixarà veure durant els primers 10 dies del mes sempre prop de l’horitzó oest, pot després de la posta de Sol. Només amb un horitzó sense obstacles i abans de les 21:45 podreu veure’l com un puntet brillant. El dia 2 de maig, una fina lluna s’hi situarà al seu costat i ens ajudarà a identificar-lo. Un detall interessant és que el cúmul d’estrelles de les Plèiades es podrà veure també a la dreta del planeta. Un bonic trio celeste que mereix una foto.

Mentrestant tots els altres planetes es troben a la dreta del Sol i, per tant, només es poden veure a la matinada. Cal aixecar-se ben d’hora per gaudir de l’espectacle celeste. Ara mateix quatre planetes es podeu veure alineats a l’horitzó est poc abans de l’eixida del Sol: Venus, Júpiter, Mart i Saturn. El planetes aniran movent-se al llarg del mes i rebran la visita de la Lluna decreixent.

L’alineació del planetes a la matinada durant el mes de maig. Exemple del 3 de maig 2022 a les 6:30. Stellarium.

A més a més, els dos primers, Venus i Júpiter, es troben ben pròxims un a l’altre des de fa uns dies, una configuració que s’anomena conjunció. Venus i Júpiter es troben en conjunció i llueixen com dos ulls brillants al cel. L’amic Josep Emili Arias els fotografià el passat dissabte 30 d’abril a les 6:10 en el pont del Raval de Gandia (la Safor). Us deixe la magnífica foto que va fer.

Conjunció de Venus (dalt) amb Júpiter, fregant una de les esferes armil·lars que ornamenten el pont del Raval de Gandia. 30 d’abril 2022 a les 6:10. Josep Emili Arias.

Els planetes matutins seguiran omplint l’horitzó de la matinada per a gaudi dels més matiners. No deixeu de veure l’alineació planetari que us permetrà d’un colp d’ull admirar la grandesa del nostre sistema solar.

Alineació planetària el 16 de maig a les 6:00. Stellarium.

Finalment assenyalar que la Lluna s’afegirà a la festa celeste al final del mes. Durant uns dies, del 22 al 27 de maig la Lluna visitarà cadascun dels planetes arribant, fins i tot, a acostar-se molt a alguns d’ells. La major aproximació la farà una finíssima lluna minvat la matinada del 27 de maig  quan s’arribe a acostar a 0° 12´ al sud de Venus, si fa no fa com el que ocupa mitja lluna plena.

Conjunció Lluna-Venus. 27 maig 2022. 6:00. Stellarium.

Aquests balls de planetes produeixen configuracions ben curioses. La Lluna farà un bonic trio celeste junt amb Júpiter i Mart dos dies abans, la matinada del 25 de maig. La figura formada s’assemblarà molt a un triangle rectangle en el que cada lluminària determina un vèrtex. A més a més s’hi produirà una altra conjunció entre Júpiter i Mart la matinada del 29 de maig, en la que se situaran només a 0° 38´ (com una lluna plena de separació) l’un de l’altre.

Un mes intens d’observació planetari se’ns presenta per davant. Tractem d’aprofitar-lo si els núvols i la pluja ens ho permeten. Ja em direu.

Conjunció entre la Lluna i Júpiter i Mart. 25 de maig 2022 a les 6:00. Stellarium.

Eclipsi de Lluna del 16 de maig

L’espectacle astronòmic del mes, però, serà l’eclipsi de Lluna del 16 de maig. La nit del diumenge 15 al dilluns 16 la Lluna plena s’anirà situant a poc a poc dins de l’ombra de la Terra. Entre las 03:32 i les 08:51 es produirà tot el fenomen. A les 03:32 el disc lunar entrarà en la penombra terrestre (P1) i començarà a enfosquir-se. A les 04:28 el disc lunar entrarà en l’ombra i començarà a adquirir la típica coloració rogenca (U1). L’eclipsi tindrà el màxim entre les 05:29 (U2) i les 06:54 (U3), essent el punt mitjà de l’eclipsi a les 06:12. L’eclipsi s’acabarà completament a les 08:51 (P4) però donat que el Sol eixirà a les 06:48, el fenomen deixarà de ser visible cap a les 6:15 i no s’arribarà a veure eixir la Lluna de l’ombra terrestre. Reconec que les hores d’observació són incòmodes però la natura no té mai pietat pels observadors terrestres.

Seqüència de l’eclipsi de Lluna de la matinada del 16 de maig del 2022. Observatorio Nacional.
Eclipsi parcial de Lluna 16 juliol 2019.  22:04. Enric Marco

Aquest mes de maig tindrem també una pluja de meteors. La pluja d’estels dels η-Aquàrids presenta activitat entre el 19 d’abril i el 28 de maig. A diferència de la majoria de pluges de meteors, no hi ha un pic màxim d’activitat concentrat en un sol dia, sinó que la màxima activitat és d’aproximadament una setmana al voltant del 6 de maig. La taxa màxima observable serà d’uns 40 meteors per hora, sempre situat-se per observar-la en un indret fosc. La zona del cel per on semblen vindre els meteors, el radiant, es troba en direcció de la constel·lació d’Aquari.  El cometa 1P/Halley és l’objecte que causa la pluja ja que ha anat deixant residus (pols, trossets de gels) al llarg dels passos que ha fet per la zona interna del sistema solar que la Terra aquests dies recollirà en passar. El millor moment per observar la pluja serà la matinada del 6 de maig, mirant cap a l’est de l’esfera celeste. Mireu les diverses imatges d’aquest text on es troba assenyalat el radiant.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Maig 09 02 22
Lluna plena Maig 16 06 14
Quart minvant Maig 22 20 43
Lluna nova Maig 30 13 31

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure, i imprimir si voleu, un senzill mapa del firmament del mes de maig de 2022. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:

1.- Dark Sky Milky Way. 9 juny 2019. John Fowler (CC BY 2.0).
2.3.4.6.7.8 Captures de Stellarium.
5.- Conjunció de Venus (dalt) amb Júpiter, fregant una de les esferes armil·lars que ornamenten el pont del Raval de Gandia. 30 d’abril 2022 a les 6:10. Josep Emili Arias.
9.- Seqüència de l’eclipsi de Lluna de la matinada del 16 de maig del 2022. Observatorio Nacional.
10. Eclipsi parcial de Lluna 16 juliol 2019.  22:04. Enric Marco.