Pols d'estels

El bloc d'Enric Marco

Arxiu de la categoria: La Galàxia

Kepler ja no caçarà planetes

2
Publicat el 18 de maig de 2013

Kepler NASA

Kepler, la missió de la NASA dedicada a buscar planetes semblants a la Terra, sembla que ja no serà capaç de descobrir nous cossos orbitant estrelles llunyanes. Un comunicat de premsa de l’agència espacial ha anunciat que la roda de reacció número 4, necessària per assegurar l’apuntat exacte als estels estudiats, s’ha espatllat. Aquesta roda es troba en les proximitats dels motors de posicionat.

Ara, amb la nau, col·locada en un mode estable i segur i estant assegurada la comunicació amb la Terra,  els enginyers de la NASA avaluen les possibilitats que hi ha per continuar la missió o si cal dedicar Kepler a l’estudi d’objectes més assolibles com ara la detecció i observació d’asteroides del Sistema Solar.

Kepler és una missió de la NASA llençada l’any 2009 amb l’objectiu de realitzar una cerca detallada de planetes exteriors al nostre sistema solar. Per limitar el camp de treball i ser més eficients, s’ha restringit durant aquests quatre anys a observar simultàniament i repetidament “només” unes 150.000 estrelles cada 30 minuts en una zona entre les constel·lacions del Cigne i de la Lira.

Els planetes al voltant d’altres estrelles són molt difícils de captar. Són molt petits en comparació amb l’estrella i només reflecteixen la llum estel·lar. Malgrat els entrebancs s’han desenvolupat diverses tècniques per detectar-los.

El mètode que feia servir Kepler per descobrir planetes al voltant d’estrelles és senzill i delicat alhora. Si una estrella té un planeta i aquest passa per davant del seu disc estel·lar vist des de la Terra, el que s’anomena un trànsit, es produïrà una petita baixada de la seua brillantor, de la mateixa manera com  s’esdevingué quan Venus passà per davant del Sol el passat mes de juliol 2012.

L’observació d’aquest procés necessita un apuntat molt precís a l’estel estudiat que precisament es fa impossible sense l’ajut de la roda de reacció número 4.Està clar que no tots els sistemes planetaris seran observables, bé perquè el conjunt Kepler-planeta-estrella no està alineat o perquè el planeta és molt menut i la baixada de brillantor estel·lar a causa del trànsit és inapreciable. Tanmateix el nombre de planetes que Kepler ha trobat i que compleixen les condicions observacionals és considerable.La missió Kepler estava optimitzada per trobar planetes de la mida de la Terra (0,5 a 10 masses terrestres) en la zona d’habitabilitat d’estels semblant al Sol.

Aquest observatori espacial, equipat amb un espill d’un metre de diàmetre i 42 CCD captadores d’imatges, permetia veure simultàniament 100 graus quadrats de cel. S’havia llançat per una missió de 3,5 anys de durada que el novembre de 2012 fou ampliada fins el 2016.Els objectius científics s’han complert de sobres. Kepler ja ha confirmat l’existència de 132 exoplanetes i fins i tot d’alguns planetes tipus Terra. Uns altres 2740 candidats esperen torn per ser confirmats o no com a planetes, entre ells uns 350 planetes de la grandària de la Terra. Tres dels més petits candidats amb menys del doble de la grandària de la Terra foren confirmats com a planetes en la zona habitable de les seus estrelles respectives fa només un mes.

En aquest bloc he estat parlant algunes vegades dels descobriments de Kepler. L’apunt més recent parlava d’un sistema planetari en miniatura i una vegada vaig parlar del descobriment d’un planeta amb dos sols.

Les dades del quart any de vida de Kepler s’analitzaran enguany i Jason Rowe, investigadora del Centre Carl Sagan de l‘Institut SETI, confia que s’anunciaran més descobriments amb les dades sense processar. Fins i tot si l’operació de la nau espacial ha de parar, haurem de fer servir la nostra intel·ligència per trobar aquests anàlegs de la Terra, enterrats en els 4 anys de dades recollides per Kepler. Ha estat un gran èxit, i ha canviat la nostra percepció de la nostra galàxia. Avui sabem que la majoria de les estrelles tenen, de fet, planetes , diu Rowe.

Com el gat sense urpes, Kepler sense rodes de reacció ja no caçarà planetes.

Foto 1: Dibuix artístic de Kepler. NASA.
Foto 2: Camp estel·lar observat per Kepler.
Foto 3: Grandàries relatives de tots els planetes descoberts en la zona habitable de la seua estrella en comparació amb la Terra. D’esquerra a dreta: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f i Terra (excepte per a la Terra, les imatges dels planetes són interpretacions dels artistes). NASA Ames/JPL-Caltech.

 

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Ecos del Cosmos: Univers en venda

0
Publicat el 29 d'abril de 2013
Nou programa a Ràdio Universitat. En el tema principal s’ha parlat de la venda dels drets dels noms d’estels, planetes o l’adquisició de parcel·les en la superfície de la Lluna. És legal o és un frau?

Postcast: Ecos del Cosmos 26 d’abril 2013

Es pot batejar un planeta o una estrella, posar nom a un cràter, o adquirir una parcel·la a la Lluna, només a canvi de diners? Hui parlem d’aquests i d’altres fraus relacionats amb l’astronomia. Parlem de forats de cuc al cinema, presentem l’exposició “Científiques Invisibles” i recomanem el llibre “100 qüestions d’astronomia” de Jordi Aloy. Finalment definim el concepte “Planeta”

Foto: Denis Hope, l’home que ven la Lluna.

Alpha Centauri Bb is boring!

0
Publicat el 20 d'abril de 2013
Fins avui mateix, 882 nous planetes han estat descoberts fora del sistema solar. Molts milers més esperen ser confirmats mentre que desenes o milers de milers seran descoberts en els pròxims anys. Aquests planetes, però, no tenen encara un nom comú. Qui té dret a posar-los nom?

El fet és que sota l’afirmació:

Alpha Centauri Bb is boring! We can do better!
(Alpha Centauri Bb és avorrit! Podem fer-ho millor!)

s’ha engegat un concurs en internet «The Uwingu People’s Choice», en el que s’anima a la gent a votar per a donar un nou nom a l’exoplaneta més pròxim conegut, situat en òrbita al voltat de l’estel alfa Centauri B a només 4,4 anys llum de distància.

Aquest planeta (Alfa Centauri B b) va ser descobert l’any passat i gira al voltant de la seua estrella Alfa Centauri B  en només 3,23 dies mentre que la seua massa és de 1,13 masses terrestres.

La magnífica web que presenta el concurs amaga, però, un colossal muntatge comercial ja que la participació no serà gratuïta. El fet de proposar un nou nom costa 4,99 dòlars (uns 4 euros) i la participació en la votació dels noms proposats uns 0,99 dòlars. Aquest pagament, però, et dona dret a un certificat per validar la participació.

El grup de persones que suporta el projecte està formada per un elenc de set persones, en les que curiosament només tres d’elles són astrofísics. Segons s’anuncia a la web, els diners recollits aniran a la Fundació Uwingu per a la promoció de la investigació científica.

Però una empresa privada pot, legalment, posar noms a planetes acabats de descobrir al voltant d’altres estels? La Unió Astronòmica Internacional (IAU) ha posat el crit al cel per aquest negoci fraudulent amb un comunicat contundent que comença així:

“A la llum dels esdeveniments recents, en què s’ha anunciat la possibilitat de comprar els drets d’anomenar exoplanetes, la Unió Astronòmica Internacional (IAU) vol informar a l’opinió pública que aquests plans no tenen relació amb el procés oficial de nomenclatura. La IAU dóna sincerament la benvinguda a l’interés dels ciutadans a participar en els recents descobriments, però voldria destacar especialment la importància de comptar amb un procediment de nomenclatura unificada.

Dit d’altra manera més clara. El concurs és una estafa donat que el nom que es trie finalment no es podrà posar de cap de les maneres al planeta.

Això em recorda una estafa semblant que també corre per la xarxa i que pretén vendre el dret a posar nom a les estrelles. De tant en tant encara rep consultes de persones que volen “regalar” un estel a la seua parella i sempre els dic que un sopar en un bon restaurant sempre serà millor opció.

La nomenclatura en ciència, o mètode per anomenar els objectes científics, ha de ser clara, precisa, traduïble a totes les llengües i assumible per totes les cultures de la Terra. No és una mania dels astrònoms el nomenar els astres d’una manera ordenada. De fet els biòlegs ja ho fan des de fa segles en la classificació de les espècies animals i vegetals.

Per a la classificació dels planetes extrasolars la IAU utilitza una norma ben clara. Els planetes reben el nom d’una lletra llatina començant amb la “b” a continuació del nom de l’estrella central del sistema planetari. L’estrella se suposa que és l’objecte “a” del sistema. El ordre de l’assignació de lletres seguient l’ordre de descobriment del planeta. El primer planeta descobert serà el “b”, el segon el “c”, etc…

En el cas de l’estel alfa Centauri B i del seu primer planeta descobert la cosa es complica una mica ja que l’estel forma part d’un sistema triple d’estels, el grup estel·lar Alfa Centauri. Aquest estel en concret s’anomena Alfa Centauri B i el planeta descobert l’any passat, per ser el primer descobert, serà l’objecte “b” del sistema planetari. Per tant s’obtindrà el nom composat Alfa Centauri B b. Només mirant aquest nom jo ja pense en un estel semblant al Sol i pròxim a la Terra que té, almenys, un planeta solitari al seu voltant. Encara penseu que la nomenclatura científica és avorrida? 

Tanmateix la IAU no es tanca a la possibilitat de posar en el futur noms populars als nous planetes. Durant aquest any, la Comissió 53 de la IAU, dedicada als Planetes Extrasolars, serà consultada sobre aquest afer. Ens prometen que el resultat serà publicada en la web de la IAU. Quan ho facen ja n’informarem ampliàment.

Informació complementaria:

Can One Buy the Right to Name a Planet?, IAU, 12 April 2013, Paris
Pon nombre a un planeta por menos de cuatro euros, ABC, 19 d’abril 2013
Posar nom a una estrella? Pols d’estels, 19 de desembre 2007

Imatge: Visió artística d’un planeta extrasolar vist des de la seua lluna. Crèdits IAU/L. Calçada.

Un sistema solar en miniatura

0

Un nou sistema planetari ha estat descobert en la constel·lació de la Lira. Encara que això ja ha deixat de ser una notícia de primera plana després de 867 planetes trobats, aquest conjunt de planetes observats per la missió Kepler és tot una fita per les dimensions diminutes del nou sistema de cossos planetaris.

Kepler és una missió de la NASA llençada l’any 2009 per fer una cerca detallada de planetes exteriors al nostre sistema solar. Per limitar el camp de treball i ser més eficients es limita a observar simultàniament i repetidament només unes 150.000 estrelles cada 30 minuts en les constel·lacions del Cigne i de la Lira.

La tècnica per detectar planetes al voltant d’estrelles és senzilla i delicada alhora. Si una estrella té un planeta i aquest passa per davant del seu disc vist des de la Terra, el que s’anomena un trànsit, produïrà una petita baixada de la seua brillantor, tan com s’esdevé quan Venus passa per davant del Sol.

Està clar que no tots els trànsits planetaris seran observables, o bé perquè Kepler-planeta-estrella no estan alineats o perquè el planeta és molt menut i la baixada de brillantor estel·lar a causa del transit és inapreciable.

Aquesta setmana passada els científics de la missió Kepler han comunicat el descobriment del sistema planetari Kepler-37. En un principi posseeix tres planetes ben menuts i amb la sorpresa afegida d’haver detectat el planeta més petit descobert fins ara en un estel semblant al Sol.

El més petit dels planetes, Kepler-37b, és una mica més gran que la Lluna i és un terç de la grandària de la Terra. Kepler-37c, el segon planeta, és lleugerament més menut que Venus (3/4 part de la Terra). Kepler-37d, el tercer planeta, és el doble de gran que la Terra. El període de translació del primer planeta Kepler-37b és només de 13.37 dies mentre que els anys de Kepler-37c i Kepler-37d són de 21.30 dies i 39.79 dies respectivament. Tots tres es creu que són rocosos i es troben a una distància a la seua estrella menor que la distància de Mercuri al Sol. L’estel Kepler-37a és molt semblant al Sol, encara que una mica més menut i fred, i, per tant, el calor sobre els cossos planetaris serà implacable. El primer planeta, el diminut Kepler-37b, soportarà temperatures al voltant de 700 K (447 ºC), tan grans per fondre el plom o el zinc.

Aquestes altes temperatures descarten que aquests planetes tinguen una atmosfera, que siga s’hauria vaporitzat, o un lloc on puguera suportar vida tal i com la coneixem.

Potser sorprenga la precisió amb que coneixem les propietats de cossos tan allunyats de la Terra. Per saber el diàmetre dels planetes cal saber amb gran precisió el diàmetre de l’estel central del sistema. Les tècniques d’astrosismologia, o mesura dels tremolors dels estels a causa del moviment del gas estel·lar ha permés determinar el radi de l’estel Kepler-37a amb un 3% d’exactitud, que s’ha traslladat a la precisió excepcional aconseguida en la grandària dels planetes del sistema.

Aquesta tècnica de les oscil·lacions estel·lars va ser desenvolupada primerament en el Sol, en la que la tècnica de l’heliosismologia s’ha estudiat des de fa més de 30 anys en l’Observatorio del Teide a Canàries.

Imatge 1: Comparació artística dels planetes del sistema Kepler-37 amb els cossos del sistema solar.  Crèdit: NASA/Ames/JPL-Caltech

Imatge 2: Descripció artística de Kepler-37b. Crèdit: NASA/Ames/JPL-Caltech

 

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb | Deixa un comentari

Xoc de titans. Com Andròmeda xocarà contra la Via Làctia

0
Publicat el 3 de juny de 2012

La visualització científica d’una simulació per ordinador mostra la col·lisió inevitable entre la nostra galàxia, la Via Làctia, i la galàxia d’Andròmeda (també coneguda com M31). Les observacions del Telescopi Espacial Hubble de la NASA indiquen que les dues galàxies, unides per la seua gravetat mútua, xocaran en una gairebé col·lisió frontal d’ací a uns 4 mil milions d’anys a partir d’ara. Les formes de discos prims d’aquestes galàxies espirals seran fortament distorsionades i irrevocablement transformades per l’encontre. D’ací a uns 6 mil milions d’anys a partir d’ara, les dues galàxies es fusionaran per formar una única galàxia el·líptica.

La visualització cobreix 8200 milions d’anys en el futur a una velocitat de 105 milions d’anys per segon. Els colors són representatius: blau clar per a les galàxies espirals (considerant “blau” en el llenguatge de l’astronomia, per la seua formació activa d’estrelles) i color groc-ataronjat de les galàxies el·líptiques (anomenant “roig” pels astrònoms per les seues poblacions estel·lars velles). S’ha afegit a la simulació un camp de fons a l’atzar de galàxies per tal d’indicar el moviment de la càmera a través del volum de simulació.

Nota: 1 Billion americà = 1000 milions.

Video: Crash of the Titans Science Visualization (Annotated)

Crèdit visualització: NASA, ESA, i F. Summers (STScI)

Crèdit simulació: NASA, ESA, G. Besla (Columbia University), i R. van der Marel (STScI)

El destí final de la Via Làctia i del Sistema Solar

4
Publicat el 3 de juny de 2012

La gran galàxia d’Andròmeda, la nostra veïna a l’univers, segueix una trajectòria d’impacte frontal contra la nostra galàxia de la Via Làctia. El destí final de les dues galàxies, com s’acaba de saber, és convergir i formar una única i enorme galàxia el·líptica, perdent els braços espirals i desplaçant el sistema solar als seus afores. Aquest és el resultat de l’estudi que durant 8 anys ha realitzat un equip d’astrònoms de l’Institut de Ciència del Telescopi Espacial (STScI), i que han presentat en roda de premsa aquesta mateixa setmana a la NASA.

La gran galàxia d’Andròmeda (anomenada també M31), junt amb la Via Làctia i desenes de galàxies menors, formen l’anomenat Grup Local de galàxies, que estan lligades gravitacionalment i es mouen entre elles per les forces que exerceixen les masses i la matèria fosca que hi ha entre elles. Així, mentre l’univers en conjunt s’expandeix acceleradament, els components del Grup Local es mouen conjuntament i internament poden convergir.

Ja fa 100 anys que se sap que Andròmeda, situada a 2,5 milions d’anys llum de nosaltres, s’aproxima a la Terra. Les últimes mesures confirmen que la seua velocitat és d’uns 400 000 km/h, tan gran que recorre la distància Terra-Lluna en una hora. Però malgrat aquesta velocitat, Andròmeda no arribarà ací fins que no transcórreguen 4000 milions d’anys.

Els astrònoms no han sabut fins ara com s’esdevindrà l’encontre: si la galàxia veïna passarà de llarg, fregant la nostra, o es produirà un impacte frontal amb la Via Làctia. I és que només s’havia pogut mesurar l’anomenada velocitat radial d’Andròmeda, és a dir, la velocitat en la direcció Andròmeda-Via Làctia. Tanmateix no se sabia res de l’altra component de la velocitat, la tangencial o lateral, la que la mou de costat, el coneixement de la qual determinarà de quina forma impactarà la gran galàxia veïna.

La incorporació de les noves càmeres  ACS/WFC i la WFC3/UVIS en l’equipament del telescopi espacial Hubble, durant una de les últimes reparacions i actualitzacions, va permetre d’avançar en la determinació d’aquesta velocitat tangencial. Des del 2002 fins el 2010, l’equip liderat per l’investigador principal R.P. van der Marel (Space Telescope Science Institute [STScI], Baltimore, Md.), format per astrònoms del STScI i de diverses universitats nord-americanes [1], ha estudiat diversos camps d’estels en el disc i en l’halo de la galàxia Andròmeda durant aquests anys i ha vist en quines direccions es movien les seues estrelles individuals respecte al fons de les galàxies més llunyanes.

El laboriós procés de reducció de dades ha portat l’equip de científics a concloure que M31 té una velociat radial respecte a la Via Làctia de Vrad,M31 = −109,3 ± 4,4 kms−1, i una velocitat tangencial de  Vtan,M31 = 17,0 kms−1. Com es pot observar, es tracta d’una velocitat lateral molt petita que no apartarà Andròmeda d’una col·lisió inevitable amb la nostra galàxia. Per això en una sèrie d’articles enviats a la revista Astrophysical Journal diuen que aquestes velocitats són estadisticament consistents amb un xoc frontal entre les dues galàxies.

El futur de la Via Làctia

Però què passarà després del xoc? Quin futur li espera a la nostra galàxia? L’equip s’ha preocupat també del destí de la Via Làctia i del nostre planeta.

Unes simulacions numèriques han permés avaluar que és el que passarà abans, durant i després del xoc. El primer que cal advertir és que les estrelles individuals de cada galàxia no quedaran afectades, ja que estan separades per grans distàncies. Més que d’una col·lisió, seria millor parlar d’una intercalació. Això sí, les seues posicions quedaran afectades.

El que sí que es produiran són grans efectes d’atracció gravitatòria sobre els discos espirals, els quals es deformaran. Són els efectes de marea. Però això ho podem veure millor en unes imatges que ha produït la NASA i que ens donen la seqüència temporal de cada esdeveniment. També ho podem veure en vídeo des d’aquesta pàgina del STScI.

Primera fila, esquerra del panell: Temps present Aquesta és una vista nocturna del cel actual, amb el cinturó brillant de la nostra Via Làctia. La galàxia d’Andròmeda és a 2,5 milions d’anys llum de distància i es veu com un eix feble, diverses vegades major que el diàmetre de la Lluna plena.

Primera fila, panell dret: d’ací a 2000 milions d’anys El disc de la galàxia d’Andròmeda que s’acosta és notablement més gran.

Segona fila, esquerra del panell: 3750 milions d’anys Andròmeda omple el camp de visió. La Via Làctia comença a mostrar la distorsió a causa de la força de marea d’Andròmeda.

Segona fila, panell dret, i tercera fila, panell esquerre: 3850-3900 milions d’anys Durant l’acostament en primer lloc, el cel rellueix amb la formació de noves estrelles, el que és evident amb una gran quantitat de nebuloses d’emissió i cúmuls oberts d’estrelles joves.

En tercera fila, panell dret: 4000 milions d’anys – Després del seu pas pròxim, Andròmeda s’estira per les marees. La Via Làctia, també es deforma. Andròmeda s’allunya però torna.

Quarta fila, panell esquerre: 5100 milions d’anys Durant la segona passada, els nuclis de la Via Làctia i d’Andròmeda apareixen com un parell de lòbuls brillants. Les nebuloses de formació estel·lar són molt menys importants pel fet que el gas i la pols interestel·lar ha disminuït considerablement per esclats anteriors de formació d’estrelles.

Quarta fila, panell dret: 7000 milions d’anys – Les galàxies fusionades formen una gran galàxia el·líptica i el seu nucli brillant domina el cel nocturn. Neta de pols i gas, la nova galàxia ja no té estrelles i nebuloses i no apareixen en el cel. L’envelliment de la població d’estrelles ja no es concentra al llarg d’un pla, sinó que omple un volum elipsoïdal.

El futur de la Terra

Com he dit abans el Sistema Solar no quedarà destruït per la col·lisió, però el Sol i la seua cort de planetes, entre ells la Terra, seran enviats, segurament, a algun altre lloc de la nova galàxia el·líptica Andròmeda-Via Làctia. Un conjunt d’estels amb similars òrbites al voltant de la Via Làctia actual s’ha considerat per veure estadisticament què li ocorrerà al Sol. La probabilitat major és que la nostra estrella serà expulsada cap als afores de la nova gran galàxia. I sembla que les interaccions gravitatòries no expulsaran definitivament el Sol i els planetes fora d’Andròmeda-Via Làctia. Encara sort no haver de vagar eternament entre les galàxies…

Altra cosa seria que el pas pròxim d’algun estel d’Andròmeda puga moure els planetes del sistema solar del seu lloc. Així, si la Terra s’allunya massa del Sol, podria eixir de la zona d’habitabilitat i aquest fet podria comprometre la vida terrestre. O si ens envien a algun lloc perillós com per exemple en les pròximitats d’un pulsar, d’estels massius o actius o d’un forat negre…

Estigueu tranquils, però, pel que fa a aquest futur catastròfic. Encara falten 4000 milions d’anys.


Foto de portada: La imatge mostra una vista de la nit des d’un punt de la Terra uns centenars de milions d’anys abans de la convergència completa de la galàxia de la Via Làctia i de la veïna galàxia d’Andròmeda. D’ací a 3750 milions d’anys el disc de la galàxia d’Andròmeda omplirà completament el camp de visió i la seua gravetat començarà a crear distorsions de marea en la Via Làctia. Aquesta recreació està basada en la simulació numèrica del model dinàmic de la futura col·lisió entre les dues galàxies. Les dues galàxies xocaran d’ací a uns 4000 milions d’anys i convergiran finalment per a formar una única galàxia, aproximadametn d’ací a 6000 milions d’anys.

Crèdit de la il·lustració: NASA, ESA, Z. Levay i R. van der Marel (STScI), i A. Mellinger.

[1]. S.T. Sohn and J. Anderson (STScI), G. Besla (Columbia University, New York, N.Y.), M. Fardal (University of Massachusetts, Amherst, Mass.), R.L. Beaton (University of Virginia, Charlottesville, Va.), Thomas M. Brown (STScI), P. Guhathakurta (UCO/Lick Observatory, University of California, Santa Cruz, Calif.), and T.J. Cox (Carnegie Observatories, Pasadena, Calif).

 

Som fills de les estrelles

1
Moltes vegades, les preguntes més senzilles ens poden portar als problemes més grossos de resoldre. Per exemple, mirar al nostre voltant i demanar-nos d’on han eixit tots els materials que ens envolten i que, fins i tot, ens formen, podria semblar fàcil de respondre. Els metges ens diuen que hem de prendre calci per reforçar els ossos, o que prenguem hidrats de carboni per menjar, ens reforcen amb ferro si estem fluixos… A més, tots sabem que ens mantenim vius mentre som capaços de respirar oxigen i de beure aigua. Sense això , moriríem. Ara bé, aquests elements i altres que ens formen, d’on venen? Evidentment, tot prové de la Terra, més en particular de la biosfera i la escorça terrestre. Però la Terra no ha existit sempre i tenim proves que no va ser creada abans del setè dia. Llavors, han estat a l’Univers des del seu naixement? La cosmologia ens diu que, en crear-se l’Univers, només hi havia hidrogen i una mica d’heli, els dos elements més lleugers. Llavors, on s’han format els altres? La resposta està a l’interior de les estrelles.Efectivament, el mecanisme pel qual es genera energia a les estrelles és la fusió nuclear. Aquesta consisteix a unir dos nuclis atòmics i, com a resultat, s’obté alliberament d’energia i un nou nucli, ço és, un nou element químic. El que caracteritza cada element és el nombre de protons que té al seu nucli. Si un nucli té un protó, és hidrogen, si en té dos, és heli, i així successivament. A més, els nuclis poden tenir neutrons, però el que compta per a nosaltres és la quantitat de protons. Durant la major part de la vida de qualsevol estrella, els nuclis d’hidrogen (formats per un protó o un protó i un neutró) s’uneixen per formar heli, ja que les condicions físiques al si de l’estrella així ho permeten.

La fusió nuclear és una forma de produir energia barata i neta, perquè només genera heli, que és un element molt estable, tant físicament com químicament. Al contrari, la fissió que fem servir a les nostres centrals nuclears consisteix en un trencament de nuclis pesants (per exemple, urani), en què s’allibera energia però es produeix radioactivitat en forma de nuclis inestables. Si algú està preguntant-se per què no fem fusió a les centrals, en lloc de fissió, la resposta és ben senzilla: no podem reproduir les condicions de l’interior d’una estrella. S’estudien maneres de produir fusió, però en totes costa més energia encetar-la que la que se’n trau després.

Tornant a les estrelles, quan les primeres estrelles es van formar, només hi havia hidrogen i heli….

Segueix…

 

Tornant a les estrelles, quan les primeres estrelles es van formar, només hi havia hidrogen i heli. Ara ja sabem com es forma més heli a partir de l’hidrogen, però, i la resta? Per entendre-ho hem de tenir en compte que una estrella no és una esfera sòlida, sinó de gas i que, per tant, està subjecta a deformacions. En realitat, les capes exteriors de l’estrella caurien sobre les interiors per causa de la gravetat, si no fos perquè l’energia generada al centre de l’estrella mentre es crema hidrogen és suficient per a suportar les capes superiors. Per tant, mentre l’estrella genera prou energia, tot va bé. Ara, en el moment en què comença a esgotar-se l’ hidrogen, perquè ja s’ha fusionat i convertit en heli quasi completament, l’estrella deixa de generar energia a un ritme suficient per a continuar mantenint el seu propi pes.

El que passa després depèn de la massa inicial de l’estrella. Hi ha dos camins bàsics: si l’estrella és petita, com el nostre Sol, el pes de les capes exteriors no és molt gran i, per tant, no hi ha canvis espectaculars en un centre que va apagant-se i morint a poc a poc, mentre els últims nuclis d’ hidrogen van desapareixent. És com si, a l’estrella, li faltés l’alè , una mort lenta i cruel com la que espera al nostre Sol (i, per tant, a la nostra Terra). Però encara queda massa temps per a patir per això. Ara, si l’estrella és molt gran, el pes de les capes superiors que cauen sobre el centre fan que augmente la seua temperatura i densitat de tal manera que les condicions canvien de manera espectacular. La diferència vindria a ser entre que ens trepitge el peu un cotxe, o que ho faça un camió. Segurament, el peu estaria més calent en el segon cas, no? Açò és igual.

En aquestes noves condicions, encara més extremes que les anteriors, es fa possible una reacció mitjançant la qual tres nuclis d’heli en formen un de carboni. “Carboni?”, he dit “carboni”? Ja tenim el primer ingredient de la vida. Vet ací el primer miracle. A més, en aquestes condicions, el carboni es fusiona amb un altre nucli d’heli i es forma un nucli d’ oxigen. Ja en tenim dos. I també tenim ja oxigen i hidrogen, els components de l’aigua. Si, a més, el nucli d’ oxigen es fusiona amb un altre d’heli, generem nitrogen. Algú pot pensar que per això caldrà molt d’heli. És que al si de l’estrella se n’ha estat generant durant molt de temps! Mentre al centre de l’estrella es generen aquestes reaccions nuclears, les capes externes es mantenen en equilibri. Aquest tipus d’estrelles encara emeten llum, com el Sol, però solen ser d’un altre color, més ataronjades, com Artur, una estrella molt brillant que podeu veure cap a ponent als crepuscles de l’estiu.

Ara bé, a partir d’ací tenim un nou problema. Bé , en tenim dos. El primer és que ja no es passa del nitrogen en aquesta fase, i el segon és que tenim ja alguns dels elements de la vida, però estan tots dins d’una estrella a unes temperatures terribles. La solució als dos problemes ve de la mà. En començar a esgotar-se l’heli i ser insuficient l’energia generada al si de l’estrella per a suportar el pes de les capes externes, aquestes cauen a plom i, com que es tractava d’estrelles molt grans (recordeu l’exemple del camió), allò cau tan fort i genera una regió tan compacta al centre, que es produeix un rebot de les capes externes que cauen a gran velocitat. Pel camí, en aquesta regió tan dura, les condicions han estat tals que s’han produït reaccions nuclears en cadena que, fusionant, fusionant, han arribat a generar nuclis de ferro, que pesa 56 vegades més que un d’ hidrogen, o fins i tot més pesants! Aquest procés acaba en una explosió coneguda com a supernova.

La Supernova és, per tant, un procés en què generem nuclis pesants i, a més, expulsem una part important del gas de l’estrella cap a l’espai. Després del masclet còsmic, tenim una quantitat enorme de gas escampada pels voltants del que havia estat una estrella i que ara o bé s’ha convertit en una estrella de neutrons o, si l’estrella era realment gran en un principi, el centre no pot suportar el pes del que li cau damunt i es forma un forat negre, de manera que excepte allò que és expulsat en l’explosió, la resta del material és engolit i passa a formar part d’aquest.

Aquest gas farcit de diferents elements va d’ací cap allà, forma núvols, es mescla amb gas provinent d’explosions d’estrelles properes, i acaba formant noves estrelles. D’aquesta manera, les restes d’una o diverses estrelles —no ho sabem—, es va agrupar en un núvol a partir del qual es va formar el Sol i els seus planetes, entre els quals, la Terra. I és gràcies a això que al nostre planeta hi ha tots els elements necessaris per a la vida. Som fills d’estrelles enormes que vivien en l’entorn de l’espai que ocupa el sistema solar. Després, les condicions ideals donades per les propietats de la nostra estrella i la distància respecte a aquesta del planeta que habitem van fer la resta. La Terra és un lloc meravellós i miraculós, però també és molt petit. És una pedreta a la deriva enmig d’un Univers fosc i infinit, violent i moralment neutre. Si no entenem que aquesta pedreta és la nostra casa, més enllà de les nostres parets, i que l’hem de cuidar, des del primer fins a l’últim, si no ens comprometem en tasques tan senzilles com el reciclatge o l’exigència als nostres governants d’una major cura del nostre entorn, aquest paradís es pot convertir en un infern com Venus, o en un lloc gèlid i sec, com Mart. Tenim a la nostra mà propagar el nostre coneixement, la nostra raó, per l’espai i el temps, o morir com un virus qualsevol, irracional, després de matar estúpidament el cos que ha ocupat.

Manel Perucho és Professor Ajudant Doctor del Departament d’Astronomia i Astrofísica.

Publicat a El Punt Avui, Som fills de les estrelles, 27 de febrer 2012

Imatge de Mark Tiele Westra. La fusione nell’universo: siamo tutti polvere di stelle.

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb | Deixa un comentari

La missió Kepler de la NASA descobreix Kepler-16b, un planeta amb dos sols

0
I ara l’animació de l’òrbita de Kepler-16b amb referència a Tatooine, el planeta desèrtic de Star Wars. La NASA ha venut el descobriment, important sense dubte, amb ajut d’una pel·lícula de culte i ja de cultura popular. Tot s’aprofita.L’animació està bé. Fins i tot si no sabeu anglés s’ho val. Deixeu-vos endur a un món distint al nostre i on és possible veure dos eixides i postes de sol.

Fixeu-vos com ven la NASA el descobriment:La missió Kepler de la NASA ha convertit la ficció en fets. Un món amb doble posta de Sol que va ser primerament imaginat en “Star Wars” fa uns 30 anys en una galàxia molt, molt llunyana, ha esdevingut realitat científica.
Crèdit: NASA /
Ames Research Center

 

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Un planeta amb dos sols

0

TatooineTatooine és el planeta natal d’Anakin Skywalker i Luke Skywalker. Un planeta habitable encara que prou desèrtic i el més famós de la saga de l’anomenada Guerra de les Galàxies (Star Wars). Una de les coses més curioses des del punt de vista astronòmic és que Tatooine orbita dos sols, com pot veure’s a la imatge de la pel·lícula. Malgrat que després a les escenes amb els protagonistes els objectes només fan una única ombra. Una llàstima no haver posat l’efecte de dues ombres al film…Els astrònoms sempre han pensat que l’existència d’un món així seria poc probable. La teoria de la gravetat aplicada a tres cossos simultanis, un dels problemes més difícils de la mecànica, preveu que, en general, la seua òrbita seria inestable. Més tard o més prompte el planeta es desestabilitzaria, s’escaparia del sistema o es precipitaria a una dels seus sols. Només en el cas que el planeta es trobara bastant llunys dels dels sols sembla que la situació seria estable.

Ara, però, la sonda Kepler, dedicada des del maig del 2009,  a la búsqueda de planetes extrasolars en la zona del cel al voltant de la constel·lació del Cigne, ha detectat un planeta circumbinari – un planeta orbitant dues estrellas – a 200 anys-llum de la Terra.

La llum que reemet un planeta extrasolar és molt i molt dèbil i per això Kepler utilitza el mètode dels trànsits, en el que la brillantor de l’estrella minva a causa del pas del planeta per davant d’ella.

A diferència de Tatooine, el nou planeta de nom Kepler 16b, és un planeta fred, inhòspit, d’aproximadament de la grandària de Saturn, i es creu que és meitat gas, meitat roca. Els estels són més petits que el nostre Sol. El més gran té un 69% de la massa solar i el més petita només té un 20% de la massa de la nostra estrella. Kepler-16b gira al voltant de les estrelles cada 229 dies, molt semblant al període de 225 dies de Venus.

Aquest nou planeta, a més, està fora de la zona habitable del sistema estel·lar on s’hi troba. L’aigua no podrà ser líquida i per tant una vida com la coneixem seria impossible allí.

Podeu trobar més informació i alguna animació a la web de la missió Kepler.

Foto: Tatooine, de Star Wars.

 

 

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Arbres negres en planetes amb dos sols

0
Publicat el 26 d'abril de 2011

Arbres negres

L’evolució de les plantes sobre la Terra les ha proveït d’un sistema per aconseguir energia del Sol: la fotosíntesi. Amb aquest procés, l’energia del sol fixa el carboni del CO2 atmosfèric i s’emet oxigen com a subproducte.Si aquest sistema d’aconseguir aliment és tan útil, podem pensar que l’evolució biològica de planetes al voltant d’altres estels haurà seguit un procés similar.

La temperatura d’un estel determina la radiació que reben els seus planetes. En el nostre sol, amb una temperatura superficial d’uns 6000 graus, d’acord amb la llei de Planck i la llei de desplaçament de Wien, el màxim d’emissió es troba al voltant de 5000 Å. Per això veiem el sol de color groc.  Les plantes aprofiten aquesta radiació per a la funció clorofílica, aborbeixen radiació llevat del color verd. Encara que la reacció té només una eficiència fotosintètica del 3 al 6% és suficient per a mantindre les plantes verdes sobre la terra.

Que passa, però, en les possibles bioesferes de planetes al voltant d’altres estrelles? La majoria són estels menuts i freds anomenats nans rojos. La seua temperatura superficial és d’uns 3000 graus. Que passarà aleshores? Les plantes han d’aprofitar millor la poca radiació rebuda i amb molt poca energia. Per això els arbres poden ser d’altres colors i fins i tot negres per no deixar escapar cap bri d’energia rebuda.

A més a més si tenim un planeta que gira al voltant d’un sistema estel·lar amb dos sols, de temperatures distintes, pot produir-se un fenomen ben curiós. Cada planta pot especialitzar-se en un sol concret i presentar un ventall de colors més variat que a la nostre Terra, sobretot si un dels sols il·lumina certes zones del planeta durant més temps. O, com ja he dit abans, els arbres poden ser negres o grisos per aprofitar tota la energia que els arriba.

Aquestes son les conclusions a les quals ha arribat Jack O’Malley-James de la Universitat de St. Andrews, Escòcia, que treballa en la seua tesi doctoral, analitzat aquest tema,

Les nostres simulacions suggereixen que planetes en sistemes estel·lars múltiples poden hostatjar formes exòtiques de plantes familiars a la Terra. Plantes amb sols nans rojos dèbils, per exemple, poden aparèixer negres als nostres ulls, absorbint tot el rang de la llum visible per a usar  tanta llum com siga possible. També podrien ser capaços d’usar radiació infraroja o ultraviolada per fer funcionar la fotosíntesi. Per a planetes que orbiten dues estrelles com el nostre sol, la radiació perjudicial d’erupcions estel·lars intenses pot portar les plantes a desenvolupar les seua pròpies proteccions de bloqueig dels ultraviolats o microorganismes fotosintetitzadors que es poden moure en resposta a una erupció solar sobtada“, ha dit O’Malley-James.

Foto: de la web Serenity Pink Black Trees Picture.

 

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , , , | Deixa un comentari

El misteri dels raigs gamma, més a prop de resoldre’s

0
Publicat el 11 d'abril de 2011

Neutron Stars mergers

En els anys 60, unes misterioses emissions esporàdiques i molt curtes de raigs gamma escalfaven el cap dels militars al càrrec dels satèl·lits espies nord-americans que escrutaven les planes soviètiques en busca d’explosions nuclears. Les emissions d’aquesta radiació tan energètica que produeixen les bombes atòmiques no venien de baix, com s’esperava, sinó de dalt. De fet arribaven al detector per darrere. Alguna cosa passava a l’espai i de moment no tenia explicació. Aquesta troballa es va mantindre en secret ja que donar-la a conéixer revelaria també l’existència dels satèl·lits espia i la tecnologia que feien servir.

Ara, acabada la guerra freda, múltiples equips investigadors observen les emissions i tracten d’explicar-les amb costoses simulacions als ordinadors més grans del món. Un equip, en el qual participa un investigador del meu departament, explica les explosions com a resultat de la col·lisió entre dues estrelles de neutrons, en el moment en que es transformen en forat negre.

La nota de premsa que ha enviat la Universitat de València per publicitar aquests resultats ho descriu tot molt bé. A més s’ha fet un vídeo on es veu gràficament el que s’explica.


La col·lisió d’estrelles de neutrons produeix potentíssims centelleigs de llum gamma i també ones gravitatòries en l’espai que, tot i haver estat predites per Einstein, no havien estat encara detectades.

La seua comprensió ens acostaria, possiblement, a les claus d’una inesgotable font d’energia procedent de l’acreció de forats negres. Un equip internacional d’investigadors que treballa amb Miguhttp://blocs.mesvilaweb.cat/marco/wp-admin/users.phpel A. Aloy (Universitat de València), acaba d’aportar resultats molt valuosos per a donar resposta a aquest enigma de l’astrofísica.

(A la web de YouTube teniu també la transcripció en anglés del que es conta al vídeo. Punxeu en Visualitza la descripció completa)

La col·lisió d’estrelles de neutrons dóna lloc a potentíssims centelleigs de llum gamma. Durant una fracció de segon, una erupció de rajos gamma és tan lluminosa com totes les estrelles visibles des de la Terra, i produeix ones gravitatòries en l’espai que ja van ser predites per Albert Einstein, en la seua Teoria de la Relativitat, però que fins a avui no han pogut ser detectades. L’amplitud, durada i forma específica d’aquestes ones és un enigma, doncs, per a la ciència. La seua comprensió ens acostaria, possiblement, a les claus d’una inesgotable font d’energia procedent de l’acreció de forats negres. El treball que apareix publicat avui ‘en Astrophysical Journal Letters’, per l’equip internacional d’investigadors de Miguel A. Aloy (Universitat de València), aporta resultats molt valuosos i noves eines per a prosseguir i dur a bon terme les investigacions en aquest camp de l’astrofísica.

Aquestes explosions han desconcertat als científics durant anys: es tracta de centelleigs de llum gamma en els quals arriba a alliberar-se més energia en una fracció de segon que la que produeixen totes les estrelles visibles en aqueix mateix període de temps. Què és el que causa aquestes explosions? Un equip internacional de científics, en el qual treballa el professor de la Universitat de València Miguel A. Aloy, està un pas més aprop de resoldre l’enigma. En els còmputs realitzats durant sis setmanes en els superordenadors de l’Institut Max-Planck de Física Gravitacional, els investigadors van simular com la fusió de dues estrelles de neutrons amb camps magnètics menuts forma un forat negre envoltat per un torus d’acreció calent. En aquest procés, un camp magnètic extraordinàriament intens amb estructura de doll es forma al llarg de l’eix de rotació. Aquest camp magnètic és crucial per a entendre el procés de la generació d’erupcions de rajos gamma de curta durada: del caos que resulta després de la col·lisió, es forma una estructura ordenada, un doll de plasma d’enorme energia en el qual els rajos gamma de curta durada poden produir-se. (Astrophysical Journal Letters, 2011).

La primera erupció de rajos gamma va ser observada per casualitat. A la fi dels anys 60, un satèl·lit espia americà que estava cercant proves d’assajos de bombes atòmiques sobre la terra, va detectar la primera erupció de rajos gamma (ERG). No procedia de la Terra, sinó de l’espai exterior. Entre 1991 i la data de finalització de la seua missió al juny 2000, el satèl·lit americà Compton va registrar al voltant d’una ERG al dia- encara que la causa d’aquestes gegantesques explosions cosmològiques seguia sent un misteri.

Abans d’aquest treball ja es pensava que la fusió d’estrelles de neutrons era un fet propici per a generar ERG de curta durada. No obstant això, els científics no eren capaços d’explicar que el caos resultant de la fusió d’aquestes estrelles ultra compactes, amb ràdios d’uns 20 quilòmetres i summament denses, es podia produir a partir d’un corrent de plasma -un doll- orientat al llarg de l’eix de rotació. Aquests dolls són un ingredient essencial en la formació de les erupcions de raigs gamma. L’enigma a resoldre era, per tant, com podia la força impulsora d’aquest procés crear una estructura ordenada, a través de la qual canalitzar l’enorme energia alliberada pel procés d’acreció de matèria sobre forats negres en rotació. Per a situar al lector, cal dir que l’acreción és el mecanisme de conversió d’energia més eficient que es coneix. Pot arribar a convertir quasi el 30% de la massa en energia. Per comparança, menys d’un 0.6% de la massa es converteix en energia durant la fusió de nuclis d’hidrogen en el cor de les estrelles.

Miguel A. Aloy, investigador principal de l’European Research Councill Starting Independent Grant CAMAP en la Universitat de València, ha estat treballant amb el grup internacional de científics que ha trobat una possible explicació per a les erupcions de rajos gamma de curta durada (poden durar fins a 3 segons). L’equip va resoldre les equacions d’Einstein i les equacions de la magnetohidrodinámica per a dues estrelles de neutrons que arriben a fusionar-se donant lloc a un forat negre, i van deixar que la simulació seguira per un període de temps molt més llarg després de la formació del mateix.

El que van descobrir va ser que, inicialment, es forma un anell de matèria calenta amb un camp magnètic relativament feble envoltant el forat negre resultant, el qual rota sobre el seu eix a velocitats molt properes a les de la llum. El moviment de rotació d’aquest sistema inestable genera un camp magnètic ordenat, que és summament poderós, sent la seua intensitat d’uns 1015 Gauss al llarg de l’eix de rotació.

Per a fer-nos una idea de la increïble magnitud d’aquest camp magnètic, es pot dir que és 1016 (10,000,000,000,000,000) vegades més intens que el camp magnètic de la Terra. Ací radica la importància d’aquest nou resultat: s’ha demostrat, per primera vegada, que es pot formar una estructura al voltant de l’eix de rotació del sistema, a través de la qual, plasma extraordinàriament calent procedent dels voltants del forat negre és llançat a l’espai. És més, la citada estructura és clau perquè el plasma ejectat siga col·limat i forme sengles dolls en els quals es produeix la radiació gamma que dóna lloc a una ERG de curta durada.

Aquesta és la primera vegada que hem estudiat el procés sencer des de la fusió de les estrelles de neutrons fins a la formació dels dolls”, ha afirmat Luciano Rezzolla, un dels membres de la col·laboració internacional de l’Institut Max-Planck de Física Gravitacional (Golm, Alemanya). “Açò suposa un gran pas avant perquè abans no sabíem com era possible crear l’ordre necessari perquè les ERG es crearen a partir del caos regnant després del naixement del forat negre”, assenyala Miguel A. Aloy. Mitjançant un esforç computacional considerable, els científics van engegar una simulació durant el doble del temps normal, completant els seus càlculs en unes sis setmanes. La simulació completa mostra el que passa en només 35 mil·lisegons.

Ara hem alçat un vel important, que estava amagant el motor central de les ERG i hem oferit una connexió entre el model teòric i les observacions, en mostrar que una estructura de tipus doll es produeix realment mitjançant l’organització pròpia del camp magnètic en una fusió d’estrelles de neutrons”, afig Chryssa Kouveliotou de l’Agència Americana de l’Espai, NASA.

Així mateix, “s’ha reconstruït la seqüència correcta dels esdeveniments: primer naix el forat negre i poc després escoltem els seus plors natals en forma de radiació gravitatòria i una formidable erupció de rajos gamma”, apunta Miguel A. Aloy. La forma i amplitud del senyal gravitatori també ha estat calculada pels científics que signen aquest treball. Aquestes menudes ones en espai-temps van ser ja predites per Albert Einstein en la seua Teoria General de la Relativitat, però no han estat detectades de forma directa fins a la data. La raó és que l’efecte que el pas d’aquestes ones gravitatòries produeix sobre la matèria és realment minúscul i, en la pràctica, es confonen amb altres senyals també detectats. S’espera que les propietats del senyal gravitatori simulades ajuden a altres grups de científics a descobrir ones gravitatòries reals entre les dades obtingudes pels detectors actuals o de futura construcció.

Actualment hi ha cinc detectors interferomètrics d’ones gravitacionals al món: el projecte alemany/britànic GEO800, prop de Hanover, Alemanya, els tres detectors LIGO als EEUU- Louisiana i Washington i el projecte franc/italià Virgo, a Pisa, Itàlia. Un nou detector espacial (LISA– Laser Interferometer Space Antenna) es troba entre els plans de l’Agència Europea de l’Espai i la NASA, i el seu llançament està programat per a 2020.

Publicació original: L. Rezzolla, B. Giacomazzo, L. Baiotti, J. Granot, C. Kouveliotou & M. A. Aloy, /The missing link: merging neutron stars naturally produce jet-like structures and can power short gamma-ray bursts/,// ApJ//// *732* L6 http://iopscience.iop.org/2041-8205/732/ /L6 Astrophysical Journal Letters, 2011.

El video adjunt ha estat realitzat pel Goddard Space Flight Center de la NASA per a la divulgació d’aquest treball.

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

On naixen les estrelles

1

Naixen-estrelles

Les estrelles no naixen aïllades, sinó en el si d’enormes núvols de gas hidrogen. La nebulosa Messier 78 és un molt bon exemple d’un d’aquestes zones de formació estel·lar.En el seu si, centenars d’aglomerats gasosos estan ara mateix concentrant-se per a formar noves estrelles amb planetes al seu voltant.

Les estrelles que ja han nascut il·luminen la nebulosa amb radiació ultraviolada que no és prou intensa per ionitzar el gas i fer-lo brillar. Les partícules de pols del núvol només reflecteixen la llum estel·lar que reben.

Messier 78 pot ser observada fàcilment amb un telescopi petit a la constel·lació d’Orió, just al nord de l’estel més oriental del seu cinturó.  Encara que està ubicada a uns 1600 anys-llum de distància, és una de les nebuloses de reflexió més brillants del cel. El color dominant de la nebulosa és el color blau ja que, com passa a l’atmosfera terrestre, el color blau de la llum de les estrelles és dispersat amb més eficàcia que la llum roja.

Els estels HD 38563A i HD 38563B són les fonts principals de l’energia de la nebulosa. Però hi ha moltes més estrelles. Les més curioses són les 45 estels joves  i de poca massa que tenen encara el seu nucli massa fred per a generar les primeres reaccions termonuclears. La conversió d’hidrogen en heli, base de l’energia  estel·lar, encara no ha començat. El seu nucli encara està massa fred i la seua font d’energia prové de l’energia gravitacional alliberada a mesura que l’estrella s’està contraient.
Aquests estels, que només tenen 10 milions d’anys, pertanyen a la classe T-Tauri. En la seua joventut tenen comportaments violents amb fortes emissions de raigs X, ones de ràdio i vents estel·lars molts forts.

Igor Chekalin, de Rússia, va descubrir les dades sense processar d’aquesta imatge de Messier 78 en els arxius d’ESO, per al concurs de fotografia Tresors Amagats  Igor va processar les dades amb gran habilitat, obtenint el primer premi amb la seua imatge final. Un equip d’experts d’ESO en processament d’imatges va prendre les  dades en alta resolució i les va processar de manera independent per a produïr la imatge que apareix en aquest apunt.

Foto Crèdit: ESO i Igor Chekalin

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Bon Nadal

1

Nadal 2010

Sembla talment un ornament de Nadal.

Però és ben real.Una delicada esfera de gas, fotografiada pel Telescopi Espacial Hubble de la NASA, flota serenament en les profunditats de l’espai.  La bambolla és el resultat del gas que s’està comprimint per l’ona expansiva d’una supernova. Anomenada SNR 0509-67.5 la bombolla és el romanent visible d’una poderosa explosió estel·lar al Gran Núvol de Magallanes, una petita galàxia situada a uns 160 000 anys llum de la Terra.Les ones en la superfície de la closca poden ser causades per les subtils variacions en la densitat del gas interestel·lar o possiblement impulsades des de l’interior per peces del material ejectat. La coberta en forma de bombolla de gas té 23 anys llum de diàmetre i s’expandeix a més d’11 milions de quilòmetres per hora (5 000 quilòmetres per segon).

Els astrònoms han conclòs que l’explosió va ser d’una classe especialment enèrgica i brillant de supernoves. Conegudes com de tipus Ia, aquestes supernoves són causades per una estrella nana blanca en un sistema binari que roba gas al seu estel company, adquireix molta més massa del que és capaç de suportar, i finalment explota.

Amb una edat de 400 anys, la supernova podria haver estat visible per als observadors de l’hemisferi sud cap a l’any 1600.  No obstant això, no es coneixen registres d’una “nova estrella” en la direcció del Gran Núvol de Magallanes en aquella època.  Una supernova més recent, SN 1987A, va ser observada en la mateixa galàxia l’any 1987 i segueix sent estudiada amb telescopis terrestres i espacials, incloent el Hubble.

De la nota de premsa de la NASA.

Crèdits:NASA, ESA, i  el Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Agraïments: J. Hughes (Rutgers University).

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Gegantines bambolles de raigs gamma a la nostra Galàxia

1

Raigs gamma

Els raigs gamma són les partícules de la llum més energètiques. Es produeixen en els fenòmens més violents de l’Univers, com l’explosió de supernoves o en el nucli  de les estrelles.En el nostre sistema solar el Sol en produeix en el seu interior com a subproducte en la conversió de nuclis d’hidrogen en nuclis d’heli, en la que és la reacció termonuclear que dóna energia a la nostra estrella.A la Terra els raigs gamma només es produeixen en l’interior de les centrals nuclears i en ser radiacions altament ionitzants i per tant molt perilloses per a la biosfera han de ser detingudes per gruixudes capes de plom o de formigó.

El satèl·lit Fermi de la NASA està fent, des de fa dos anys, el catàleg de les fonts de raigs gamma de l’Univers. En principi, la seua missió és descobrir el misteri dels esclats de raigs gamma, descobrir com els forats negres creen dolls de material accelerat fins quasi la velocitat de la llum o veure de que està formada la matèria fosca.

Però el que els científics que treballen amb les dades recollides per Fermi no esperaven descobrir era una immensa estructura de raigs gamma tan gran com mitja galàxia.

Segueix…

Doug Finkbeiner, astrònom al Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i els seus estudiants Meng Su i Tracy Slatyer estaven estudiant les dades públiques de l’instrument Large Area Telescope (LAT) de Fermi i el seu processament va desvellar les bambolles de raig gamma.

Aquesta nova estructura galàctica s’estén fins a 25 000 anys llum al nord i 25 000 anys llum al sud del pla de la nostra galàxia i s’eixampla uns 50 graus a cada costat. Els mapes creats a partir de les dades mostren una estructura tan gran com la meitat de la nostra galàxia. En la imatge que s’adjunta en aquest apunt, la nostra galàxia es veu de perfil i creua en sentit horitzontal el centre de la il·lustració, mentre que la nova estructura va cap amunt i avall amb color blanc i vermell.

En principi cal pensar que és estrany que una estructura tan destacada no s’hagués descobert abans. Però el fenomen de l’emissió difusa, una mena de boira de raigs gamma causada per diversos efectes d’interacció de la llum amb les partícules del medi interestel·lar amaguen parcialment, com boira, el fons del cel. La troballa s’ha pogut fer quan ha estat possible construir models realistes de l’emissió difusa de llum gamma i aquesta s’ha pogut substraure de les dades de Fermi.

Però què és això que surt per dalt i baix de la Galàxia? Els científics no ho saben del cert. El que està clar, diuen els autors de l’article, és que sembla que les bambolles van ser creades per una emissió relativament ràpida d’energia. I quina podria ser aquesta emissió?

En els centres d’altres galàxies s’observen dolls de material sortint a gran velocitat causades per la caiguda de material a un forat negre supermassiu.  A la nostra galàxia no s’han observat dolls d’aquesta mena però podrien haver existit en el passat i aquestes bambolles en serien les evidències.

Altra possibilitat seria un esclat de formació estel·lar. Milers d’estels formant-se simultàniament en el centre de la Galàxia, en forma de cúmuls estel·lars massius podrien haver emés suficient llum gamma per explicar la nova estructura galàctica.

Estic segur que aquest nou camp d’investigació obert donarà encara molt de si. Ja en continuaré informant.

Foto: Una estructura gegant de raigs gamma va ser descoberta pel processament de les dades de tot el cel obtingudes per Fermi entre les energies d’1 fins a 10 mil milions
d’electrons volts. La característica amb forma de doble bambolla en blanc i vermell (centre) surt del centre galàctic i s’estén 50 graus al nord i al sud del pla de la Via Làctia, que s’estén al cel des de la constel·lació de la Verge a la constel·lació de la Grua.
Crèdits: NASA / DOGC / Fermi LAT / D. Finkbeiner et al.

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb , | Deixa un comentari

Un planeta habitable ben a prop

1

Gliese 581

El planeta descobert al voltant de l’estel Gliese 581 ha escarotat el galliner mediàtic com no s’havia vist feia anys. Després d’una dura feina de molts equips d’astrònoms durant  15 anys amb el resultat de quasi 500 planetes descoberts fora del nostre sistema solar, no havia de ser notícia trobar-ne un de nou.

Però aquest nou planeta té dues característiques que el fan especialment interessant: té una massa d’unes 3 Terres i es troba a la zona d’habitabilitat de la seua estrella. A més a més el descobriment d’un planeta de característiques tan interessants tan a prop nostre ens permet fer la primera estimació del nombre d’estels amb planetes habitables a la Galàxia.Se sap que l’estel nan roig Gliese 581, situada a uns 20 anys llum de nosaltres, allotja tot una cort de planetes. Gliese 581g és el sisé planeta descobert al voltant d’un estel amb unes característiques similars al Sol però més fred i petit.

La manera d’anomenar els planetes extrasolars és afegir una lletra al nom de l’estel a mesura que van descobrint-se, reservant la lletra a per l’estrella mateixa. Així l’estel Gliese 581 també pot anomenar-se Gliese 581a.

L’estudi sistemàtic del  subtil moviment de l’estel a causa dels planetes que l’orbiten usant el mètode de la mesura de la velocitat radial (ací una animació) va permetre descobrir l’any 2005 Gliese 581b, un planeta d’unes 15 masses terrestres que va ser descrit com un Neptú calent donada la seua proximitat a l’estel.

Després el grup de Ginebra, liderat per Michel Mayor, descobridor del primer planeta extrasolar l’any 1995, va descobrir dos planetes més de colp, Gliese 581c i Gliese 581d que estaven, respectivament, en la vora interna i en la vora externa de la zona d’habitabilitat de l’estrella. Amb unes masses de 5 i 8 masses terrestres sembla que serien massa calent o gelat, respectivament, per albergar una atmosfera amb aigua líquida.

Ara fa tres anys el descobriment del planeta Gliese 581c va despertar l’interés mediàtic perque a més de tindre només unes 5 masses terrestres estava realment al centre de la zona d’habitabilitat. Jo en vaig parlar en el seu moment al post: Troben el primer planeta apte per a albergar vida. Tanmateix estudis més detallats com la consideració de l’existència d’un efecte hivernacle van fer que s’arribara a la conclusió que seria massa calent per tindre aigua líquida a la superfície.

L’estudi durant 11 anys del sistema pel grup de Steven S. Vogt i col·laboradors utilitzant els espectrògrafs d’un dels telescopis Keck a Hawaii ha donat com a resultat no només confirmar l’existència dels altres planetes sinó aconseguir caracteritzar el primer planeta semblant a la Terra i situat en la zona d’habitabilitat, lloc on,  amb una atmosfera adequada, l’aigua estaria en fase líquida, és a dir existirien rius i mars.

El nou planeta Gliese 581g tindria una massa de 3,1 masses terrestres, un període orbital d’uns 37 dies i 1,5 radis terrestres. En aquestes condicions, la gravetat superficial seria 1,1 a 1,7 vegades la terrestre, depenent de la composició del planeta. Un món, per tant, que recorda el nostre planeta blau.

Gliese 581g seria, així i tot, un món força fred. Però si s’assumeix un efecte hivernacle tan efectiu com el de la Terra la temperatura pujaria.

Un món ben interessant aquest planeta que portarà, estic segur, més estudis en el futur.

Com els autors diuen de manera molt prudent a l’article: Gliese 581g is a solid case for a potentially habitable planet in this very nearby system (Gliese 581g és un cas sòlid per a un planeta potencialment habitable en aquest sistema tan pròxim).

Finalment Vogt i el seu equip discuteixen un tema cabdal. Quin és el percentatge d’estels amb almenys 1 planeta potencialment habitable? Sembla que si l’entorn solar on està Gliese 581 és similar a altres llocs de la galàxia, diverses consideracions estadístiques porten a pensar que pot haver-hi d’un 10 a un 20% d’estels de tipus solars amb planetes amb condicions d’habitabilitat.

Un 10-20% d’estels de tipus solar amb planetes semblants a la Terra, que, podrien, amb certes condicions, mantindre algun tipus de vida…

Algunes dels termes de la famosa equació de Drake comencen a desvelar-se…

Foto: The star Gliese 581, Digital Sky Survey / ESO

Publicat dins de La Galàxia i etiquetada amb | Deixa un comentari