Pols d'estels

Les primeres cinc imatges científiques que l’equip del nou telescopi James Webb (JWST) va presentar en públic fa uns dies no han deixat ningú indiferent. La multitud de detalls nous que s’hi poden veure, la textura de les estructures mostrades, la gran resolució que s’ha aconseguit fan albirar, sense dubte, l’obertura d’una nova era de l’observació espacial.

James Webb, el telescopi de 6 metres de diàmetre situat actualment al punt L2, a 1,5 milions de km de la Terra observa l’Univers en les longituds d’ona de l’infraroig. Les primeres galàxies, un dels principals objectius científics que es pretén estudiar amb aquest telescopi, són tan allunyades en l’espai i el temps que s’han enrogit per l’expansió de l’Univers. A més la pols de les nebuloses i de les galàxies absorbeix la llum emesa per les estructures internes i només l’observació amb radiació infraroja pot mostrar-nos-les.  Així l’ús de detectors infrarojos és absolutament essencial per a estudiar l’univers primerenc i els objectes difusos.

La primera imatge científica presentada per l’equip del JWST va ser la del cúmul de galàxies SMACS 0723. Com a primer plat s’oferí la imatge infraroja més profunda de l’univers obtinguda fins ara. Coneguda com el primer camp profund del James Webb, aquesta imatge del cúmul de galàxies està plena de detalls.

Han aparegut a la vista per primera vegada milers de galàxies desconegudes, inclosos molts altres objectes més febles no mai observats fins ara. I tot això en una fracció minúscula del cel. Per apreciar la magnitud de zona estudiada, aquesta porció de l’univers té aproximadament la mida d’un gra de sorra sobre el dit d’una persona amb el braç estés.

Aquest camp profund, captat per la càmera d’infraroig pròxim (NIRCam), és una composició d’imatges obtingudes a diferents longituds d’ona, durant un total de 12,5 hores. S’ha aconseguit aprofundir en l’univers llunyà a longituds d’ona infraroja molt més enllà dels camps més profunds que obtingué fa anys el telescopi espacial Hubble, per aconseguir els quals va trigar setmanes.

La imatge mostra el cúmul de galàxies SMACS 0723 tal com era fa 4600 milions d’anys (és a dir, la llum ha trigat aquest temps en arribar al telescopi). Com que des de llavors l’Univers s’ha expandit molt, realment aquest cúmul es trobaria ara mateix a més 5000 milions d’anys-llum de distància.

La càmera NIRCam ha enfocat aquestes galàxies llunyanes que mostren estructures minúscules i febles que mai s’havien vist abans, a més de cúmuls estel·lars i d’altres objectes difusos.

Si ens hi fixem en la imatge podem detectar aspectes fantàstics. Primerament parlem de les estrelles. Són fonamentalment els objectes que tenen espícules o punxes de llum. Com que són objectes molt brillants la llum es difracta, és a dir es desvia en molts camins diferents, a causa dels braços que suporten l’espill secundari del telescopi. Algunes galàxies molt brillants també mostren aquest efecte òptic. Les estrelles visibles que apareixen en el camp observats són poques ja que el tros del cel que abasta el telescopi és molt menut (com un gra de sorra…) i totes pertanyen a la nostra galàxia.

Després tenim al centre de la imatge el cúmul de galàxies SMACS 0723. Com ja he dit, era així fa uns 4600 milions d’anys, quan la Terra s’estava formant. Actualment no tenim ni idea de quin aspecte tindrà el cúmul.

Al voltant del cúmul apareixen uns arcs rogencs. Si t’hi fixes veuràs que hi ha molts, alguns grossos, d’altres fins i molt subtils. Són llums de galàxies llunyanes situades darreres del cúmul de galàxies SMACS 0723. Fins i tot s’ha demostrat que dos d’aquests arcs mostren la llum de la mateixa galàxia.

La massa combinada d’aquest cúmul de galàxies actua com una lent gravitatòria de manera que els raigs de llum de les galàxies molt més llunyanes situades al seu darrere es corben i, a més, fan augmentar-ne la grandària aparent. Aquest efecte es mostra en els arcs lluminosos que apareixen a banda i banda del cúmul central.

Finalment veiem galàxies molt enrogides que són realment galàxies molt i molt llunyanes i antigues. Sembla que la llum que ara ens arriba d’elles va eixir d’aquests objectes celestes fa uns 13000 milions d’anys. Per tant, estaríem veient les primeres galàxies de l’Univers, quan aquest tenia menys de 1000 milions anys d’existència. No és això fantàstic?

Com sabem això? Doncs a través del desplaçament de les línies espectrals d’aquestes galàxies enrogides. Si comparem els seus espectres amb els d’una galàxia pròxima, com ha fet l’astrònom Jarle Brinchmann, veurem  la desmesura del seu desplaçament al roig a causa de l’expansió de l’univers. Per a galàxies pròximes diversos elements químics produeixen diverses línies d’emissió en la zona del visible en interaccionar amb la llum. En les galàxies molt i molt llunyanes, aquestes mateixes línies es troben tan desplaçades que s’han de buscar en la zona de l’infraroig.

Hi ha detalls sorprenents en la imatge. En la part superior dreta destaca una galàxia enrogida, allargada i retorçuda com si fora un cuc o una bavosa. Per això els astrònoms l’han anomenat informalment el Llimac. Per seu aspecte sembla estar a milers de milions d’anys-llum més enllà del cúmul. Però, a més, sobre el Llimac s’observa una mena de fil de perles brillants que segurament son cúmuls estel·lars o globulars d’una galàxia extremadament llunyana.

Aquesta ha estat la primera de moltes imatges de camp profund de l’Univers que farà James Webb.  Amb aquestes els investigadors aviat començaran a aprendre més sobre les masses, edats, històries i composició de les galàxies, ja que la missió principal de Webb és buscar les galàxies més primerenques de l’univers.

En aquest any que comença tot un ventall de projectes científics seran finalment posats en marxa. Diverses publicacions han fet la predicció del que podrem esperar enguany. La lluita contra la pandèmia continuarà durant 2022, el problema del canvi climàtic tornarà a estar present en la nova cimera COP27 a celebrar en Xarm el-Xeikh, Egipte, en novembre, el Gran Col·lisionador d’Hadrons del CERN es posarà altra vegada en marxa i finalment la cursa per retornar a la Lluna agafarà embranzida per posar sobre la superfície la primera dona astronauta. En faré un resum però, com sempre, em centraré més en les activitats que vindran en l’àmbit de l’astronomia i de l’exploració espacial.

Física de partícules

Tothom està esperançat en la posada en marxa del Gran Col·lisionador d’Hadrons del CERN, el laboratori de partícules europeu de Ginebra, aturat des del desembre del 2018 per a treballs de manteniment i actualització. Els instruments més importants ATLAS i CMS han estat millorats i se’ls ha afegit, al seu voltant, noves capes de detectors més sofisticats. S’esperen recollir 40 milions de col·lisions de protons per segon en cada instrument i poder observar així més processos estranys. Els objectius principals d’aquestes millores són obtenir mesures millorades del model estàndard, cerques de la física més enllà del model estàndard (BSM), física del sabor de quarks i leptons pesats, estudis de les propietats del bosó de Higgs i estudis de matèria QCD a alta densitat i temperatura.

Telescopi James Webb

A partir de l’estiu, el gran telescopi James Webb enviat a l’espai el dia de Nadal passat començarà a obtenir les primeres imatges científiques després del desplegament exitós (per ara) i la posada en l’òrbita final en el punt L2 a finals de gener. Els primers mesos de l’any s’utilitzaran per calibrar instruments, alinear espills, en definitiva veure que tot funciona. I després de 6 mesos en l’espai ja podrem gaudir del gran ull explorador. Els seus objectius són conéixer l’univers primitiu, la formació dels planetes i la caracterització dels exoplanetes.

Retorn a la Lluna

El nostre satèl·lit ha deixat d’estar marginat en l’exploració espacial i ara n’és un objectiu prioritari. Tot un esquadró de naus espacials deixaran la Terra enguany per posar-se en òrbita lunar o fins i tot aterrar-hi.

La NASA llançarà finalment Artemis I, la primera prova de les noves missions per tornar a posar humans a la superfície de la Lluna. Aquesta primera missió Artemis I serà el primer test de vol integrat del sistema d’exploració de l’espai profund de la NASA. Consta de la nau Orion, el gran coet de llançament (Space Launch System, SLS) que l’enlairarà de la Terra, li permetrà circumval·lar la Lluna i la retornarà en un amaratge suau al Pacífic.

La NASA també llançarà l’orbitador  CAPSTONE per fer experiments per preparar la construcció de la primera estació espacial en òrbita lunar, la Gateway. Construïda per socis comercials i internacionals aquesta estació és necessària per a una exploració sostenible de la Lluna i un model per a futures missions a Mart.

La Índia amb la missió Chandrayaan-3 tornarà a intentar aterrar suaument sobre la Lluna. Aquesta vegada durà, a més, un ròver. Japó s’afegirà també enguany a l’exploració lunar amb la missió SLIM que tractarà també d’aterrar.

Després de molts anys, Rússia retorna a la Lluna tractant de rememorar els èxits de l’etapa soviètica. Ara amb la missió Luna 25 aterrarà suaument en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea (ESA) que participa tant en la nau com amb el mòdul d’aterratge. A més la ESA proporcionarà una petita càmera de demostració Pilot-D a la missió, càmera de prova per a futures missions més sofisticades a la Lluna de Rússia/Europa.

Corea del Sud s’embarca també en la cursa lunar per primera vegada amb un orbitador lunar, el Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO). Està previst que es llançarà el juliol de 2022 per orbitar la Lluna durant 1 any amb una sèrie d’experiments de Corea del Sud i un instrument construït als Estats Units. Els objectius són desenvolupar tecnologies d’exploració lunar autòctones, demostrar la viabilitat d’una “internet espacial” i dur a terme investigacions científiques de l’entorn lunar, la topografia i els recursos, així com identificar llocs potencials d’aterratge per a futures missions.

Finalment el Emirats Àrabs Units continuaran el seu programa espacial amb ròver lunar Rashid que viatjarà dins del mòdul d’aterratge Hakuto-R construït per una empresa privada japonesa.

Cap a Mart en la nova oposició

2024 és any d’oposició marciana i, per aprofitar la menor distància al planeta, l’Agència Espacial Europea (ESA), en col·laboració amb Roskosmos, l’agència russa, enviarà en setembre la missió ExoMars  que, una vegada arribe al planeta desplegà una estació fixa, Kazachok, i un explorador mòbil en la superfície marciana. El robot explorador, anomenat Rosalind Franklin, en honor a la científica que obtingué la primera imatge de l’estructura del DNA, buscarà proves de vida passada o present en Mart. Diversos problemes tècnics amb els paracaigudes que havien de dipositar suaument Rosalind en terra marciana van ajornar el seu llançament previst en 2020.

Imatges:

1.- Impulsat per quatre motors RS-25 i propulsors de coets sòlids bessons, el coet Space Launch System (SLS) de la NASA produeix 8,8 milions de lliures d’empenta per impulsar les missions Artemis de l’agència a la Lluna. NASA/Bailey Collins

Finalment el nou Telescopi Espacial James Webb s’ha enlairat sense problemes des de la base espacial europea de Kourou a la Guaiana francesa. El telescopi espectacular de 6,5 metres de diàmetre que ha de revolucionar l’astronomia del segle XXI marxa ara cap a la seua destinació al punt L2, situat a uns 1 500 000 km de la Terra.

El camí per al disseny i construcció d’aquest telescopi ha estat llarg i atzarós. Es començà a pensar l’any 1989, fins i tot abans de l’enlairament del telescopi espacial Hubble el 1990. Amb un pressupost inicial de 500 milions de dòlars i un llançament previst per al 2007, les dificultats de la realització del projecte inicial amb moltíssimes innovacions tecnològiques, feren necessari augmentar el pressupost a 1000, després a 2000, a 5000 milions i retardar la posada en l’espai de la missió. Fins i tot va patir una possible cancel·lació per part del Congrés dels EEUU. Amb l’arribada de la col·laboració de l’Agència Espacial del Canadà i de l’Agència Espacial Europea (ESA) es va poder sortejar el tràngol financer i poder arribar finalment al dia d’avui en que hem pogut veure partir la nau Ariane 5 amb un preciós contingut en la punta. Així i tot, la missió global ha costat quasi 11000 milions de dòlars, dels quals el 15% han estat finançats per l’ESA.

Però, què fa aquest telescopi tan especial?  És un observatori espacial dissenyat per observar les primers objectes que es formaren al Cosmos. Per això, ha de penetrar ben profundament en l’espai-temps i, donada l’expansió de l’Univers, com aquestes estrelles i galàxies primigènies estan corregudes cap al roig, la millor manera de detectar-les és veure-les amb l’ús de detectors d’infraroig. A més a més el nou telescopi podrà esbrinar les propietats de les atmosferes dels exoplanetes i, potser, descobrir-hi signes de vida.

El telescopi espacial James Webb consta d’un espill de 6,5 metres de diàmetre. Donat que no hi cap llançador en el que càpia sencer, s’ha d’hagut de construir en peces, amb 18 espills independents, que s’han llençat plegats i com un origami es desplegaran a l’espai, en una llarga maniobra que durarà dies, per formar l’espill global final. Un centenar de sensors darrere dels espills faran que la forma i l’enfocament siga els correctes durant tota la vida útil del telescopi. A més a més, el telescopi està protegit de la radiació solar per 5 capes de material aïllant que també ha de viatjar plegat. Tots aquest conjunt, espills i protectors solars, plegats han estat llançats aquest matí dins de la còfia d’uns 5 metres d’amplada d’un coet Ariane 5, part de la contribució de l’ESA al projecte. El desplegament d’aquest conjunt d’espills és un dels més grans maldecaps dels enginyers de la NASA i s’ha de fer durant els pròxims 15 dies, mentre el telescopi viatja cap a la seua destinació final.

Com a fets destacables caldria dir que els miralls estan fets de beril·li, un material resistent i lleuger, i recoberts per una finíssima capa de només 700 àtoms d’or que els dona una reflectivitat d’un 98% sobre una estructura composta de grafit-epoxi.

Un telescopi d’infraroig com aquest ha d’estar refrigerat per a que no detecte fotons tèrmics de fons pròpies, com ara els instruments del telescopi mateix, i, a més a d’estar protegit dels calors emesos pel Sol i la Terra. Com que la temperatura d’operació dels instruments serà de 60 K (-213 ºC), és necessari el desplegament protectors solars, cinc immensos para-sols de polímer recobertes d’alumini per protegir-los del calor i la llum del Sol i de la Terra, que farà que la temperatura en el para-sol exterior de 125º es reduesca en el para-sol més intern a només -235 ºC.

El mòdul d’instrumentació del telescopi inclou els següents instruments:

• Càmera d’infrarojos pròxims o NIRCam – proporcionada per la Universitat d’Arizona
• Espectrògraf d’infrarojos pròxims, o NIRSpec – proporcionat per l’ESA, amb components proporcionats per la NASA/GSFC.
• Instrument d’infrarojos mitjans, o MIRI – proporcionat pel Consorci Europeu amb l’Agència Espacial Europea (ESA) i pel Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL)
• Sensor d’orientació fina/Càmera infraroig pròxim i espectrògraf sense escletxes , o FGS/NIRISS- proporcionat per l’Agència Espacial Canadenca

Els objectius científics del telescopi James Webb se centraran en l’estudi de:

Univers primerenc

Webb serà una poderosa màquina del temps amb visió infraroja que mirarà enrere durant els 13.500 milions d’anys d’història de l’Univers per veure com les primeres estrelles i galàxies es formaren a partir de la foscor de l’univers primerenc.

Galàxies al llarg del temps

La sensibilitat infraroja sense precedents de Webb ajudarà els astrònoms a comparar les galàxies més primerenques i febles amb les grans espirals i el·líptiques actuals, ajudant-nos a entendre com s’assemblen i evolucionen les galàxies al llarg de milers de milions d’anys.

Cicle de vida de les estrelles

Webb podrà veure dins dels núvols massius de pols opacs als observatoris de llum visible com el telescopi Hubble, on neixen les estrelles i els sistemes planetaris.

Altres mons

Webb ens permetrà conéixer més sobre les atmosferes dels planetes extrasolars i potser fins i tot trobarà els components de la vida en altres llocs de l’univers. A més d’altres sistemes planetaris, Webb també estudiarà objectes dins del nostre propi Sistema Solar.

El telescopi espacial James Webb se situarà en el punt d’estabilitat gravitatòria L2, a 1,5 milions de quilòmetres de la Terra. Aquesta situació és ideal per a un observatori que mire en el infraroig, llum de la influència calorífica de la Terra i protegit de la llum i calor del Sol pels para-sols. El problema és que qualsevol problema que tinga el telescopi no podrà ser reparat per astronautes com es va fer amb el telescopi Hubble en quatre ocasions.  Durant  15 dies Webb viatjarà desplegant el telescopi i corregint la trajectòria fins arribar a la seua destinació L2. Després caldrà configurar el telescopi i els instruments. Es preveu que fins a començament de l’estiu del 2022 no es faran les primeres imatges científiques.

Mentrestant Webb va desplegant el telescopi com un origami. Centenars de moviments ben provats posaran finalment a l’abast dels astrònoms el millor instrument que ha construït la humanitat per esbrinar els indrets més llunyans i antics de l’Univers.

Més informació:

James Webb Telescope: Media Kit.

Imatges:

1.- Enlairament del James Webb Telescope amb un Ariane 5 des de Kourou.

L’any comença i és interessant ressenyar que n’esperem en matèria de ciència i tecnologia. Les grans revistes científiques com Nature i Science ja han fet les seues previsions de les diverses branques de la ciència, des del canvi climàtic, la recerca sobre la Covid-19 o el foment de les revistes científiques de lliure accés (open access) però destacaré les relacionades amb l’astronomia i l’exploració espacial.

Primerament caldria fer unes reflexions sobre els fets que han ocorregut les darreres hores a Washington. L’assalt a l’edifici del Congrés dels Estats Units és un dels darrers actes resultat de la política de Donald Trump. Un negacionista com ell, tant del canvi climàtic, com de la pandèmia, ha fet un dany terrible a la ciència nord-americana. Ja ho vaig contar durant els primers mesos de la seua presidència. En aquell moment, Scott Pruitt, un declarat i actiu negacionista de l’escalfament global, era nomenat com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient (EPA), mentre els científics del clima patien per si se’ls esborraven les dades dels servidors públics. Mentrestant Trump creava la Space Force, la sisena branca de les forces armades, preparada per a la guerra espacial. També forçà la NASA a tornar apressadament a la Lluna, aquesta vegada amb dones astronautes, amb el programa Artemisa per al 2024, just al final del desitjat segon mandat.

Finalment sembla que se’n va i el nou president, John Biden, més amigable amb la ciència, ha promés revertir o almenys estudiar com retornar la ciència al paper central que tenia. S’espera que l’EPA torne a posar el canvi climàtic al centre de les polítiques mediambientals. Alguns, com l’administrador de la NASA, Jim Bridenstine, ja ha declarat que no vol continuar amb el nou president i que dimitirà el 20 de gener. 

Mart

Les tres missions que foren llançades el juliol passat cap al planeta vermell arribaran durant el mes de febrer.

La NASA, l’agència espacial dels Estats Units, continuant amb el seu extens programa robòtic d’exploració de la superfície, hi farà arribar la nau Mars2020 que du a bord el 5è robot explorador marcià. Aquest ròver, de nom Perseverance, tractarà d’aterrar al cràter Jezero. És una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. S’han millorat les rodes, hi ha més i millors càmeres, un làser perforador millorat i alguns altres detectors de gasos. Perseverance arribarà a Mart el 18 de febrer.

En febrer veurem també com funciona la missió Hope enviada pel nou agent espacial, els Emirats Àrabs Units. Des de l’òrbita marciana farà el primer mapa meteorològic diürn i nocturn del planeta Mart.

La Xina ha aprofitat tot el que ha aprés dels seus robots lunars i ara la missió Tianwen-1, que consta d’un orbitador i d’un ròver d’exploració, s’acosta a Mart. A mitjan del pròxim mes de febrer la missió marciana hi arribarà i es posarà en òrbita. Cap al 23 d’abril de 2021 és prevista la part més delicada de l’aventura xinesa, quan l’aterrador amb el robot a bord se separe per tractar d’arribar a Utopia Planitia, una gran plana, antic cràter d’impacte, lloc on aterraren, ja fa 37 anys, les mítiques sondes Viking de la NASA.

James Webb Space Telescope

El gran esdeveniment de l’any serà el llançament del nou telescopi infraroig James Webb Space Telescope. La construcció i assemblatge d’aquest gran telescopi de 6.5 m de diàmetre que ha de substituir, en part, el vell telescopi espacial Hubble ha estat un veritable mal de cap per a la NASA. Després de multitud de retards, tant per la Covid-19, com per diversos problemes logístics i amb uns 7200 milions d’euros de cost, sembla que finalment s’enlairarà el 31 d’octubre a bord d’un Ariane 5 des de la Guyana Francesa. És un projecte conjunt de la NASA, de l’Agència Espacial Europea (ESA) i de l’Agència Espacial Canadenca. Permetrà observar en un rang major de longituds d’ona i, per tant, podrà penetrar més profundament en les galàxies més llunyanes i molt més antigues.

Serà el gran telescopi espacial del pròxims 30 anys i per això és important fer-ne particip  tota la humanitat. La web del telescopi té informació en multitud de llengües, també en català.

La nova estació espacial xinesa

Aquest any també veurem el començament de la construcció de la futura estació espacial xinesa Tiangong (Palau celestial). Després de diverses proves l’agència espacial del país de l’orient engega el seu projecte més ambiciós.

La Tiangong tindrà un disseny molt semblant a la mítica estació espacial soviètic Mir (pau) però només amb tres grans mòduls. Enguany el mòdul principal d’unes 20 tones serà enviat a l’espai. I en pocs anys l’estació xinesa d’unes 60 tones serà completada.

Ja s’han seleccionat nou experiments de diverses institucions científiques del mon per ser dutes a bord de l’estació, cosa que demostra la disposició de les autoritats xineses d’obrir l’estació a la comunitat internacional.

I més proves, èxits i pel·lícules espacials

Aquest any passat i aquest 2021 les empreses privades continuen fent avanços per entrar de manera definitiva en l’apetitós mercat espacial. La NASA contractà amb Space-X i amb Boeing diversos coets i càpsules i ara comencem a veure’n els resultats.

Si tot ix com s’espera, la càpsula Starliner de Boeing farà el seu debut amb tripulació. Enguany ha de fer encara proves sense tripulació portant material a l’Estació Espacial Internacional i, si tot és correcte, en juny hi portarà astronautes.

La Crew Dragon de Space X, ja amb llançaments consolidats, durà astronautes a l’Estació tres vegades aquest any. La tercera serà molt mediàtica ja que durà a l’actor Tom Cruise, que gravarà en òrbita part de la seua pròxima pel·lícula. Potser no siga el primer actor que tracte de fer un film a l’espai ja que el 5 d’octubre, unes setmanes abans, una Soyuz MS-19 russa durà el cosmonauta Antón Shkaplerov, el director Klim Shipenko, autor de Salyut-7, Héroes en el Espacio, (també ací) i una actriu encara desconeguda per gravar també una altra pel·lícula.

El 21 de juliol es llançarà la sonda DART a bord d’un Falcon 9 per a que xoque amb l’asteroide Dimorphos per tractar de variar-ne la trajectòria en la que seria la primera prova de defensa espacial.

2021 serà un any molt actiu pel que fa a missions a l’espai. El sempre ben informat  Daniel Marín en detalla moltes més al seu bloc Eureka.

Més informació a:
¿Qué nos depara 2021 en el espacio? Daniel Marín, 4 gener 2021
2021: el año de la nueva estación espacial china. Daniel Marín, 4 gener 2021

Imatges:

1.- James Webb Space Station. Imatge artísitca. ESA/NASA
2.- Perseverance. NASA/JPL.
3.- James Webb Space Station. Informació
4.- Imatge artística de l’Estació Espacial xinesa (CSS). Crèdit: CMSA
5.- CST-100 Starliner. Boeing

La descoberta de set planetes de tipus terrestre al voltant de l’estel TRAPPIST-1 ha estat la notícia científica destacada de la setmana. Tothom parla del gran treball que han fet els científics de la NASA per caracteritzar el petit sistema planetari situat a una distància de només 39 anys llum.

És això correcte? o quelcom grinyola? Perquè els astrònoms europeus ens hem quedat una mica decebuts per l’apropiació del descobriment per l’agència espacial nord-americana, NASA, que, en muntar una roda de premsa, ho ha venut com a propi, encara que, curiosament, l’equip internacional que ha descobert el nou sistema planetari està liderat per l’astrònom belga de la Universitat de Lieja, Michaël Gillon. I si repassem detalladament la llista completa de l’equip de treball no veiem cap preeminència de l’Agència espacial nord-americana. De fet, només he vist dues persones relacionades amb la NASA.

https://youtu.be/suOGbLMbVxU

El grup de persones darrere la troballa està format per M. Gillon (Université de Liège, Liège, Belgium), A. H. M. J. Triaud (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), B.-O. Demory (University of Bern, Bern, Switzerland; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), E. Jehin (Université de Liège, Liège, Belgium), E. Agol (University of Washington, Seattle, USA; NASA Astrobiology Institute’s Virtual Planetary Laboratory, Seattle, USA), K. M. Deck (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), S. M. Lederer (NASA Johnson Space Center, Houston, USA), J. de Wit (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA), A. Burdanov (Université de Liège, Liège, Belgium), J. G. Ingalls (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), E. Bolmont (University of Namur, Namur, Belgium; Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/DRF – CNRS – Univ. Paris Diderot – IRFU/SAp, Centre de Saclay, France), J. Leconte (Univ. Bordeaux, Pessac, France), S. N. Raymond (Univ. Bordeaux, Pessac, France), F. Selsis (Univ. Bordeaux, Pessac, France), M. Turbet (Sorbonne Universités, Paris, France), K. Barkaoui (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), A. Burgasser (University of California, San Diego, California, USA), M. R. Burleigh (University of Leicester, Leicester, UK), S. J. Carey (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), A. Chaushev (University of Leicester, UK), C. M. Copperwheat (Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), L. Delrez (Université de Liège, Liège, Belgium; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), C. S. Fernandes (Université de Liège, Liège, Belgium), D. L. Holdsworth (University of Central Lancashire, Preston, UK), E. J. Kotze (South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa), V. Van Grootel (Université de Liège, Liège, Belgium), Y. Almleaky (King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia; King Abdullah Centre for Crescent Observations and Astronomy, Makkah Clock, Saudi Arabia), Z. Benkhaldoun (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), P. Magain (Université de Liège, Liège, Belgium), and D. Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK; Astronomy Department, Geneva University, Switzerland).

Si l’anunci de la troballa del sistema planetari al voltant de TRAPPIST-1 per part de la NASA no és a causa de la implicació dels seus investigadors, caldria pensar que és per l’ús dels seus instruments astronòmics.

La col·laboració TRAPPIST (The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) tracta de “caçar” planetes al voltant d’estels nans roigs de poca massa amb un parell de telescopis de 60 cm propis: un ubicat a Marroc, per a l’estudi del cel de l’hemisferi nord, i un altre a Xile, per al cel de l’hemisferi sud. A més a més, com s’especifica a l’article publicat en la revista Nature (ací resum), per observar el sistema s’han utilitzat també una gran quantitat de telescopis d’observatoris d’arreu del món.

A la taula adjunta no només s’hi pot veure la llista completa dels instruments usats sinó la gran quantitat d’hores dedicades en cadascun d’ells per a observar els trànsits dels planetes davant de l’estrella. I és que fer un gran descobriment és costós de mena.

Així l’equip ha utilitzat els telescopis i instruments terrestres següents: TRAPPIST–South situat a l’Observatori de La Silla de l’ESO a Xile,  TRAPPIST–North a Marroc, el telescopi robòtic de 2 metres Liverpool i el telescopi de 4.2 metres William Herschel  situats a l’Observatori del Roque de los Muchachos de La Palma, Canàries, el telescopi de 3.8 metres UKIRT a Hawaii, el telescopi d’1 metre SAAO a Sud-Àfrica, i, finalment la càmera infraroja HAWK-I en el  Very Large Telescope d’ESO en Xile.

Però què és això de l’ESO? L’Observatori Europeu Austral (ESO) és l’organització intergovernamental de ciència i tecnologia de major importància en astronomia dedicada a l’observació del cel en l’hemisferi sud. ESO opera en tres llocs, únics per la seua qualitat, ubicats al desert d’Atacama xilè: La Silla, Paranal i Chajnantor. El Very Large Telescope, situat a Paranal i utilitzat per la col·laboració TRAPPIST, és un conjunt de quatre telescopis amb un espill primari de 8,2 metres de diàmetre cadascun i és un dels equips astronòmics més avançats del món.

El mes de maig passat l’equip publicà els primers resultats sobre l’estel TRAPPIST-1. S’havien descobert tres planetes al voltant de l’estel. Dos dels planetes, TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c, eren segurs. Tanmateix, respecte al tercer planeta, TRAPPIST-1c, hi havia dubtes, ja que només van poder veure dos senyals del suposat objecte.

Així que, per assegurar-se, van demanar poder utilitzar el Spitzer Space Telescope, un telescopi espacial especialitzat en observar en la banda de l’infraroig. Durant 20 dies consecutius varen poder observar el sistema TRAPPIST-1. I sota l’aparença d’un únic planeta se n’amagaven quatre, més un altre cinqué probable.

Així que, la instrumentació que la NASA deixà utilitzar a l’equip va ser essencial per al descobriment final però, de la mateixa manera, caldria també agrair la col·laboració d’altres organitzacions. L’ESO, per exemple, també va celebrar la troballa amb una nota de premsa que ha passat desapercebuda. De fet, s’han usat TRAPPIST-South i VLT, des d’instal·lacions a Xile pertanyents a ESO.

No hagués estat més productiu fer la roda de premsa conjunta NASA/ESO? A més a més, donat que TRAPPIST és una col·laboració internacional ben reeixida on treballen plegats astrònoms europeus, musulmans, africans i nord-americans, donar-li més presència a la roda de premsa en aquests moments de l’era Trump hagués estat molt potent.

Imatges:

1.- Moment de la conferència de premsa de la NASA.
2.- Liverpool Telescope, a l’Observatori del Roque de los Muchachos, La Palma, Canàries. Dr Robert Smith, Liverpool John Moores University.
3.- Taula amb els telescopis utilitzats en el descobriment. Nature.
4.-Vista aèria de la plataforma d’observació en el cim del Cerro Paranal, amb els quatre recintes per als telescopis de 8,2 metres de la unitat (UTS) i diverses instal·lacions per a l’interferòmetre del VLT (VLTI). ESO.
5.- Vista aèria del telescopi espacial infraroig Spitzer. NASA.

Torne de Bilbao. A la vista del museu Guggenheim i als peus de l’imponent torre d’Iberdola s’hi ha celebrat aquests dies la XII Reunió Científica de la Societat Espanyola d’Astronomia. l l’indret on s’han celebrat els debats, l’edifici Bizkaia Aretoa de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV / EHU), com podeu imaginar, també comparteix amb aquells edificis la grandiositat i l’excel·lència en el disseny. Un lloc per visitar també.

En aquest tipus de reunió bianual es tracta de crear un fòrum de discussió científica al voltant de l’astronomia, per a presentar i debatre els treballs més recents, promoure la col·laboració entre diversos grups d’investigació i parlar també de política científica.

I de política científica es parlà en la primera sessió del dilluns on l’informe de recursos humans de l’astronomia espanyola constata la baixada del 15% d’investigadors en aquesta àrea dels del 2012 o la pèrdua d’uns 130 becaris d’investigació. D’això se’n parla al vídeo resum de la sessió que deixe penjat més avall.

El resultat de les retallades dels darrers anys ha afectat de ple la ciència. La falta d’inversions ha deixat pel camí molts joves brillants que han marxat a fer ciència en grans centres a l’estranger (com a d’altres àmbits de la societat, clar) o, molt més trist encara, ha fet que abandonen la ciència. Javier Gorgas, president de la Societat, constatava que una reducció de contractes per a professionals de l’astronomia, especialment els que correspondrien als investigadors més joves, “posa en perill el present i futur del desenvolupament de l’astronomia en Espanya”.

L’informe també indica que actualment només el 29% de professionals en aquesta àrea són dones. El percentatges s’ha mantingut invariable des de 2009. No anem bé tampoc en aquest àmbit. Tanmateix entre la gent jove del congrés hi havia moltes dones. La cosa podria millorar si creixera el nombre de places a les universitats i centres d’investigació.

El congrés també ha servir per al retrobament amb companys que fa anys que no veus encara que has seguit la seua experiència vital per les xarxes o a través dels seus articles científics. Sobretot gent de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) que coneixes des d’aquella època llunyana de becari a finals del segle passat i has anat seguint de lluny.

Però també és el moment de conéixer gent nova que volta pel món i que investiga a Austràlia, Brasil, Alemanya o a la Gran Bretanya.

I de la Gran Bretanya ens parlen de la política post-Brexit i de les dificultats que tindrà la nova primera ministra Theresa May per tractar d’eixir de la Unió Europea i no morir en l’intent, sense funcionaris especialistes en Europa ja que tots els que podien ajudar són funcionaris europeus a Bruxel·les i que, segur no tornaran. I com els investigadors britànics estan preocupats per l’esdevenidor dels projectes conjunts amb als socis europeus.

Meravellats també per Sandra Benítez, que des del Museu d’Astronomia de Rio de Janeiro promou activitats a les escoles de la ciutat amb un gran èxit i que, quan té temps, encara marxa per l’Àfrica o la Índia amb el programa Galileo Mobile. I com des d’Austràlia Ángel R. Lopez Sánchez, (@el_lobo_rayado) coordinarà la comissió Pro-Am, de col·laboració entre els astrònoms aficionats i professionals. Els recursos dels aficionats s’estan equiparant en molts aspectes als dels professionals i una coordinació és necessària per a abordar de manera més efectiva projectes comuns.

Cal seguir, però, també les moltes ponències científiques que ens fan informes de projectes assolits però sobretot ens expliquen els grans projectes de futur.

Així l’astrofísica Luisa Lara de l’Instituto de Astrofísica de Andalucía ens repassà les claus de la missió Rosetta i alguns dels èxits aconseguits en l’estudi del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. S’ha despullat el cometa de tots els seus secrets com ara molècules no mai vistes en cometes com ara l’oxigen molecular, moltes molècules orgàniques complexes que són essencials per a la vida, gel d’aigua en la superfície, pous profunds.. S’ha proposat un origen plausible a la forma bilobulada del cometa, amb una gran esquerda que creix i acabarà trencant-lo en dos, i ens ha fet notar la immensa negror de 67P que només reflexa el 6% de la llum incident (albedo 6%) quan el negre carbó en reflexa el 8%. Realment podem dir que 67P/Churyumov-Gerasimenko és més negre que el carbó!

I a més a més, “Rosetta ha pogut determinar l’abundància de deuteri en les molècules d’aigua presents en el cometa, que ha resultat ser tres vegades superior a la quantitat de deuteri en els oceans terrestres. Aquest fet pràcticament descarta que els cometes que es formaren com el 67P siguen els progenitors de l’aigua del nostre planeta”, va assenyalar Luisa Lara.

Diversos projectes científics que estaran ben aviat a l’abast de la comunitat científica van ser llargament explicats en les plenàries. L’European Solar Telescope, un telescopi solar de 4 metres de diàmetre de nova generació, va ser presentat per Manuel Collados de l’IAC. Un instrument que revolucionarà el coneixement de l’estructura dels camps magnètics solars de la nostra estrella.

El Square Kilometre Array (SKA) serà, sense dubte, la major estructura científica creada sobre la Terra. SKA estarà format per un conjunt de centenars de milers d’antenes que s’instal·laran a Austràlia i a Sud-àfrica. La construcció començarà d’ací a dos anys i el conjunt de tota la infraestructura formarà el major i més sensible radiotelescopi del món.  Permetrà endinsar-se en l’estudi de les primeres etapes de l’Univers i de la formació de les primeres estrelles, la física dels púlsars, la misteriosa natura de la matèria i energia fosques i, per suposat, en la cerca de vida intel·ligent en l’Univers, segons exposà el professor Philip Diamond, Director General de l’Organització SKA que lidera el projecte.

També es parlà llargament del James Webb Space Telescope (JWST), telescopi espacial successor del Hubble. Es tracta d’un projecte internacional en que participen la NASA, l’Agència Espacial Europea (ESA) i la del Canadà (CSA). El llançament està previst per a finals de 2018. Amb un espill primari de 6,5 metres de diàmetre, serà el telescopi espacial més gran de la història, segons explicà Pierre Ferruit, el científic de la ESA al front del projecte. “El més emocionant de tot és que la sensibilitat del JWST, en comparació amb els telescopis actuals, serà tan elevada que és ben segur que descobrirem coses que ni esperem”, afirmà Pierre Ferruit.

Però la xarrada estrella fou la de Juno, la missió de la NASA que acaba d’arribar a Júpiter, no només pel repte tecnològic i atreviment científic de l’expedició que sobrevolarà de manera rasant els núvols del gegant gasós, sinó per l’entusiasme que el conferenciant Glenn Orton, investigador del Jet Propulsion Laboratory, sabé imprimir i encomanar a l’audiència. Vídeos impactant amb música de Vangelis, grans gesticulacions, grans imatges amb els quals ens animà a participar des del nostres observatoris terrestres per donar suport a la missió.

I és que Glenn Orton és el coordinador de les observacions de suport. A banda d’observar conjuntament des de Juno i des de Terra simultàniament els mateixos fenòmens d’activitat en els núvols jovians, el projecte preveu que per votació popular la càmera JunoCam prenga imatges d’objectes atmosfèrics determinats. Un bon programa de relació amb la societat que en definitiva paga Juno.

Una altra conferència plenària es confirmà que en pocs mesos es farà públic el primer catàleg d’estrelles recopilades per la missió Gaia de la que parlarem a bastament fa uns anys i que pren dades del moviment i posició de mil milions d’estels.

Però en un congrés d’aquest tipus no només es presenten els grans projectes internacionals sinó sobretot els treballs de la gent de la base, petits però interessants projectes que comencen i que donaran fruits en un futur pròxim o llunyà. Així es presentà el projecte europeu ORISON d’una plataforma científica d’observació del cel des de l’estratosfera que es llançarà des d’un globus, o la missió AIDA de NASA-ESA d’estudi i impacte sobre el asteroide 65803 Didymos per veure si es possible desviar una mica la seua lluna. La finalitat última és aplicar el coneixement adquirit per protegir-nos d’un possible impacte futur d’un asteroide.

Javier Diaz, director cinematogràfic valencià, presentà el curt de ciència ficció “Arco de choque”, que ha rebut el premi “Best Depiction of Science and Technology” del festival de cine científic Sci-On de Reno (Nevada, USA). Un film que retrata perfectament el món dels observadors en el moment d’un inquietant descobriment. Ja en parlarem quan el film siga de domini públic a finals d’any.

Finalment, també va haver temps per reunir-nos els tuiters actius de la SEA per fer-nos la selfie corresponent i, fins i tot, de la mà del palo-selfie de @cefalopodo realitzar una selfie de 360º. Allí ens trobarem @El_Lobo_Rayado, @sjribas, @cefalopodo, @aasensior, @agomezroldan @bynzelman @darksapiens i jo @EnricMarcoSoler.

Després d’aquesta immersió científica, torne a la rutina però amb la feina feta i noves coneixences. Del que vaig presentar a la Reunió de la SEA ja en parlaré en els pròxims dies.

Així es va fer la foto de grup. Realització: Anna Boluda.

Fotos:

1.- Foto de grup. SEA 2016
2.- Cartell de la reunió SEA 2016
3.- Video resum de la reunió. Jo aparesc en primer pla en el minut 2:11. SEA
4.- Ángel R. Lopez Sanchez, (@el_lobo_rayado) coordinarà la comissió Pro-Am. Ángel R. Lopez Sanchez.
5.- Dades estadístiques del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. ESA.
6.- JWST SEA 2016. Enric Marco
7.- Juno Mission en SEA 2016. Ángel Gómez Roldán ‏@agomezroldan
8.- Tuiters de la SEA. Natalia Ruiz Zelmano ‏@bynzelman
9.- Com es va fer la foto de grup. SEA