Pols d'estels

Avui, el telescopi espacial Hubble fa 25 anys a l’espai. L’instrument que ha canviat la nostra percepció de l’Univers es llançà a l’espai a bord del transbordador Discovery, en la missió STS-31, el 24 d’abril de 1990. El dia següent, el 25 d’abril, amb l’ajut del braç robòtic i d’algun passeig espacial, el Hubble va ser desplegat en la seua òrbita definitiva per la tripulació del transbordador.

El telescopi espacial Hubble és un telescopi robòtic amb un espill de 2,5 metres de diàmetre localitzat en les vores exteriors de l’atmosfera terrestre, en òrbita al voltant de la Terra a uns 500 quilòmetres d’alçada.  El seu període orbital es troba entre 96 i 97 minuts. Concebut des de finals dels anys 70, és un projecte conjunt de la NASA i de l’ESA, l’Agència Espacial Europea.

Des del moment que s’instal·là s’usa d’una forma diferent a la de tots els instruments llançats a l’espai fins aquell moment. Qualsevol investigador de qualsevol país el pot utilitzar de la mateixa manera que pot optar a qualsevol telescopi terrestre. Només ha de fer una petició raonada i un informe tècnic que un comité científic valorarà. I n’hi ha tanta demanda que, actualment, es calcula que només una cinquena part de les peticions d’ús del Hubble són ateses. Això dóna a entendre el gran interés dels astrònoms per tindre accés a objectes celestes només assolibles amb aquest telescopi.

I fins a finals dels anys 90 el Hubble continuà sent innovador i inclús  hi havia un programa de petició de temps per a astrònoms aficionats, però les restriccions de pressupostos i de personal no van permetre la seua continuïtat.

Hermann Oberth, el pare de l’astronàutica alemanya, va veure la necessitat de disposar d’un gran telescopi a l’espai ja l’any 1923. L’astrònom nord-americà Lyman Spitzer va escriure un famós informe l’any 1946 en què discuteix sobre els avantatges de tindre un observatori astronòmic extraterrestre.

L’avantatge de disposar d’un telescopi més enllà de l’atmosfera radica principalment en què, d’aquesta manera, es poden eliminar els efectes de la turbulència atmosfèrica (un malson per als astrònoms), cosa que permet aconseguir la màxima resolució òptica de l’instrument. A més l’atmosfera terrestre absorbeix fortament la radiació electromagnètica en certes longituds d’ona. Especialment en l’infraroig no es pot observar des de terra, ni en la zona de l’ultraviolat. A més a més és impossible fer espectroscòpia en certes bandes a causa de l’absorció de l’atmosfera terrestre.

També cal afegir que els telescopis terrestres es veuen afectats per factors meteorològics, com ara la presència de núvols, o per pols o turbulències i, d’altra banda, la contaminació lumínica ocasionada pels grans assentaments urbans fa que només es puguen situar els grans telescopis en zones molt allunyades. Un observatori com el Hubble que evite tots aquests problemes inherents a l’observació des de terra, ha de ser, per tant, molt preuat.

Problemes inicials

L’any 1990, una vegada va estar el Hubble en òrbita, tot el món esperava les primeres imatges espectaculars dels planetes, de les nebuloses, de les galàxies però aviat s’adonaren que les imatges estaven totes borroses! Que havia passat? 1600 milions de dòlars llençats al fem per a un telescopi miop? Els enginyers de la NASA anaven de bòlit tractant d’esbrinar què havia passat. Finalment s’adonaren que l’espill del telescopi no enfocava bé els objectes i produïa una imatge amb aberració esfèrica. La culpable, l’empresa constructora de l’òptica.

El telescopi espacial havia estat llançat a l’espai amb el seu espill principal tallat perfectament… però amb la forma equivocada. No era un error molt gran, tan sols d’una vint-i-cinquena part del grossor d’un cabell humà. El microdefecte va ser suficient per a fer que el telescopi d’1600 milions de dòlars, fóra miop i ens regalara unes imatges mai no vistes d’un extraordinari univers…….borrós.

Va caldre enviar la primera missió de manteniment del Hubble l’any 1993, per canviar la càmera Wide Field Planetary Camera 1, per la nova Wide Field Planetary  Camera 2 que portava una òptica incorporada per focalitzar bé, una mena d’ulleres. Mireu, abans i després. Amb aquesta càmera es va obtenir, per exemple, la imatge més profunda, la d’objectes més llunyans i més antics (que ve a ser el mateix), el Camp Profund del Hubble.

Tot ha anat bé des d’aleshores. I d’altres missions del transbordador han anat canviant equips obsolets o espatllats.

Però tots aquests problemes inicials ja s’han resolt afortunadament. Avui toca celebrar els 25 anys exitosos a l’espai i parlar de la revolució dels coneixements de l’univers que ens ha regalat el telescopi Hubble. I és que el Telescopi Espacial Hubble ha canviat significativament la nostra visió de l’Univers. Alguns dels descobriments més innovadors realitzats en el camp de l’astronomia del segle XX han estat realitzats pel Hubble, la qual cosa ha permès als astrònoms comprendre millor el món en què vivim i investigar encara més al voltant dels seus misteris.

Fem un ràpid repàs dels descobriments més importants.

Camps profunds

Una de les raons principals per la qual va ser construït el telescopi espacial Hubble fou per a mesurar la grandària i l’edat de l’univers i provar les últimes teories sobre el seu origen.

Un gran resultat relacionat amb aquest objectiu va ser aconseguir les Deep Fields (Camp Profund, Camp ultra profund). Són observacions que Hubble ha anat fent en zones molt petites del cel, on aparentment no hi havia res per observar i que, després de mirar durant molt de temps (dies, fins i tot), han anant apareixent milers de galàxies dèbils que no es coneixien. Això ha estat un resultat sorprenent que ningú no s’esperava. I en alguns d’aquests Camps Profunds s’ha aconseguit veure galàxies que daten de només 500 milions d’anys després del Big Bang. El que ens ensenya aquest descobriment és que si mirem molt de temps amb un telescopi a qualsevol direcció de l’univers trobarem milers i milers de galàxies. Un resultat impressionant.

Amb els Camps Profunds els astrònoms van poder veure amb claredat, per primera vegada, el moment en què les galàxies s’estaven formant. Les imatges d’aquestes galàxies febles donen pistes “fòssils” sobre la forma que va tindre l’univers en un passat molt remot i com va poder haver evolucionat amb el temps.

Expansió accelerada

Amb el Hubble també s’ha aconseguit esbrinar el ritme i la forma en què l’Univers s’expandeix. I resulta que no només s’expandeix, sinó que ho fa de manera accelerada. Durant molts anys els cosmòlegs han estat discutint sobre si l’expansió de l’Univers s’aturaria en algun futur distant o si continuaria eixamplant-se  per sempre. I això depenia de la quantitat de massa que té l’Univers en conjunt i, en conseqüència, de quina és la densitat de l’Univers.

Doncs ara sabem que, per les observacions de supernoves llunyanes dutes a terme amb el Hubble, l’expansió no està disminuint en absolut, sinó que, a causa d’alguna propietat misteriosa de l’espai, denominada energia fosca, l’expansió s’està accelerant. Aquesta conclusió sorprenent és el resultat dels mesuraments combinats en observar supernoves llunyanes amb els millors telescopis del món, inclòs el Hubble.

El descobriment de l’expansió accelerada de l’Univers va permetre que l’any 2011 tres astrònoms, Saul Perlmutter, Adam Riess i Brian Schmidt, obtingueren el Premi Nobel de Física.

Esclats de raigs gamma

Les observacions realitzades amb el telescopi espacial Hubble han aconseguit posar llum a un misteri: els esclats de Raigs Gamma (GRB, en anglés). Són emissions molts curtes d’aquesta radiació tan energètica, només observables des de telescopis amb detectors d’alta energia en òrbita. Són tan curtes que de vegades no s’aconseguia distingir la seua petjada visible des de terra. En ser tan energètics semblava que no estarien associats a estrelles. Avui, en part a causa del Hubble, sabem que aquestes explosions s’originen en altres galàxies, sovint a molt grans distàncies.

Després de les observacions del Hubble de l’atípica supernova SN1998bw i de l’esclat de raigs gamma GRB 980425, semblà plausible una connexió física d’aquests dos esdeveniments. Però altres treballs associen els esclats al xoc i col·lapse d’un sistema binari d’estrelles de neutrons.

Mirant els planetes

El telescopi espacial Hubble ha dedicat també part del seu temps d’observació a investigar els objectes més pròxims com els cossos del Sistema Solar.

Les imatges del Hubble d’alta resolució dels planetes i llunes del nostre Sistema Solar només poden ser superades per les fotos preses per naus espacials que hi han anat, al seu costat. Hubble, fins i tot, té un avantatge sobre aquestes sondes: pot veure aquests objectes de manera regular, per la qual cosa pot observar-los durant períodes molt més llargs que qualsevol sonda que haja passat a prop. El control regular de les superfícies planetàries és vital en l’estudi d’atmosferes i geologia planetàries.

A més Hubble és més versàtil per a l’observació planetària. Pot reaccionar ràpidament a successos inesperats que ocorren en el Sistema Solar. Per exemple, açò ens va permetre veure l’impressionant xoc dels trossos del cometa Shoemaker-Levy 9 en l’atmosfera de Júpiter durant uns quants dies del mes de juliol de 1994. Hubble va seguir els fragments del cometa en el seu últim viatge i va enviar increïbles imatges en alta resolució de les cicatrius de l’impacte.

Hubble també ha observat el planeta Mart, sobretot en les oposicions, Saturn i les seues llunes i, per suposat Plutó i les llunes que l’envolten. I fins i tot ha descobert noves llunes, així com un planeta nan més enllà de Plutó, la qual cosa va conduir a discutir si Plutó és un planeta. I això comportà la rebaixa final de categoria espacial del  cos celeste.

Formació planetària

Han estat molt importants les observacions de Hubble que han servit per confirmar les teories de la formació dels planetes. Abans del llançament del telescopi, s’estava segur que el Sol s’havia format a partir d’una nebulosa de gas i pols, que es comprimí deixant al seu voltant un disc de residus del qual, per acreció, s’anaren formant els planetes. Tot molt bonic, però no es tenien altres exemples. Com saber si la teoria era correcta?

L’alta resolució de la càmera del Hubble va permetre, per primera vegada, observar aquests discos de gas i pols, (en anglés “proplyds” de protoplanetary disks), al voltant d’estrelles acabades de nàixer en la nebulosa d’Orió. Recorde perfectament les imatges dels discos menuts amb un punt roig al centre en una imatge del Hubble de l’any 1995. El descobriment va causar impacte. A partir d’aquell moment es va tindre la certesa que existien segurament altres planetes fora del sistema solar i que es formaven com ho va fer el nostre.

Però Hubble també ha tractat d’observar planetes ja formats fora del Sistema Solar. Així és com l’any 2008, va aconseguir fotografiar per primera vegada un planeta extrasolar en llum visible. I així va ser com vam poder veure el planeta Fomalhaut b, un planeta gegant gasós d’aproximadament tres vegades la massa de Júpiter en òrbita de l’estrella Fomalhaut. Dins del disc de residus que l’envolta, un petit punt brillant va canviant de posició d’any en any.

Però fins i tot, fa ben poc, l’any 2012 Hubble descobrí un nou tipus de planeta extrasolar: un món aquàtic, una espècie de Waterworld extraterrestre, envoltat per una atmosfera densa i humida.

Forats negres supermassius galàctics

Les altes prestacions del telescopi Hubble no només han confirmat l’existència dels forats negres, sinó que amb l’alta resolució de les càmeres de Hubble s’ha demostrat que efectivament els forats negres existeixen i que, a més a més, el centre de totes les galàxies espirals tenen un forat negre supermassiu, un monstre d’uns quants milions de masses solars. De fet, Gargantua, el forat negre de la pel·lícula Interstellar, és un forat negre d’aquest tipus. No s’han inventat res. I això ho sabem ara gràcies a les observacions fetes amb el Hubble.

Però no ho saben tot encara, per sort. El perquè d’aquesta associació, forat negre – galàxia és encara un misteri que caldrà esbrinar. Això té moltes implicacions per a la teoria de formació i evolució de les galàxies.

Lents gravitatòries com a telescopis còsmics

Tothom té assumit en el nostre subconscient que la llum viatja en línia recta. Ho veiem cada dia. Però realment això no és així. Einstein ja va demostrar el 1915, fa 100 anys!, que els objectes massius deformen el teixit de l’espai-temps. Així que quan la llum d’un objecte llunyà passa prop d’una galàxia o d’una estrella, la seua trajectòria es corba cap a ells. Aquest efecte s’anomena lent gravitatòria i s’observa en ben poques ocasions. S’ha de tindre la sort de tindre alineats un objecte llunyà amb una galàxia relativament pròxima. I només la sensibilitat de telescopis com el Hubble les pot estudiar detalladament. De vegades els rajos que vénen en diferents direccions de l’objecte llunyà es dobleguen formant múltiples imatges de la galàxia original. Un exemple recent ha estat veure com una supernova d’una galàxia distant mostrava quatre imatges a causa de la distorsió d’un cúmul de galàxies pròximes.

Matèria fosca

Les observacions amb el Hubble han permés també estudiar la misteriosa matèria fosca. Actualment es creu que unes 3/4 parts de la massa de l’Univers està formada per una matèria que no emet llum, una substància molt diferent de la que composa el món que ens envolta.

La matèria fosca interactua només amb la gravetat, la qual cosa significa que no reflecteix, ni emet, ni tapa la llum de les estrelles. Per això, no es pot observar directament. Ara bé els estudis fets amb el Hubble de com els cúmuls de galàxies dobleguen la llum que passa per ells (les lents gravitatòries de les quals hem parlat abans) permeten deduir on es troba la massa oculta. A partir de les observacions ja s’han fet mapes indicant on està aquesta massa fugissera.

L’enigma de la naturalesa d’aquesta fantasmal matèria encara estem lluny de resoldre’l. Ho comprendrem algun dia? Segur.

Nova visió de l’Univers

Hubble ens ha canviat la nostra visió de l’Univers. Abans de Hubble era com si miràrem el cel amb ulleres brutes. Amb Hubble hem vist el cel directament sense les ulleres, molt més clar i sense impediments. El telescopi espacial és una de les missions científiques més reeixides i duradores de la NASA i de l’ESA. Ha retornat a la Terra centenars de milers d’imatges, llançant llum sobre molts dels grans misteris de l’astronomia. La seua mirada ens ha ajudat a determinar l’edat de l’univers, la identitat dels quàsars i l’existència de l’energia fosca.

I què li passarà finalment a Hubble? Segons el que li queda de combustible sembla que podrà durar fins el 2020 o 2030. Ja s’està preparant un substitut, el telescopi James Webb, amb un nou disseny… però d’això ja en parlarem un altre dia.

Més informació:

La web creada per a l’aniversari: Hubble 25 Anniversary.

El lloc web on trobar les seues imatges: Hubble site.

El Hubble Heritage Project website. On s’han triat les millors imatges del telescopi Hubble, s’han millorat i s’han explicat per experts amb la finalitat d’educar i inspirar.

Imatges:
Foto 1. Hubble observat des d’un transbordador.
Foto 2. Transferència de dades des del Hubble.
Fotos 3. Imatge abans i després de la reparació, 1993
Foto 4. Columnes de gas en la Nebulosa de l’Àguila(M16): Pilars de la Creació. Zona de formació estel·lar. NASA, ESA, STScI, J. Hester and P. Scowen (Arizona State University).
Foto 5. Aquesta imatge d’alta resolució del camp ultra profund del Hubble HUDF inclou galàxies de diferents edats, mides, formes i colors. Les més petites i vermelles, unes 100, són de les més distants i ja existien quan l’univers tenia tot just 800 milions d’anys. NASA/ESA.
Foto 6. Nebulosa del Cranc (M1). Gas en expansió de la supernova 1054.NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University).
Foto 7. Imatge en color dels impactes múltiples del cometa P/Shoemaker-Levy 9 en Júpiter. NASA/ESA
Foto 8. Imatge de Mart durant l’oposició del 2001. NASA/ESA
Foto 9. Quatre llunes al voltant de Saturn. NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Foto 10. Sistemes protoplanetaris en Orió. NASA, ESA and L. Ricci (ESO)
Foto 11. Imatge de Fomalhaut i Fomalhaut b Credit: NASA, ESA, P. Kalas, J. Graham, E. Chiang, E. Kite (University of California, Berkeley), M. Clampin (NASA Goddard Space Flight Center), M. Fitzgerald (Lawrence Livermore National Laboratory), and K. Stapelfeldt and J. Krist (NASA Jet Propulsion Laboratory)
Foto 12. Un disc de pols envolta un fotat negre supermassiu en la galàxia espiral NGC 7052. Roeland P. van der Marel (STScI), Frank C. van den Bosch (Univ. of Washington), and NASA.
Foto 13. Hubble veu com una supernova es separada en quatre imatges per una lent còsmica. NASA, ESA, and S. Rodney (JHU) and the FrontierSN team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI)

Després de 10 anys de viatge pel sistema solar, Plutó i Caront, la seua lluna més gran, són ja visibles des de la nau New Horizon de la NASA. I si no hi ha cap problema, el pròxim 14 de juliol, farà un vol rasant pel sistema plutonià.

Serà aleshores quan se’ns revelarà un sistema de nous mons plens de muntanyes, valls, cràters, i d’altres accidents geogràfics als quals caldrà posar nom el més aviat possible. Ho contava Vilaweb, i se m’avançà, fa uns dies, Concurs per a batejar els racons de Plutó.

La Unió Astronòmica Internacional, l’organisme que regula els noms dels objectes celestes, té com a norma que els nous accidents geogràfics revelat per les missions planetàries es batejen d’acord amb la mitologia associada al planeta. Donat que Plutó (o Hades) era el nom del déu de l’infern per a la mitologia greco-romana, s’ha seguit el criteri d’assignar noms relacionats amb l’inframon, per a totes les cultures possibles ja que Plutó, encara que explorat per una nau d’una gran potència tecnològica com són els Estats Units, és patrimoni de tots els habitants del planeta Terra.

Ja que el nombre d’accidents geogràfics de Plutó i de Caront que s’espera descobrir serà ingent, també s’han inclòs dues categories més per a extreure’n noms: la història de l’exploració de la Terra, amb els noms dels exploradors que visitaren Àsia, Àfrica i Amèrica i en feren coneixement a les seues societats, i la dels personatges de ficció que feren viatges extraordinaris en la imaginació dels lectors.

S’han recopilat nombrosos noms possibles de les tres categories citades a la web Our Pluto, i ens demanen que elegim els que més ens agraden. Podem trobar més informació, també en català a: Ajuda’ns a posar noms al mapa de Plutó i Caront!  Però afanyeu-vos a votar que el termini acaba el dimarts 7 d’abril. (extensió fins el 24 d’abril, explicat més avall)

Tot això està molt bé però hi ha un aspecte molt interessant que cal assenyalar.  També hi ha la possibilitat d’incloure noms de la nostra cultura que puguen cabre en aquestes tres categories. Encara no fem tard i potser podrien proposar noms ben nostrats. L’indret per proposar noms està ací: Nomina un nom!

Nosaltres també hem tingut exploradors que han viatjat per tot el planeta. Ara mateix, se’m vénen al cap tres personatges de la nostra història de coneixement del món que seria interessant de proposar, però segur que hi ha molts més:

1.- Domènec Badia i Leblich, també conegut com Ali Bei l’Abbassí, un espia, arabista i aventurer català que explorà el nord d’Àfrica i l’Orient mitjà a finals del XVIII i principis del XIX.
2.- Fèlix Cardona i Puig, explorador de la Guaiana veneçolana i descobridor del Salto Angel, la cascada més alta del món, l’any 1927.
3.- Marcelí Andrés i Bernat, l’explorador Andrés, metge valencià i explorador del Golf de Guinea, al segle XIX.

De la mitologia de l’Inframon tenim el Dip, una mena de gos malvat i pelut, un emissari del dimoni, i que tan bé retratà Joan Perucho, a Històries naturals i el Butoni, una mena de monstre, esperit o dimoni, que és tan popular a l’Horta de València i a altres llocs amb variants del seu nom.

I d’exploradors de ficció cal no oblidar a Opòton el Vell (1968), d’Avel·lí Artís-Gener, que narra la “descoberta” a la inversa, és a dir, són els asteques els que per motius religiosos, l’any 1489, arriben a Galícia.

Jo, de moment ja els he proposat per a que els tinguen en compte.

Actualització:

El públic té fins divendres 24 d’abril per proposar nous noms per als accidents geogràfics de Plutó i dels seus satèl·lits, que seran descoberts per la missió New Horizons de la NASA.

L’agència espacial vol donar més temps al públic de tot el món per participar en la missió a Plutó que farà el primer sobrevol proper del planeta nan, el 14 de juliol.

L’extensió de la campanya, en col·laboració amb la Unió Astronòmica Internacional (UAI) a París, ha estat a causa de l’aclaparadora resposta del públic.

Imatges: Dalt, la millor imatge del duet Plutó – Caront observat amb el telescopi espacial Hubble, en òrbita terrestre. Baix, una possible vista del conjunt Plutó – Caront que podria fotografiar la nau New Horizon el 14 de juliol. NASA.

Plutó i Caront, la seua lluna més gran, són ja visibles des de la nau New Horizon de la NASA que fa gairebé 10 anys abandonà la Terra. El pròxim 14 de juliol, si tot va bé, farà un vol rasant pel sistema plutonià.

Plutó encara era considerat un planeta quan fou llançada la nau. Un any després, el 2006, els astrònoms reunits a Praga van rebaixar-li l’estatus i el passaren a planeta nan com ho vaig explicar aleshores. Les protestes als Estats Units de polítics i gent del carrer foren sonades pels arguments emprats. No debades Plutó havia estat l’unic planeta del sistema solar descobert per un estatunidenc. Fins i tot la NASA va haver de fer un comunicat de premsa explicant que malgrat el canvi d’estatus de Plutó, l’objectiu de la nau es mantenia i que cientificament encara era interessant.

Deu anys més tard la degradació de Plutó sembla assumida i compresa per tothom. Ara cal fer ciència i preparar-se per obtenir les primeres imatges pròximes d’un objecte llunyà del cinturó de Kuiper.

Però des del 2005 han passat moltes coses al voltant del tema Plutó. Per començar s’hi han descobert uns quants satèl·lits nous. Els enginyers en el control de la missió debaten preocupats si tants satèl·lits al voltant del planeta nan no indiquen la presència d’un anell de residus al seu voltant. Un problema gros si cal corregir la trajectòria prevista de New Horizons en l’últim moment….

Mentre va arribant la nau, aquesta va fent ciència. Podeu veure la pel·lícula time-lapse de Plutó i la seua lluna més gran, Caront, que van ser fotografiats des d’una distància de rècord fa unes setmanes.

Plutó i Caront van ser observats amb l’instrument Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) de la nau al llarg d’una setmana, entre el 25 i el 31 de gener de 2015.

La sèrie de fotografies, que després va ser convertida en pel·lícula, va ser obtinguda com a part de la segona campanya de navegació òptica de la missió, per a definir millor les posicions de Plutó i Caront, en preparació al pas proper de la nau pel planeta nan i les seues cinc llunes, el 14 de juliol de 2015.

Plutó i Caront van ser observats durant un gir complet de cadascun dels dos cossos, és a dir un “dia” a Plutó i Caront, que dura 6.4 dies terrestres. La primer imatge de la sèrie va ser presa quan New Horizons es trobava a només 203 milions de quilòmetres de Plutó. L’última va ser presa 6 dies i mig més tard, i des de 8 milions de quilòmetres més a prop.
El tentineig, fàcilment visible en la pel·lícula en el moviment de Plutó, mentre Caront gira en la seua òrbita, és a causa de la gravetat de Caront, que és un objecte gran ja que té un vuitè de la massa de Plutó, i la grandària de la Península Ibèrica. Realment els dos cossos giren al voltant del centre de masses comú.

Cada exposició va ser d’una desena de segon de durada, massa poc temps per a poder veure les llunes més menudes i molt més dèbils de Plutó. New Horizons encara està massa lluny del planeta nan i de les seues llunes per a resoldre formacions superficials. Ja s’aniran veient en els pròxims mesos. Continuaré informant.

Imatge 1: NASA/APL/Southwest Research Institute.
Imatge 2: Imatge artística de la nau espacial New Horizons, que s’acosta a Plutó i la seua lluna més gran, Caront el 14 el juliol de 2015. Crèdit: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI).

Comença l’any 2015 i les revistes científiques presenten els possibles descobriments per a l’any que comença. Com ja faig fer l’any passat, us pose els avanços previstos relacionats amb l’astronomia, el canvi climàtic, la física de partícules i l’exploració espacial que presenta la revista Nature en el seu article What to expect in 2015.

L’any 1978 James W. Christy, des del U.S. Naval Observatory, descobrí la gran lluna Caront al voltant del planeta nan. Aquesta lluna de 1200 km de diàmetre és una mica més menuda que Plutó i molts consideren que Plutó-Caront és un planeta doble. Amb el telescopi espacial Hubble l’any 2005 es descobriren dues petites llunes més, Nix i Hidra, al voltant del planeta i de les quals ja en vaig parlar l’any 2006.

Els astrònoms consideren que aquest zoo de satèl·lits al voltant d’un cos tan petit com Plutó és conseqüència del xoc d’un cos celeste contra el planeta nan que ha fet expulsar material cap a l’espai que finalment s’ha condensat en llunes. El mecanisme és similar al procés de formació de la Lluna que es creu és el resultat de l’impacte d’un gran cos contra la Terra fa uns 4,4 mil milions d’anys.

Així que, un grup d’astrònoms liderats per Mark Showalter, de l’Institut SETI, que ha dirigit aquest programa d’observació amb el Hubble, va pensar que potser també hi havia un anell al voltant de Plutó causat per material expulsat pel bombardeig meteorític.

El programa d’observació de Plutó amb el telescopi espacial Hubble es va realitzar entre juny i juliol d’enguany. I la sorpresa ha estat no descobrir cap anell i en el seu lloc observar una nova lluna, anomenada temporalment P4 (de Plutó 4, quarta lluna de Plutó).

P4 és la més petita de totes. Només té un diàmetre d’uns 13 a 34 km i la seua òrbita està entre les òrbites de Nix i Hidra.

“Trobe impressionant que les càmeres del Hubble ens hagen permés veure un objecte tan petit tan clarament, des d’una distància de 5 mil milions de quilòmetres“, ha afirmat Mark Showalter, de l’Institut SETI.

Aquest descobriment és molt important per a la missió New Horizons de la NASA, que arribarà al planeta nan Plutó el 2015. La missió ha estat dissenyada per conéixer millor els móns que es troben als límits del sistema solar. La troballa del nou satèl·lit serà fonamental per a la planificació de l’encontre pròxim amb la nau enviada des de la Terra.

“Es tracta d’un descobriment fantàstic“, ha afirmat Alan Stern, investigador principal de la missió New Horizons. “Ara que sabem que existeix una altra
lluna en el sistema de Plutó podrem programar observacions pròximes
durant el nostre pas“.

P4 va ser primerament vist en una fotografia presa per la càmera 3 de gran camp del Hubble (Wide Field Camera 3) el 28 de juny. La troballa es va confirmar en altres fotografies dels dies 3 i 18 de juliol. Un punt brillant es movia de la mateixa manera com es movien els punts corresponents a Nix i Hidra. L’existència d’un nou satèl·lit era ben clara. 

Foto: crèdit: NASA, ESA, i M. Showalter (SETI Institute)

Com ja vaig dir en un post anterior, Plutó ha estat classificat en la darrera assemblea de la IAU com a planeta nan. La viquipèdia anglesa, sempre tan eficaç, ja fa dies que ha incorporat les darreres definicions.

Els nord-americans s’han quedat sense planeta doncs. Josep Emili Arias en parla molt bé a l’article publicat al Levante. (Posaré l’enllaç quan puga. Quina web més dolenta tenen…) Plutó, descobert el 1930 per Clyde Tombough, tot just en plena depressió americana, era tot un orgull nacional. Ampliar el Sistema Solar amb el 9é planeta!. M’acabe d’assabentar en aquest últim enllaç que aquest astrònom deia haver vist OVNIS i que creia fermament que els extraterrestres ja havien vingut(!)…

Michael E. Brown, codescobridor del cos 2003 UB313, popularment conegut per Xena, ja no serà el descobridor del 10é planeta del sistema solar, sinó que el fet que aquest cos siga més gran que Plutó ha portat més bé a eliminar Plutó de la llista de planetes. Ha passat a ser, per dir-ho d’alguna manera, l’assassí de Plutó. Mireu la pàgina web on descriu com van trobar Xena. Fixeu-vos en el titular de la pàgina. Està ratllat!

He fet una petita enquesta al voltant d’aquest tema entre els col·legues que es dediquen a les més variades branques de l’astronomia. Aquesta enquesta no té cap valor, podeu suposar-ho. Alguns, -la majoria- estem clarament a favor de la proposta que va triomfar. Jo m’hi incloc, per les raons que s’han exposat en l’anterior post en què parlava del tema.

D’altres estan en contra. Pensen que s’hauria d’haver acceptat que Plutó, Ceres i Xena, foren declarats planetes. L’estudi sistemàtic del cinturó de Kuiper portarà, sens dubte, a la descoberta de més cossos més enllà de Plutó. Que, així, si d’ací a 5 anys, diuen,  el Sistema Solar té 50 planetes més, doncs cap problema…

Finalment, estan els que podríem anomenar els historicistes. Diuen que, encara que Plutó no compleix els estàndards per ser un planeta, hauria pogut ser acceptat al club dels planetes per raons culturals. Plutó és un planeta per raons històriques. Els cossos descoberts a partir d’ara ja no ho seran. Tancar la porta i tirar la clau.  No us escandalitzeu. La ciència en general i l’astronomia en particular n’està plena de casos semblants. Per exemple, una nebulosa planetària és un núvol immens que envolta un estel de poca massa en les fases finals de la seua evolució.  Clarament no té res a veure a la formació planetària però ha conservat el nom de quan es pensava el contrari. També les supernoves no tenen res a veure amb les noves. Ni les estrelles noves són estrelles acabades de néixer sinó tota una altra cosa.

Però Plutó continua degradant-se. Se li acaba d’assignar el número 134340 pel Minor Planet Center. L’objecte transneptunià 2003 UB313 té el número 136199.

Els nord-americans són els que pitjor s’ho han pres. Ja hi ha moltes pàgines demanant la tornada per la porta gran del cos que orbita el Sol més enllà de Neptú.  Podeu veure aquesta, o bé aquesta. Si poseu per exemple al google “pluto save petition” obtindreu 326,000 pàgines.  També podeu comprar samarretes per donar suport a Plutó. O com diuen des de la revista Sky and Telescope, revista de divulgació molt popular: Was the pluto vote anti-american?

Avui he rebut aquesta.

PLUTO PETITION: Got an opinion about Pluto?  Sign the Pluto Petition:  

http://plutopetition.com

M’ha estat enviada avui pel servei de noticies de la NASA. Tots agranen cap a casa…

No hi ha res que dure per sempre. Plutó ha deixat de ser considerat un planeta del Sistema Solar. Aquesta decisió que a alguns els pot semblar arbitrària té, tanmateix, unes profundes raons.

Plutó va ser descobert l’any 1930 per l’astrònom nord-americà Clyde W. Tombaugh. Podeu veure l’interessant post de Juli Peretó d’avui mateix. Ja feia temps que les pertorbacions gravitatòries de l’òrbita de Neptú preveien que havia d’existir algun altre cos més enllà. Es tractava de trobar el planeta X, el desconegut. Tombaugh va tindre èxit i donat que es considerava que estava a les afores del Sistema Solar se li va assignar el nom de Plutó, déu de l’infern grecoromà. Més tard, l’any 1978, Jim Christy va descobrir-li un satèl·lit, Caront, nom del barquer que duia els morts a l’infern creuant el riu Estígia.

Plutó no ha deixat de sorprendre els astrònoms. La seua òrbita de 249 anys és tan el·líptica que a vegades entra dins de l’òrbita de Neptú però la gran inclinació orbital fa que no hi haja perill de col·lisió. A més, està format per una amalgama de roques (70%) i gels de nitrogen i metà congelat (30%). La seua atmosfera és intermitent, és a dir, normalment està congelada però quan està més prop del Sol, aquesta es vaporitza i durant uns anys gaudeix d’una lleugera capa gasosa de nitrogen i metà. La grandària de Plutó tampoc no és gran cosa ja que és més menut que la Lluna, les quatre grans llunes de Júpiter (Ió, Europa, Ganimedes i Cal·listo), Tritó i Tità.

Els altres planetes, des de Mercuri a Neptú tenen unes característiques més comunes, òrbites quasi circulars, poca inclinació orbital, etc. Però les característiques peculiars de Plutó havien estat acceptades com s’accepten les estranyeses de l’ovella negra de la família.

Les coses s’han capgirat, però, des de fa uns anys. Més enllà de Plutó han anat descobrint-se nous cossos celestes orbitant el Sol. Móns tan allunyats que el Sol només és l’estrella més brillant del cel, a unes temperatures fregant els 250 graus sota zero. És la zona del cinturó de Kuiper on es creu que existeixen milers de cossos. El descobriment de l’objecte 2003 UB 313 per un equip d’astrònoms de Califòrnia liderats per M. Brown i la constància que és un centenar de quilòmetres més gros que Plutó han acabat d’encendre la polèmica. Brown argumenta, amb raó, que si Plutó és considerat planeta, aquest nou cos, que anomena informalment Xena, que és més gran, també ho ha de ser.

Aquest fet ha portat a la Unió Astronòmica Internacional (IAU) a posicionar-se. Si s’accepta que Xena és un planeta, també ho ha de ser Ceres, el major dels asteroides; Caront, la lluna gegant de Plutó i segurament unes desenes de cossos que es descobriran més enllà de Plutó. No ha estat així, afortunadament. Les coses han anat d’una altra manera. Per primera vegada en la història s’ha posat una definició clara del que es considera un planeta. És un objecte que:

• a) orbita el Sol, sense ser un satèl·lit,
• b) té la massa suficient per a adquirir una forma d’equilibri hidrostàtic -siga més o menys esfèric- i
• c) domine el seu entorn, tot havent netejat la seua òrbita d’objectes menors.

Plutó clarament incompleix la condició c) ja que entra en l’òrbita de Neptú i aquest és molt més gran. Calia un premi de consolació per als nord-americans que de colp han perdut dos llocs en el rànquing de descobridors planetaris (Plutó i Xena). A més, i molt més important que això, calia donar lloc a l’allau d’objectes que s’espera descobrir en els pròxims anys en el cinturó de Kuiper. S’ha creat la classificació de planeta nan en què la condició c) no es compleix. De moment han entrat en aquest apartat Plutó, Ceres i Xena. I pròximament, segurament hi podrien entrar Caront, Vesta, Pal·las i Hygiea (asteroides)  si es demostra que són més o menys esfèrics.

La ciència, per principi, tracta de classificar i ordenar per poder comprendre. Aquesta és la utilitat última de tot el citat afer: comprendre el nostre Sistema Solar i la seua formació, ara que centenars de nous planetes s’estan descobrint al voltant d’altres estrelles.

A final de l’any passat el telescopi espacial Hubble va fotografiar dos nous satèl·lits al voltant de Plutó. Ara han rebut nom oficial: Nix i Hidra. Tot això dins de la polèmica entre els partidaris i detractors de rebaixar a Plutó el seu estatus de planeta.

El passat 31 d’octubre 2005 la NASA va anunciar la descoberta de dues noves llunes orbitant Plutó, el planeta més distant. Aquestes llunes permetran obtenir informació sobre el sistema de Plutó i sobre el cinturó de Kuiper, conjunt de milers de cossos gelats que orbiten el Sol més enllà de Neptú.

Ara acaben de posar nom a aquestes petites llunes: Nix i Hidra.

Els noms han estat aprovats per la Unió Astronòmica Internacional, l’únic organisme internacional amb competències per a la toponimia espacial. Aquests noms, però, no han estat posats a la babalà. Seguint la tradició d’associar els planetes i les seues llunes amb la mateixa familia mitològica o la mateixa saga, s’han posat noms relacionats amb l’infern d’on Plutó és el seu deu.

Nyx és la reina de la nit. Un dels seus fills és Caront, el barquer que pagant una moneda passa els morts a l’infern creuant el riu Estigia. Com que el nom Nyx ja estava usat en l’asteroide 3908 ara s’ha usat la seua versió egipcia Nix.

Hidra és la serp de nou caps amb una sang verinosa. Té cura de l’entrada de l’infern.  De vegades s’ha identificat a Hades, deu de l’infern, amb el deu romà Plutó. És el deu dels morts, fill de Cronos i de Rea i germà de Zeus i Posidó. Después del repartiment de l’Univers li va tocar la pitjor part: l’infern. Allí vivia junt a Perséfone, a qui va raptar per poder tenir parella.

Aquest nou descobriment ha excitat els astronoms planetaris i l’equip de la missió New Horizons de la Nasa que ha d’arribar a Plutó el 2015.

“Sentirem a parlar molt sobre  Nix i Hydra en els pròxims anys, ha dit el co-director de l’equip del descobriment, Alan Stern del Southwest Research Institute (SwRI) en Boulder, EUA. “Els astrònoms ja estan demanant temps d’observació en els telescopis més grans per a estudiar les seues òrbites i les seues propietats físiques. I quan finalment la missió News Horizons arribe al sistema de Plutó l’estiu del 2015 cada lluna serà cartografiada al detall.”

Plutó actualment un planeta segons la IAU, podria ser un més del conjunt de milers de cossos gelats del cinturó de Kuiper. Fins i tot ja se n’han descobert alguns més grans que ell. Molts són els arguments en contra. Per aclarir aquestes qüestions la IAU vol publicar una definició oficial de planeta el pròxim setembre de 2006. Aleshores sabrem si el podrem anomenar planeta o serà només un objecte més del cinturó de Kuiper.

Per a veure la foto més gran, feu botó dret amb el ratolí i trieu Visualitza la imatge o equivalent. Els usuaris de l’Internet Explorer hauran d’anar a Propietats, copiar-ne l’adreça i enganxar-la a una nova finestra. (gràcies a Marc Belzunces)

La inclusió de temes científics en la literatura catalana no és molt freqüent. Per això sobta que a la novel·la Senyoria de Jaume Cabré ho haja fet i a més se n’haja reeixit. L’astronomia a la novel·la és un dels principals fils conductors i les històries que des d’antic s’han llegit al firmament expliquen el que li passa al seu protagonista.

Senyoria (1991) de Jaume Cabré conta la història de Rafel Massó, Regent Civil de la Reial Audiència de Barcelona a finals de l’any 1799, de les seues decisions judicials i de les seues conseqüències. Està ambientada en l’época de la decadent noblesa borbònica barcelonina i de la naixent i puixant burgesia.

Però del que vull parlar és de la presència de l’astronomia en aquest relat. Rafel Massó, fora de l’Audiència, és un astrònom afeccionat que amb el seu telescopi es dedica a observar les constel·lacions i imaginar les històries mitològiques escrites als cels. D’aquesta manera l’astronomia no és un tema accessori de la novel·la sinó que n’és part fonamental. De fet, la novel·la està dividida en tres llibres: Sota el signe d’Orió, L’esglai de les Plèiades i Plutó erràtic.

Rafel Massó és un astrònom versemblant. Diversos passatges del llibre ens confirmen que el jutge està realment fent ús d’un telescopi. Si està mirant la nebulosa d’Orió, ha d’ajustar contínuament la posició perquè el seu telescopi no té, com en l’actualitat, un motor per seguir el moviment dels objectes celestes. A més, la inversió de la imatge és un fet real que afecta els telescopis. Però, com ben bé ens diu Jacint Dalmases a la novel·la, els cossos celestials no tenen a dalt i a baix. Tanmateix Rafel Massó necessita adaptar un inversor d’imatges al seu telescopi per poder observar altres cossos celestials no precisament situats al firmament, la seua veïna Gaietana.

Rafel Massó té un mestre que li ha ensenyat tot el que sap d’astronomia. És el doctor Dalmases. Aquest metge i expert astrònom és un científic que Jaume Cabré ha inventat per fer més creïble l’acció en una Barcelona grisa amb les seues universitats eliminades per Felip V arran de la Nova Planta.

El regent està obsedit per la nebulosa d’Orió i per les petites estrelles del seu interior anomenades el trapezi. Aquesta zona de formació estel·lar rep el nom de M42 dins del catàleg de Messier. Charles Messier, astrònom francés, que apareix repetidament citat a la novel·la, estava interessat pels cometes. Aquests són boles de gel, pols i roques que orbiten el Sol amb òrbites molt allargassades i, en aproximar-s’hi desenvolupen una cabellera de gas i pols i una llarga cua. Quan Messier va veure que al cel hi havia objectes d’aspecte nebulós que podrien molestar-lo en la seua recerca de cometes, es va dedicar a observar tot el cel per catalogar-los. El seu inventari conté 110 objectes d’aspecte nebulós que actualment poden classificar-se com a nebuloses de gas i galàxies. De fet Rafel Massó parla de la nebulosa d’Andròmeda (M31). Fins la segona dècada del segle XX no es va descobrir que aquesta nebulosa realment és una galàxia que es troba a uns 2,2 milions d’anys llum, amb la qual cosa s’eixamplaven de manera extraordinària les dimensions de l’Univers.

Al llibre podem identificar Rafel Massó amb la constel·lació d’Orió. Orió, segons la mitologia, era un gegant caçador nascut a la Terra, fill de Posidó (Neptú) i que podia caminar per damunt la mar. Era molt bell i tenia molta força. Va tindre una vida sexual molt activa, sempre perseguint per les bones o per les males, totes les dones que es creuaven al seu camí. Va perseguir les Plèiades. Finalment la deessa Artemis li envià un escorpí que li picà al taló i el matà. L’escorpí fou elevat al firmament com a constel·lació, i el mateix li succeí al gegant Orió. Ara, si observem el cel, les dues constel·lacions estan ben separades. La primera és una de les més importants constel·lacions de l’estiu mentre que Orió és la més bella i visible de l’hivern.

Les teories heliocèntriques, que defensen un sistema solar amb el Sol com a centre, eren totalment acceptades en els ambients científics i intel·lectuals a finals del segle XVIII. Però l’esglèsia encara s’hi resistia com queda reflectit a certs passatges del llibre en boca de Fèlix Amat.

No tenia raó Rafel Massó quan defensa davant Jacint Dalmases que Aldebaran, l’estel principal de Taure, és un estel únic. Els moderns telescopis han trobat un acompanyant poc massiu i menut. El doctor Dalmases, a partir d’una breu variació de la seua brillantor, explica que hi ha una altra estrella junt amb Aldebaran. Però aquesta variació de brillantor seria produïda pel fet que Aldebaran és un estel variable i no perquè té una companya, ja que aquesta és molt dèbil.

Només he pogut detectar un error. Cap al final del llibre s’afirma que Plutó, que seria descobert el 1930, es trobava en la constel·lació de Taure en l’època en què passa l’acció. L’ús d’un programa informàtic que ens recree el cel en anys pretèrits ens mostra clarament que Plutó es trobava realment més cap a l’oest, just en la constel·lació d’Aquari a finals de l’any 1799. El planeta que brillava en Taure, al nord d’Orió, era Júpiter. Tenint en compte la cura que s’ha seguit en tot el llibre en els temes astronòmics, haig de suposar que aquesta permuta astronòmica no és més que una llicència que haurem de perdonar.

Una bona lectura que us recomane vivament tant per saber què li passa al protagonista Rafel Massó com per la bellesa de les descripcions astronòmiques. Tan de bo tots els llibres que fan referència a temes científics ho feren amb tant de gust i exactitud. La ciència seria considerada part de la cultura tal com ho són la música o la pintura, posem per cas.

Llegiu-lo. Us agradarà.

Avui dijous 27 d’abril, a la Facultat de Filologia de la Universitat de València, Jaume Cabré parlarà d’aquestes i d’altres coses en un debat amb els alumnes de diversos instituts de secundària del País Valencià dins del cicle DIÀLEG ENTRE L’ESCRIPTOR I ELS LECTORS JOVES A LA UNIVERSITAT DE VALÈNCIA – 2006 – organitzat pel Departament de Filologia Catalana, l’Institut Interuniversitari de Filologia Valenciana i el Servei de Formació Permanent de la Universitat de València.

Actualització 1. He afegit en el text un enllaç a una imatge del cel a finals de 1799. Plutó es mou molt lentament en el cel i durant tota l’acció de la novel·la (11 de novembre 1799 a 1 de gener 1800) Plutó es troba aproximadament al mateix lloc.

La Universitat de Bonn acaba d’anunciar la mesura del diàmetre de 2003UB313. Aquest nom tan estrany es refereix a l’objecte més conegut amb el nom de Xena. El planeta va ser descobert per Mike Brown (Caltech) i col·laboradors a finals del 2003 però ara se n’ha determinat el diàmetre.

I sorpresa! Ha resultat ser més gran que Plutó.

Un equip alemany va fer les mesures utilitzant el radiotelescopi d’ones mil·limètriques IRAM situat al Pico Veleta, a Sierra Nevada. Frank Bertoldi, de la Universitat de Bonn i del Max-Planck-Institute for Radioastronomy i primer firmant de l’article publicat a Nature no pretén degradar Plutó del grup de planetes sinó que 2003UB313 obtinga també el rang de planeta. Les dues institucions han fet un comunicat de premsa.

Com diuen al comunicat, han mesurat l’emissió tèrmica de l’objecte, essent capaços de determinar que té un diàmetre d’uns 3000 km. Açò el fa uns 700 km més gran que Plutó i per tant és l’objecte més gran que s’ha descobert al sistema solar des del descobriment de Neptú per Galle i d’Arrest el 1846.

2003UB313 és un membre d’un cinturó d’uns 100,000 objectes de roques i gels en les afores del sistema solar més enllà de Neptú a distàncies d’uns 4,000 milions de km, unes 30 unitats astronòmiques (1 unitat astronòmica és la distància Terra-Sol). Aquest cinturó s’anomena Cinturó de Kuiper. Els objectes en aquest cinturó giren en òrbites estables amb períodes d’un 300 anys. També és el lloc d’on venen els cometes de curt període.

2003UB313 no és l’únic planeta descobert en aquest zona del sistema solar. El mateix equip americà format per Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatory), and David Rabinowitz (Yale University) n’han descobert d’altres, com 2003 EL61 i 2005 FY9 però aquest només són 3/4 del diàmetre de Plutó. Asseguren que a finals del mes de febrer obtindran també la mesura del diàmetre de Xena amb dades del Hubble Space Telescope. Podeu llegir el magnífic i didàctic article sobre el estatus de planeta de Xena escrit pels seus descobridors.

Xena és un planeta o no ho és? I com queda ara Plutó?

Ja fa temps que es parla que Plutó no haguera tingut que tenir l’estatus de planeta. Sempre ha sobtat que la seua petita grandària, el seu cos gelat, la seua lluna Caront quasi tan gran com ell, la seua òrbita tan excèntrica que li provoca una atmòsfera intermitent activa només quan està més prop del Sol i la seua inclinació orbital no estan d’acord amb les propietats físiques i orbitals dels altres planetes.

La discussió és forta a vegades per degradar al planeta. Raons sentimentals i culturals mantenen la posició del planeta com a nové satèl·lit del Sol. Però cal tenir en compte també que Plutó va ser el primer planeta descobert per un americà el 1930. I això també ha d’influir…