Pols d'estels

El bloc d'Enric Marco

Arxiu de la categoria: La Galàxia

Perills còsmics

0

David Barrado Navascués
Editorial: Oberon
Data edició: 28/10/2021
Pàgines: 237
ISBN: 978-84-415-4351-5


Després de mil·lennis explorant i colonitzant la superfície terrestre podem dir que l’Homo sapiens ha aconseguit dominar la Terra. Això sí, amb uns costos mediambientals i humans enormes. La pressió sobre la vida silvestre ha tingut conseqüències, entre elles les múltiples epidèmies que hem patit, una encara no superada. No satisfets amb això, sempre hi ha individus de la nostra espècie que agredeixen violentament i de manera sistemàtica a uns altres en diverses parts del món, a l’Àfrica, Àsia, Amèrica i Europa. Som uns veritables supervivents.

Preocupats pels conflictes terrestres causats per la intransigència i la cobdícia humanes que posen en escac la supervivència de la humanitat, com les guerres actuals o futures o el cada vegada més present canvi climàtic, no podem oblidar unes altres amenaces que poden venir de molt lluny, de l’espai exterior. D’aquestes, de moment, la humanitat no pot fer-hi res o molt poc per a protegir-se.

De fet, els nostres ancestres eren ben conscients de la caducitat de la nostra civilització. Moltes mitologies, a més dels mites de la creació del món inclouen també relats de la seua destrucció. Creació i Apocalipsi, Ginnungagap i Ragnarök, el principi i la fi de la humanitat són inherents al procés normal de la vida humana.

Enfront d’aquestes idees místiques, la revolució científica del segle XVII i XVIII ens va oferir un cosmos com a entitat organitzada, amb lleis universals que permeten predir el futur. Amb Newton i Laplace arribarem a pensar que el Sistema Solar funcionava com un rellotge còsmic, que si no quedava dominat sí que estava controlat.

No obstant això la supèrbia humana per pretendre el domini del cosmos ha quedat bandejada després dels avanços de l’astrofísica. Ara coneixem millor els perills còsmics que ens aguaiten. El primer que se’ns ve a la ment és la possible caiguda d’un asteroide sobre la Terra, provocant una hecatombe. Això ja ho ha patit el nostre planeta diverses vegades al llarg de la seua història geològica.

Però són molts més els perills als quals s’enfronta la nostra civilització. Entre ells, ara que ens acostem al màxim del cicle solar, podríem destacar les colossals emissions de massa coronal del Sol (CME, de les seues sigles en anglès), que podrien acabar amb la nostra tecnologia si vénen dirigides cap a la Terra. La meteorologia espacial, amb l’ajuda de tota una flota de sondes mirant al Sol, tracta de conèixer millor aquests esdeveniments catastròfics per a protegir-nos d’ells.

El llibre Peligros cósmicos. El incierto futuro de la humanidad de David Barrado Navascués ens detalla aquests i tots els altres riscos als quals la humanitat haurà de fer front en un temps pròxim o molt llunyà. David és exhaustiu en relatar tots els perills que ens esperen, des dels quals resulten de l’evolució de la Terra i el Sol, als moviments i mort de les estrelles pròximes, els cossos errants i fins i tot l’evolució i final del cosmos.

La informació que ens ofereix David està escrupolosament al dia. Així coneixerem els intents de les agències espacials per a protegir-nos del més que probable harmagedon còsmic, les cerques sistemàtiques de cossos errants o els estudis sobre els efectes en la xarxa elèctrica de l’impacte d’una CME. A més el llibre està ple de referències literàries, que lluny de distraure al lector, el canalitza en el tema a tractar i ens recorden que les preocupacions sobre el nostre final sempre han estat en la ment dels escriptors.

Però al contrari del que podria semblar, el llibre no és catastrofista ni ens predisposa a témer al cosmos, sinó que, aprofitant l’explicació de les amenaces certes, ens detalla les meravelles de l’univers del qual, no l’oblidem, en formem part.

Acabe amb la reflexió final que fa David en el llibre: “ Gaudim del nostre propi Edèn, cuidant-ho de manera adequada. Investiguem els fenòmens de l’univers, indagant sobre la seua estructura i evolució. Però tinguem en compte que el nostre món és en extrem fràgil i que el cosmos, en la seua indiferència, és insistent i sorprenentment hostil.

Enric Marco
Departament d’Astronomia i Astrofísica
Universitat de València
Versió en castellà. Butlletí de la SEA, estiu 2022.

Desvelat com és el forat negre de la Via Làctia

0
Publicat el 13 de maig de 2022

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Més informació:

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

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

Un forat negre a només 1000 anys llum de la Terra

0
Publicat el 10 de maig de 2020

Un equip d’astrònoms de l’Observatori Europeu Austral (ESO) i d’altres institucions ha descobert un forat negre a només 1.000 anys llum de la Terra. És el forat negre més proper al nostre Sistema Solar no mai detectat fins a la data. Forma part d’un sistema triple d’estels que es troba tan prop que fins i tot es pot veure a simple vista des de l’hemisferi sud. L’estudi s’ha publicat fa uns dies en la revista Astronomy & Astrophysics

Fins fa ben pocs anys un forat negre era només una entelèquia matemàtica que derivava de manera natural de les equacions de la Relativitat General. Ara ja intuïm que totes les galàxies espirals tenen un forat negre de milions de masses solars al seu centre i fins i tot ja els hem vist de prop i hem mesurat els seus xocs espectaculars a partir de la captació de les ones gravitatòries.

Aquest són els galàctics. Però hi ha d’altres més modestos. Un forat negre estel·lar és el final esperat d’un estel de més de 8 masses solars. Una vegada acabades les diferents fases de crema del combustible nuclear, l’estel s’enfonsa sense remei i, després d’una espectacular explosió supernova, desapareix de l’univers visible. No brilla, és negre i només diversos processos físics que ocorren al seu voltant el fan notar als instruments científics: fortes emissions de radiacions d’alta energia (X i gamma), o la presència d’un disc d’acreció que remena material al seu voltant per que se l’acabe engolint finalment.

Que passa, però, quan no hi ha emissió ni disc d’acreció? Quan el forat negre no és actiu? Aleshores el forat negre és totalment invisible. L’estel mort vaga per la galàxia sense ser captat.

Tanmateix no deixa de ser un estel i els estels solen viure en parella o trios si pot ser. Els estels dobles o triples són molt freqüents en la Via Làctia i són sistemes interessantíssims per estudiar-ne les propietats, sobre tot les masses. Per exemple, només a partir del moviment de les òrbites podem inferir les masses involucrades a partir de la Tercera Llei de Kepler.

I això és el que ha passat amb l’equip de l’ESO. Estudiant, amb el Telescopi MPG/ESO de 2,2 metres, instal·lat a l’Observatori de La Silla, a Xile, el sistema estel·lar doble HR 6819, format per dos estels blaus calents de tipus B i Be, l’equip va veure que l’estrella interior en realitat gira, amb un període de 40 dies, sincrònicament amb un objecte invisible, mentre que la segona estrella orbita a una gran distància al voltant d’aquestes dues.

Imatge de gran camp en al constel·lació de Telescopium on es pot veure al centre el sistema  HR 6819. Font: Digitized Sky Survey 2.

El forat negre ocult en HR 6819 és un dels primers forats negres de massa estel·lar descobert que no interactuen violentament amb el seu entorn i, per tant, semblen veritablement negres. Malgrat això, l’equip va poder detectar la seua presència i calcular la seua massa estudiant l’òrbita de l’estrella interior. “Un objecte invisible amb una massa de, al menys, 4 vegades la del Sol, només pot ser un forat negre“, conclou el científic d’ESO Thomas Rivinius, que ha dirigit l’estudi i que treballa a Xile.

Fins ara, els astrònoms han detectat tan sols un parell de dotzenes de forats negres en la nostra galàxia, i gairebé tots ells interactuen amb el seu entorn i donen a conèixer la seua presència mitjançant l’alliberament de potents raigs X. Però els científics estimen que, al llarg de la vida de la Via Làctia, centenars o milers de milions d’estrelles van acabar col·lapsant com a forats negres en acabar les seues vides. El descobriment d’un forat negre silenciós i invisible a HR 6819 proporciona pistes sobre on podrien estar els nombrosos forats negres ocults a la Via Làctia. “Hi ha d’haver centenars de milions de forats negres per aquí, però en coneixem ben pocs. Saber què cercar hauria facilitar-nos la tasca de trobar-los“, afirma Rivinius.

Així que segurament ara mateix molts forats negres desconeguts vaguen per la Galàxia. Una apassionant conclusió que ens deixa un sabor amarg a la boca i que ens recorda que la violència neutra de l’univers és la norma. ¿Hi haurà algun encontre futur del Sistema Solar amb un forat negre silenciós? Sort tenim de la immensitat de la Via Làctia i de la baixa probabilitat que això passe. O ja el tenim ací?

Més informació.
Un instrumento de ESO detecta el agujero negro más cercano a la Tierra

Imatges

1.- Imatge artística que mostra les òrbites dels objectes del sistema triple HR 6819. Aquest sistema està format per un estel interior (òrbita en blau) i un forat negre ara descobert (òrbita en roig), així com un tercer estel en una òrbita més ampla (també en blau).
2.- Imatge del telescopi espacial Hubble que mostra la supernova 1994D al costat de la la galaxia NGC 4526. NASA.ESA/Hubble.

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

Què li passa a Betelgeuse?

7

Durant les nits d’hivern la constel·lació d’Orió és ben visible. Les tres estrelles alineades del cinturó ajuden a que siga una de les més conegudes del cel. La mitologia ens diu que representa un gegant caçador. I aquestes setmanes, Betelgeuse, l’estel rogenc situat al seu muscle dret, sembla que s’està apagant. És un senyal que està a punt d’explotar com a supernova?

Betelgeuse és l’estel més brillant de la constel·lació i un dels 10 més brillants del cel. Tanmateix actualment la seua brillantor ha minvat tant que a finals de desembre havia baixat a la posició 21.

Quina podria ser l’explicació d’aquest fenomen?

Betelgeuse és una supergegant roja, una immensa bola de gas d’unes 12 masses solars, un estel evolucionat que fa mil·lennis deixà la tranquil·la seqüència principal on cremava hidrogen per formar heli. Ara unflada exageradament travessarà fases successives de cremat d’hidrogen, heli, carboni, neó, oxigen i silici. Al final d’aquest procés, l’estrella acabarà amb una estructura interna similar a la d’una ceba, amb diverses capes, cadascuna d’una composició diferent. I quan les cendres siguen de ferro al centre, ja no es podrà generar més energia i s’esdevindrà el col·lapse i l’explosió de supernova.

Betelgeuse és relativament jove. Només té un 10 milions d’anys mentre que el Sol, molt més vell, es troba a la meitat de la seua vida d’uns 4500 milions d’anys. Les altíssimes pressions i temperatures de l’interior d’aquest tipus d’estels supergegants i tan massius tenen com a conseqüència que cremen molt ràpidament i tenen una vida curta. Si vius intensament la vida, la cremes molt de pressa.

Betelgeuse està a només 700 anys llum, prou prop per poder resoldre el seu disc estel·lar amb els nostres telescopis. La imatge superior, realitzada amb els radiotelescopis de  l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ens mostra l’estel supergegant roig, una de les estrelles més grans conegudes. Les antenes d’ALMA ens presenten l’estrella com d’unes 1400 vegades més gran que el Sol. La figura mostra la mida de l’estrella comparada amb el Sistema Solar. Si situarem Betelgeuse al lloc del Sol engoliria Mercuri, Venus, Terra i Mart i fins i tot el gegant del gas Júpiter. Només Saturn en restaria fora encara que sofriria la calor de l’estrella i, a poc a poc, s’aniria evaporant. I, donada la seua massa i edat, es considera que l’estel explotarà com a supernova en els pròxims 100 000 anys. Però, realment podria ser d’ací 1000 anys, o demà mateix. Ningú ho sap del cert.

Representació artística que mostra Betelgeuse amb una bombolla gegantina que bull a la superfície i una forta emissió de gas que va ser expulsada a sis radis fotosfèrics o aproximadament a una distància equivalent a l’òrbita de Neptú. ESO//L. Calçada.

I ara, des d’octubre la lluminositat de  l’estel està baixant ràpidament. A finals de desembre del 2019 la brillantor de Betelgeuse s’havia atenuat un factor 2,5, d’una magnitud aparent 0.5 a l’actual de 1.5. És a dir, l’estel és, ara mateix, un 2,5 més fosca que a l’estiu passat.

Betelgeuse està tan prop i és tan gran que és l’única estrella, sense comptar el Sol, de la qual podeu veure amb instrumentació sofisticada la seu superfície. I s’ha detectat una gran variació en l’aparició de zones fosques i brillants, que la converteix en una estrella variable. A més perd material i forma núvols de gas al seu voltant, que poden ser la causa de la baixada de brillantor observada actualment.  Les baixades i pujades de brillantor s’han observat regularment al llarg del temps des del segle XIX però mai s’havia vist una baixada tan profunda i continuada.

Així que la disminució de brillantor observada ara ha estat associada per alguna premsa a l’explosió imminent de Betelgeuse. De fet, no sabem exactament que passa a l’exterior d’una estrella pocs dies abans del seu col·lapse i explosió. Quins signes externs presenta una estrella abans de morir com a supernova? No se sap massa bé.

Tanmateix els astrofísics especialistes en el tema descarten que per ara Betelgeuse vaja a explotar. Només semblen efectes de les capes externes i dels núvols de material que l’envolten.

Simulació realitzada amb el programa Celestia de la constel·lació d’Orió tal com es podria veure des la Terra quan Betelgeuse esclate com a supernova. Hi ha, però, un detall a considerar. L’estel brillarà com la Lluna plena però continuarà essent un objecte puntual.

Ara bé, si tenim la sort que en la nostra vida l’estel es decidira a fer-nos un espectacle celeste serà un fenomen que no ens passarà per alt. Betelgeuse serà aleshores la supernova més brillant no mai observada, tan brillant com la Luna plena. A més, durant uns mesos seria visible tan de dia com de nit, i podríem caminar sota la llum de Betelgeuse. Passat aquest temps començaria a baixar la seua brillantor fins que cap als tres anys retornaria a la seua lluminositat habitual. Aquesta baixada de llum no s’aturaria ja que cap als sis anys Betelgeuse seria tan dèbil que deixaria de ser visible a ull nu. La constel·lació d’Orió perdria el seu muscle dret i el seu aspecte canviaria per sempre.

Mes informació:
Betelgeuse: Star’s weird dimming sparks rumors that its death is imminent
Betelgeuse: What’s up?
El enigma de Betelgeuse

Imatges:

1.- Betelgeuse és l’estrella brillant roja que se troba situada en la part superior dret de l’imatge. Hubble European Space Agency (HST/ESA).
2.- Sense atribució. Wikipedia Commons.
3.- Imatge via ESO.
4.- ESO/L. Calçada. A plume on Betelgeuse (artist’s impression with annotations)
5.- Infografia d’Heloïse Stavance.@Sydonai
6. HeNRyKus Celestia. Wikipedia Commons.

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

Peebles, Mayor i Queloz, premiats amb el Nobel de Física 2019

0

Com cada any a primers d’octubre les mirades es giren cap a Estocolm per descobrir quins seran els mereixedors dels premis Nobel de Física. Enguany, James Peebles, Michel Mayor i Didier Queloz, pioners en Cosmologia i en la cerca de planetes fora del Sistema Soler, respectivament, són els qui han estat guardonats amb el Nobel de Física  “ per les contribucions al nostre coneixement de l’evolució de l’univers i del lloc de la Terra en el cosmos” . Tots tres són referents en l’astrofísica actual i el premi que rebran de mans del rei de Suècia el pròxim desembre és ben merescut.

El professor Peebles de Princeton University, que rebrà la meitat del guardó, ha estat, juntament amb altres persones, el constructor del marc teòric de la cosmologia moderna des dels anys 60 del segle passat ençà.

L’origen de l’univers des dels primers instants s’explica actualment amb el model del Big Bang. Fa gairebé 14 mil milions d’anys, l’univers era extremadament petit, calorós i dens i formava una sopa de partícules de protons, neutrons, electrons i fotons, que interactuaven entre ells. Des de llavors, l’univers s’ha anat expandint, fent-se més gran i més fred. Poc abans dels 400.000 anys després del Big Bang, es formaren els primers àtoms d’hidrogen i d’heli, amb la qual cosa moltes d’aquestes partícules quedaren lligades, l’univers es va fer transparent i els raigs de llum van poder viatjar per l’espai sense interacció. Encara avui, aquesta antiga radiació ens envolta i el seu estudi detallat ens mostra molts dels secrets de l’univers. Arno Penzias i Robert W. Wilson, allà pel 1967, descobriren aquella radiació fòssil que James Peebles va poder interpretar i descobrir, a partir d’ella, nous processos físics. Tots ells van aconseguir la primera prova experimental que l’univers actual prové d’una explosió inicial calenta. La història apassionant d’aquest descobriment ja la vaig contar fa deu anys en conéixer personalment Robert W. Wilson.

Aquesta radiació del fons de microones és la imatge més primitiva del nostre univers, les primeres mesures de la qual valgueren el Nobel de Física de 1978 per als seus descobridors. Amb la base teòrica adient, aportació de James Peebles, les mesures d’aquest fons de radiació primitiu s’han anat refinant al llarg dels anys amb diversos satèl·lits dedicats. El 1992, el professor Smoot i el seu equip, després de diversos anys de mesuraments i anàlisis de les dades arreplegades pels detectors de microones a bord del satèl·lit COBE de la NASA, van produir mapes del cel que mostraven regions “calentes” i “fredes” amb diferències de temperatura d’una cent mil·lèsima de grau. Aquestes inhomogeneitats en la temperatura, observades per COBE tal com eren quan l’Univers tenia uns 400.000 anys, es consideren les petjades d’aquelles fluctuacions primordials i la confirmació del model del Big Bang. A partir d’aquestes fluctuacions es creu que es formaren les galàxies i els cúmuls de galàxies tal com els coneixem avui dia.

Finalment els resultats obtinguts a partir de les dades recollides per la missió europea Planck amb una resolució espectacular d’aquesta radiació primitiva ens van mostrar un univers del que es coneix només el cinc per cent del seu contingut, la matèria ordinària que constitueix estrelles, planetes, arbres, flors i nosaltres. La resta, el 95%, és matèria fosca i energia fosca desconeguda. Aquest és un misteri i un repte per a la física moderna.

La visió de James Peebles sobre la cosmologia física ha enriquit tot el camp de la investigació i ha posat les bases per a la transformació de la cosmologia durant els darrers cinquanta anys, des de l’especulació fins a la ciència. El seu marc teòric, desenvolupat des de mitjan anys seixanta, és la base de les nostres idees contemporànies sobre l’univers.

Les aportacions dels altres dos premiats, Michel Mayor i Didier Queloz, de la Universitat de Ginebra, són ben diferents. Actualment sabem que més enllà del sistema solar hi ha més de 4000 planetes descoberts que orbiten les seues estrelles. La mítica missió Kepler i l’actual TESS, han estat detectant els darrers 10 anys les subtils variacions de brillantor de les estrelles causades pel trànsit d’un dèbil planeta per damunt del seu disc.

Els guardonats, que rebran l’altra meitat del guardó, van ser els primers que descobriren que una estrella de tipus solar, 51 Pegasi, tenia un planeta al seu voltant, encara que utilitzaren el mètode de les variacions de les velocitats radials.

A l’octubre de 1995, Michel Mayor i Didier Queloz anunciaren el descobriment d’aquest planeta fora del nostre sistema solar, un exoplaneta, que orbitava una estrella de tipus solar a la nostra galàxia, la Via Làctia. A l’Observatori de l’Alta Provença al sud de França, amb instruments a mida, van poder veure com l’estrella 51 Pegasi oscil·lava lleugerament. Aquesta variació de velocitat radial, només podia explicar-se per la presència d’un planeta, anomenat posteriorment 51 Pegasi b, una bola gasosa comparable amb el gegant més gran del sistema solar, Júpiter, que estirava gravitatòriament l’estrella.

Aquest descobriment va iniciar una revolució en astronomia i des de llavors s’han trobat més de 4.000 exoplanetes a la Via Làctia. Encara s’estan descobrint nous mons estranys, amb una increïble riquesa de mides, formes i òrbites. Repten les nostres idees preconcebudes sobre sistemes planetaris i obliguen els científics a revisar les seues teories dels processos físics que hi ha darrere dels orígens dels planetes. Amb nombrosos projectes previstos per començar a buscar exoplanetes, segurament en pocs anys podrem trobar una resposta a l’eterna pregunta de si hi ha vida fora de la Terra.

Els premiats d’aquest any han transformat les nostres idees sobre el cosmos. Mentre que els descobriments teòrics de James Peebles van contribuir a la comprensió de com va evolucionar l’univers després del Big Bang, Michel Mayor i Didier Queloz van explorar els nostres barris còsmics a la recerca de planetes desconeguts. Els seus descobriments han canviat per sempre les nostres concepcions del món.

Més informació:

New perspectives on our place in the universe, Nobel Prize in Physics, 2019

Imatges de ”© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences”. Imatges lliures per propòsits no comercials.

Investigadors catalans descobreixen una superterra freda orbitant l’estrella de Barnard

0

Vilaweb publicava fa uns dies un llarg reportatge sobre la descoberta d’un planeta al voltant de l‘estel de Barnard, un estel pròxim ben conegut pels astrònoms pel seu ràpid moviment propi al cel. Donat que l’article de Josep Casulleras Nualart està molt bé, vos el pose per al que el pugueu llegir també per ací.


Investigadors catalans descobreixen una superterra freda orbitant l’estrella de Barnard
La investigació es publica avui a la prestigiosa revista Nature

Un grup internacional d’astrònoms encapçalat per Ignasi Ribas, investigador de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya i l’Institut de Ciències Espacials, ha descobert un planeta candidat a tenir les condicions perquè hi hagi vida fora del nostre sistema solar. És un planeta amb una massa tres vegades més gran que la de la Terra i que orbita una estrella de Barnard, una nana roja, més antiga que el nostre Sol, que és de les més pròximes a nosaltres, a només sis anys llum. Després de més de dues dècades seguint els moviments d’aquesta estrella, els astrònoms han situat aquesta superterra a prop de l’anomenada ‘línia de gel’, és a dir, la distància respecte de l’estrella a partir de la qual l’aigua que hi pogués haver estaria congelada. La seva òrbita és de 233 dies. Aquest descobriment serà publicat demà a la revista Nature.

Representació gràfica de la distància relativa entre les estrelles més pròximes i el Sol. Imatge: IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa.

Des del 1997, diferents instruments han recollit una gran quantitat de mesures del moviment subtil que anaven detectant en aquesta estrella. El 2015, una anàlisi de totes aquestes dades va suggerir que el moviment podria ser causat per un planeta amb una òrbita d’uns 230 dies, però calia aconseguir moltes més mesures que confirmessin aquesta hipòtesi. Per això, els astrònoms van observar de manera regular l’estrella de Barnard, amb espectòmetres d’una gran precisió, com el Carmenes, situat a l’Observatori de Calar Alto, a Espanya. Aquesta tècnica consisteix a utilitzar l’efecte Doppler de la llum de l’estrella per a mesurar com varia la velocitat d’un objecte amb el temps. ‘Per a l’anàlisi, vam fer servir observacions de set instruments diferents durant 20 anys. El resultat d’aquest esforç és un dels conjunts de dades més gran i exhaustiu mai assolit per a estudis precisos de velocitat radial, que ha acumulat en total més de set-centes observacions’, explica Ignasi Ribas.

Una vegada analitzades novament totes les dades, combinant les velles i les noves, va tornar a aparèixer un senyal que indicava un objecte que orbitava l’estrella amb un període de 233 dies. ‘Després d’una anàlisi acurada, estem segurs al 99% que el planeta és real, perquè és l’explicació que encaixa més bé amb les nostres observacions. Però hem de ser prudents, perquè les variacions naturals de la brillantor de l’estrella degudes a les taques estel·lars o a cicles d’activitat podrien produir efectes similars als detectats’, afegeix l’investigador manresà.

El planeta, amb una massa tres vegades la de la Terra, es mou a una distància respecte de la seva estrella que podria fer que tingués les condicions perquè hi hagués vida. És ben bé al límit de la línia de gel, cosa que vol dir que, si no tingués atmosfera, la seva temperatura podria arribar als -150 graus centígrads. Això faria improbable que pogués tenir aigua líquida a la superfície. Però les característiques i la situació el fan un excel·lent objectiu perquè la pròxima generació de telescopis el continuï observant.

Recreació artística del planeta de l’estrella Barnard. Fotografia: IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa.

Guillem Anglada-Escudé, investigador de la Queen Mary University de Londres i un dels principals investigadors d’aquest projecte, explica que aquest descobriment també ha estat possible gràcies a la col·laboració amb el projecte RedDots, gràcies al qual es va descobrir el 2016 el planeta Proxima b, l’exoplaneta habitable més pròxim a la Terra.

Participació de l’Observatori Astronòmic del Montsec
La participació catalana en aquesta investigació no s’acaba pas aquí. El telescopi Joan Oró, situat a l’Observatori Astronòmic del Montsec, a Sant Esteve de la Sarga, i gestionat per l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, és un dels equipaments que ha participat en la descoberta. ‘Ha proporcionat mesures fotomètriques de l’estrella de Barnard gairebé cada nit durant més de cinc mesos. Aquest seguiment, que s’ha fet de manera coordinada des de diversos telescopis, ha permès de descartar que el senyal trobat fos originat per la pròpia estrella i confirmar, d’aquesta manera, que era un nou planeta’, explica Ribas.

Article original:
Investigadors catalans descobreixen una superterra freda orbitant l’estrella de Barnard

Viatge al cor de la Galàxia

0

La Via Làctia és el nom popular que li donem a la nostra galàxia, zona de l’Univers on es troba el sistema solar. Formada per un disc pla d’uns 120.000 anys de diàmetre amb estructura de braços espirals, conté més de 200 mil milions d’estels, els seus corresponents planetes, així com milers de nebuloses de gas i pols, d’on després d’un llarg procés de col·lapse naixeran noves estrelles.El lloc més misteriós és el centre de la Via Làctia.  En el centre, que té forma de bulb esfèric i barrat, es concentra gran quantitat d’estrelles en general velles i ara sabem també que hi ha un forat negre supermassiu d’uns 4 milions de masses solars.

A conseqüència de la gran quantitat de pols que hi ha en la línia de visió des de la Terra cap al centre galàctic, que està situat en la constel·lació de Sagitari, la presència d’aquest forat negre només s’ha pogut detectar amb instrumentació especial i treballant en el rang de la llum infraroja.

L’Organització dels Observatoris Europeus de l’Hemisferi Sud (ESO) ha publicat fa uns dies un vídeo per acostar-nos de manera virtual a aquesta zona especialment interessant de la nostra galàxia. El vídeo comença amb una visió àmplia de la nostra galàxia, vista per un observador a ull nu des d’un indret amb cel ben fosc. Després ens submergim en la polsegosa regió central per fer-hi una ullada de ben a prop. Allà descobrirem el forat negre de quatre milions de masses solars, envoltat per un eixam d’estrelles que giren ràpidament al seu voltant. Evidentment, el forat negre és invisible però podem percebre la seua posició gràcies als moviments de les estrelles observats al llarg de 26 anys pels telescopis d’ESO. Un zoom a aquesta zona ens acosta a l’estel anomenada S2, que és l’estel que es troba més prop del monstre estel·lar. El maig del 2018 es trobava en el punt de màxima aproximació al forat negre. La part final del vídeo mostra una simulació dels moviments de les estrelles.

Informació del vídeo:

Acercándonos al centro de la Vía Láctea

Imatges i vídeo:

1.- Vídeo. ESO / GRAVITY Collaboration
2.- Imatge artística de com es creu que és la Vía Làctia vista des de fora.

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

TESS, el nou caçador de planetes

0
Publicat el 21 d'abril de 2018

La cacera de planetes extrasolars continua. La nova missió TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, enviada a l’espai dimecres passat a bord d’un Falcon 9 de SpaceX, descobrirà milers de nous planetes fora del nostre sistema solar, incloent-hi aquells que puguen suportar vida.

La missió Kepler de la NASA, llançada ara fa 9 anys, arriba a la seua fi després d’haver detectat més de 3000 planetes. Primerament amb una cerca dirigida al voltant de la constel·lació del Cigne. Després, sense giroscopis suficients per afinar la punteria, i gràcies a una genialitat d’un enginyer de la NASA, continuant la cerca amb el programa estès K2.  En tots dos casos, per construcció de la missió, els planetes trobats s’ha situat sempre en unes zones molt concretes del cel. Però, qué hi ha a la resta del firmament inexplorat?

La missió TESS ha vingut a suplir aquesta mancança. Ara s’escombrarà pràcticament tot el cel per buscar planetes extrasolars a tot arreu. Aquesta pretensió tindrà, però, un cost. TESS “només” podrà vigilar de prop 200000 de les estrelles més brillants i més pròximes situades a menys de 300 anys-llum de nosaltres. Per una banda s’imposarà un fort esbiaixament a la mostra d’estels amb possibles planetes ja que no sabrem res d’estels llunyans però, per altra banda, coneixerem millor el nostre entorn d’aquest racó de la Galàxia. I com he dit, en totes les direccions de l’espai ja que TESS cobrirà una àrea estel·lar 400 vegades més gran que la que mai ha observat Kepler.

Els científics de l’equip de TESS esperem molt de la missió. Segurament es catalogaran diversos milers de nous planetes en totes les direccions del cel. D’aquests es creu que uns 300 seran d’una mida similar a la Terra o bé de tipus super-Terres, d’una mida no major de dues vegades el nostre planeta.

Durant els dos anys de la durada nominal de la missió, els sensors de TESS captaran simultàniament, i correlativament, tots els estels brillants situats en cadascun dels 26 sectors diferents de 24º x 96º en que s’ha dividit el cel. Cada sector serà observat per les càmeres un mínim de 27 dies seguits, mesurant la brillantor de cada estrella brillant durant cicles de 2 minuts.

TESS observarà només estels brillants. Això serà ben diferent al que es fa encara a la missió Kepler. De fet els estels estudiades per TESS seran de 30 a 100 vegades més brillants que les que mai ha observat Kepler. Més brillants implica més pròxims però també permet que els planetes descoberts per TESS puguen ser estudiats molt més fàcilment des d’observatoris terrestres o des d’altres telescopis espacials com el Hubble o el futur James Webb.  Això permetrà determinar des de terra amb tècniques cada vegada més acurades si el planeta és rocós, gasós, com és la seua atmosfera i, en un futur ben pròxim, si s’hi detecten biotraçadors que ens assenyalen possible vida.

El mètode per descobrir planetes al voltant d’estrelles que usa TESS, com també ho fa Kepler, és senzill i delicat alhora. És l’anomenat mètode dels trànsits. Si una estrella té un planeta i aquest passa per davant del seu disc estel·lar vist des de la Terra, es produirà una petita baixada de la seua brillantor, de la mateixa manera com  s’esdevingué quan Venus passà per davant del Sol l’any 2012. La detecció de planetes amb aquest mètode només és factible si l’estel, el planeta i la Terra es troben aproximadament alineats. Si no és així, si el planeta, vist des de la Terra, creua per dalt o per baix de l’estel, serà indetectable.

Tot és fantàstic però encara hi ha més. Les potents càmeres de TESS segur que troben, per atzar o de manera dirigida, altres objectes fins ara desconeguts. Els científics de la missió pensen que fins a 20000 cossos nous seran descoberts en les imatges captades: nous asteroides, planetes errants, nans marrons, o, qui ho sap, alguns objectes que ni podem imaginar.

Una fantàstica etapa de grans troballes se’ns presenta en un futur ben pròxim.

Imatges:

1.- El satèl·lit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), que es mostra aquí en una il·lustració conceptual, identificarà els exoplanetes que orbiten les estrelles més brillants que hi ha al costat del nostre sistema solar. NASA.
2.- TESS situat en la còfia d’un Falcon 9 de Space X moment abans de l’enlairament.
3.- Vídeo. Com TESS escanejarà el cel quasi completament durant dos anys. NASA.
4.- Aquesta animació mostra com una baixada de la brillantor observada d’una estrella pot indicar la presència d’un planeta que passa davant d’ella, un mètode conegut com a trànsit. NASA’s Goddard Space Flight Center.
5.- Vídeo. El satèl·lit TESS se situarà en una òrbita que completa dues voltes a la Terra cada vegada que la Lluna orbita una vegada. NASA.

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

Veient de prop el naixement dels planetes

1
Publicat el 15 d'abril de 2018

El mirar fotos de quan tenies hores o dies de vida sempre fa gràcia. Imagineu, doncs, la gràcia que em fa veure imatges de com va néixer el nostre Sistema Solar i el planeta que trepitgem. No el nostre exactament, sinó d’altres similars. Això és el que s’ha aconseguit amb l’instrument SPHERE, instal·lat en el telescopi Very Large Telescope (VLT) de l’Observatori Europeu del Sud a Xile. S’ha pogut veure, amb un detall sense precedent, els discos de gas i pols formats al voltant d’un grapat d’estels joves.

La formació estel·lar es dóna en els núvols moleculars gegants. Aquests núvols, freds i densos, contenen, bàsicament, hidrogen molecular H2. A causa d’alguna classe de pertorbació, com per exemple l’explosió d’una supernova pròxima, aquests núvols es tornen inestables gravitatoriament i poden fragmentar-se localment per col·lapsar per formar una nova estrella i, segurament un sistema de planetes a partir d’un disc de gas i pols.

Aquesta col·lecció de discos protoplanetaris observats amb l’instrument SPHERE prové de l’estudi sistemàtic d’un grapat d’estels, la majoria objectes T Tauri, un tipus d’estrelles molt joves, amb menys de 10 milions d’anys d’edat i variables en brillantor. I, resulta que aquests estels tan i tan joves, quasi bebès, encara conserven part de la nebulosa d’on es van formar. Aquest gas en forma de disc pla, conté gas, pols (grans de silicats) i petites roques de grandàries d’uns centenars de metres anomenades  planetesimals. Encara que sembla que aquests discos observats no tenen planetes formats, aquests ingredients seran les peces necessàries per a la formació en pocs milers d’anys de nous planetes i, per tant, nous sistemes planetaris que observaran els futurs astrònoms.

Aquestes imatges són extraordinàries, no només perquè estem veient en directe com s’estan creant nous estels i possiblement planetes sinó que són representacions dels nostres orígens en aquesta Terra que trepitgem. El Sistema Solar tenia una estructura similar en les primeres etapes de la seua formació fa uns 4600 milions d’anys. Els discos observats presenten una gran varietat de formes, grandàries i estructures, i, potser, fins i tot, efectes que poden ser planetes en formació.

L’objectiu principal de l’instrument SPHERE és detectar i caracteritzar, mitjançant imatges directes, exoplanetes gegants que orbiten estrelles pròximes. Aquest és un repte important ja que aquests planetes es troben molt a prop de les estrelles amfitriones i es caracteritzen per tenir una brillantor molt més baixa. En una imatge normal la llum procedent de l’estrella és tan intensa que emmascara completament la feble llum que prové d’un objecte com un disc de pols o un planeta.

Per això mateix, el disseny de SPHERE s’ha basat en la necessitat d’obtenir el major contrast possible en l’entorn immediat de l’estrella. Per fer visibles els discos de pols o els possibles exoplanetes, l’instrument SPHERE combina diverses tècniques avançades. La primera és utilitzar òptica adaptativa per corregir en temps real els efectes de la turbulència atmosfèrica; les imatges obtingudes són molt més nítides i el contrast millora. La segona tècnica es basa en l’ús d’un coronògraf que, amb un petit disc opac, bloqueja la llum procedent de l’estrella central: la relació de contrast augmenta encara més.

La majoria d’aquestes imatges s’obtingueren com a part del sondeig  DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Les distàncies d’aquestes estrelles joves caçades en el procés de formar nous planetes oscil·len entre 230 i 550 anys llum de la Terra.

SPHERE està aconseguint uns resultants impressionants, no només en la caracterització d’estels joves sinó també en l’estudi d’objectes del Sistema Solar, com es pot observar en aquesta galeria d’imatges espectaculars.

Imatges:

1.- Image espectacular del disc de pols al voltant de l’estel jove IM Lupi obtinguda per l’instrument SPHERE instal·lat en el Very Large Telescope. Col·laboració ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S.
2.- Discos polsosos al voltant de diverses estrelles joves observats per l’instrument SPHERE instal·lat en el Very Large Telescope. Col·laboracions ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S i SHINE
3.- Vídeo: Molt endins del capoll fred i turbulent d’un núvol molecular es troben nombroses estrelles en les primeres fases de formació. Un d’aquestes protoestrelles acull un disc polsegós on les nanes marrons o els planetes podran formar-se algun dia. NCSA / NASA / A. Kritsuk i M. Norman (UC San Diego) i A. Boley (Univ. De Florida)

De l’estrany objecte que vingué d’un altre sistema estel·lar

0

Fa unes setmanes parlavem del primer asteroide interestel·lar descobert. Batejat amb el nom ʻOumuamua,  aquest objecte únic va ser captat el 19 d’octubre de 2017 pel telescopi Pan-STARRS 1 a Hawaii. Observacions posteriors del Very Large Telescope (VLT) d’ESO a Xile i altres observatoris de tot el món han mostrat que ha viatjat per l’espai durant milions d’anys abans de la seua trobada casual amb el nostre sistema estel·lar. Però la sorpresa no s’acaba ací: ʻOumuamua sembla ser un objecte metàl·lic o rocós altament allargat de color vermell fosc, d’uns 400 metres de longitud, i és diferent del que normalment es troba en el Sistema Solar.

El nom ʻOumuamua es va triar per l’equip del telescopi Pan-STARSS. Prové del hawaià que significa “el que arriba de lluny”. El primer caràcter no és un apòstrof sinó el caràcter hawaià ʻOkina.  La Unió Astronòmica Internacional utilitza una nomenclatura molt estricta per designar objectes menors. Si és un cometa o asteroide es posa C/ o A/ respectivament seguit de l’any del descobriment i una combinació de lletres i números. Donat que aquest és el primer objecte extrasolar detectat i, per tant, s’ha encetat la possible observació d’altres similars s’usarà la lletra  I/. Així les maneres correctes de referir-se a aquest objecte serien: 1I; 1I/2017 U1; 1I/ʻOumuamua; i 1I/2017 U1 (ʻOumuamua).

Si al principi semblava que es comportava com un cometa, la falta d’emissions de gas en passar prop del Sol va fer concloure els astrònoms que era realment un asteroide. Tanmateix un asteroide ben peculiar. Amb una inclinació orbital de 123° respecte al pla dels planetes, una velocitat de 26,33 km/s respecte al Sol quan venia cap al sistema solar, una velocitat de 87,71 km/s en el punt de màxima aproximació al Sol (periheli) seguint una òrbita hiperbòlica amb excentricitat de 1,2, estava ben clar que provenia d’un altre sistema estel·lar.

El pocs dies que va estar a l’abast dels grans telescopis terrestres van permetre fer-ne un estudi ben acurat.

Combinant les imatges de l’instrument FORS del VLT (amb quatre filtres diferents) amb les d’altres grans telescopis, l’equip d’astrònoms dirigit per Karen Meech (Institut d’Astronomia, Hawaii, EUA) va descobrir que ‘Oumuamua varia moltíssim la seua brillantor, en un factor de deu, a mesura que gira sobre el seu eix cada 7,3 hores.

Karen Meech ho explica: “Aquesta gran variació en brillantor, poc comuna, significa que l’objecte és molt allargat: la seua longitud és unes deu vegades més gran que la seua amplada, amb una forma complexa i enrevessada. També vam descobrir que té un color vermell fosc, similar als objectes del Sistema Solar exterior, i confirmem que és totalment inert, sense cap indici de pols al voltant d’ell “.

Aquestes propietats suggereixen que ‘Oumuamua és dens, possiblement rocós o amb gran contingut metàl·lic, sense quantitats significatives de gel ni aigua, i que la seua superfície ara és fosca i està enrogida a causa dels efectes de la irradiació de raigs còsmics durant milions d’anys. S’estima que mesura almenys 400 metres de llarg.

El pas d’aquest objecte tan estrany per l’interior del Sistema solar ens recorda la novel·la de ciència ficció Cita con Rama de l’escriptor Arthur C. Clarke. No vull revelar res de la història d’uns astronautes que exploren un nou cos que arriba a l’interior del Sistema Solar. Si no l’heu llegida us la recomane.  La similitud de Rama amb ‘Oumuamua és extraordinària i, per això a molts de nosaltres ens hagués agradat més que s’hagués posat el nom Rama per al primer objecte extrasolar detectat que ens visita.

Imatges:

1.- Il·lustració artísitica que mostra el primer asteroide interestel3lar: ‘Oumuamua. ESO/M. Kornmesser.
2.- Recreació de l’objecte Rama. Cita con Rama (1972)

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

Finalment una explicació per al misteriós senyal Wow!

13
Publicat el 11 de juny de 2017

Finalment un equip d’investigadors del Center for Planetary Science (CPS) als Estats Units ha donat una explicació convincent per al misteriós senyal de ràdio “Wow” detectat el 1977. L’estudi conclou que el núvol d’hidrogen que envoltava un cometa, desconegut aleshores, va emetre el fort senyal, l’origen del qual s’associava a una possible civilització extraterrestre.

El 15 d’agost del 1977 a les 23:16, el radiotelescopi de la Universitat d’Ohio, Big Ear va rebre un senyal de ràdio d’origen desconegut que provenia de la zona oest de la constel·lació del Sagitari.  Va durar exactament 72 segons i va assolir una intensitat màxima 30 vegades superior al soroll de fons.

En aquella època no existien encara els registres digitals i l’ordinador escrivia sobre fulls  de paper continu els senyals rebuts. La magnitud d’aquests s’expressava en números (del sistema hexadecimal). L’operador Jerry Ehman, que control·lava aquell dia l’instrument, va escriure la famosa nota “Wow!” (Caram!) al costat dels valors desorbitats, com es pot veure a la imatge. I aquest és el nom que se li ha quedat a aquell misteriós senyal.

Des de llavors, els científics han tractat de buscar una explicació plausible per a aquesta pujada sobtada de potència de ràdio, però cap ha semblat viable. S’hi pensà en fonts astrofísiques com ara asteroides, exoplanetes, estrelles però, també en satèl·lits militars secrets. Tanmateix, cap d’aquests hipòtesis encaixava  en el senyal rebut: molt concentrat en un punt del cel i esporàdic ja que estudis posteriors amb altres radiotelescopis més potents no tornaren a rebre cap increment de potència en aquella direcció per damunt del soroll radioelèctric.

Així que durant els darrers 40 anys la hipòtesi més raonable per explicar el fenomen era que fora un senyal d’alguna civilització extraterrestre, bé dirigit intencionadament cap a la Terra o captat accidentalment per l’antena Big Ear. La freqüència d’emissió era de 1420 MHz (longitud d’ona 21 cm) que correspon a la freqüència d’emissió de l’hidrogen neutre. Aquesta freqüència és àmpliament usada en radioastronomia per a cartografiar la Via Làctia o estudiar l’Univers ja que l’hidrogen és l’element més abundant.

“Escoltar” possibles civilitzacions alienígenes amb l’ús de la línia de 21 cm de l’hidrogen està considerat molt interessant pel programa SETI de cerca de possibles senyals extraterrestres. I, és que la línia es troba en la zona més tranquil·la de l’espectre radioelèctric, l’anomenada Finestra de Microones.

Aquests últims mesos, però, un grup del CPS liderat per l’astrònom Antonio Paris ha trobat una explicació més plausible. Han suggerit que el senyal sobtat i misteriós en Big Ear podria provindre del gran núvol d’hidrogen amb un radi d’uns pocs milions de quilòmetres que envolta el nucli d’un  cometa. I com que el cometa es mou ràpidament en el cel, la desaparició els dies posteriors del senyal en la mateixa posició celeste seria totalment explicable.

Els astrònoms han assenyalat que els cometes P/2008 Y2(Gibbs)266/P Christensen, descoberts en 2008 i 2006 respectivament, es trobaven just en la constel·lació de Sagitari, la zona del cel que explorava el radiotelescopi Big Ear. Els investigadors tingueren una oportunitat de comprovar la seua idea quan els dos cometes tornaren a aparèixer entre novembre de 2016 i febrer de 2017 per la mateix zona.

I, després de 200 observacions de la zona, que varen incloure la Via Làctia, púlsars, forats negres, i els dos cometes, els científics han arribat a la conclusió que els senyals de ràdio de l’hidrogen neutre d’aquests últims encaixen amb el senyal  “Wow!” de fa 40 anys. Per acabar de confirmar-ho van estudiar altres tres cometes que també tenien emissions similars. Evidentment no poden afirmar al 100% que “Wow!” va ser produït pel cometa 266/P Christensen, però poden afirmar amb relativa seguretat que va ser generada per un cometa.

Adéu, per tant a l’explicació alienígena. De fet, era l’emissió més forta i estranya captada per les nostres antenes i, sense explicació, per ara. Era molt temptador atribuir-ho a tecnologia no-terrestre, però cal assumir les proves. La navalla d’Occam torna a aplicar-se.

Quan dos o més explicacions s’ofereixen per a un fenomen, l’explicació completa més simple és preferible; és a dir, no han de multiplicar-se les entitats sense necessitat.

Ah! Per cert, el radiotelescopi Big Ear ja no existeix. La Universitat Ohio Wesleyan que era la propietària del terreny on estava muntat va vendre l’indret l’any 1983. Va ser, per tant, desmantellat l’any 1998 per construir-hi un camp de golf de 18 forats i una residència de 400 cases per a rics.

Imatges:

1.- El senyal “Wow” sobre paper contínu. Wikimedia Commons.
2.- Big Ear. BigEarg.org
3.- Posició del senyal Wow! en la constel·lació de Sagitari. Seti.

Un model per a KIC 8462852 fet des de València

2
Publicat el 28 de maig de 2017

Res d’estructures alienígenes, ni de núvols de cometes en l’estel KIC 8462852, també anomenat estel de Tabby per l’astrònoma que més l’ha estudiat, Tabetha Boyajian. El comportament inusual podria explicar-se per la presència d’un planeta gegant amb anells, com Saturn, acompanyat de dos núvols gegantescos d’asteroides troians al voltant de l’estrella.

Això és el que un equip d’astrònoms de la Universitat de València, liderat per Fernando Ballesteros, ha proposat aquesta setmana en un article enviat a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), disponible ací.

Recordem que l’estel de Tabby va ser observat per la missió Kepler entre l’any 2009 i 2013 dins d’un estudi de 150.000 estrelles per tal de determinar la presència o no de planetes. Però aquest estel, en lloc de mostrar una petita baixada d’un màxim d’1% de la lluminositat en passar el planeta per seu davant, com s’havia vist en altres estels amb planetes, ha mostrat baixades irregulars de flux d’un 20%. Una davallada tan brutal de llum estel·lar sense cap explicació convincent i que ha convertit l’estel en l’objecte més misteriós de la Via Làctia.

La setmana passada, com ja vaig informar, l’estel de Tabby tornà a manifestar-se. Des del 2013 havia estat tranquil·la, sense activitat aparent, almenys detectable des de la Terra. I durant 5 dies la lluminositat de l’estel cau un 3%.

I que ha proposat l’equip de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València pel que respecta a l’estrany objecte? Des de fa un any estan estudiant la possibilitat d’explicar l’inusual comportament de l’estel amb l’ús d’elements totalment habituals al Sistema Solar. L’equip de treball assegura que tota la peculiaritat de KIC 8462852 tindria sentit si se suposa l’existència d’un planeta gegant amb anells, com ara Saturn, amb un període orbital de 12 anys, i acompanyat en l’òrbita al voltant de l’estrella de dos núvols gegantescos d’asteroides troians. L’esdeveniment de la setmana passada ha accelerar l’acabament de l’article científic i l’enviament a MNRAS per a la seua publicació, prèvia valoració pels referees o censors.

Els asteroides troians són un grup d’asteroides que comparteixen òrbita amb un planeta  a l’entorn dels punts de Lagrange  L4 i L5 , situats aproximadament a 60° al davant i a 60° al darrere del planeta en la seua òrbita, respectivament. En els punts de Lagrange, l’atracció gravitatòria del planeta i de l’estel s’equilibren i, per tant, són punts d’estabilitat gravitatòria. Així que, de manera natural, els objectes que s’hi troben allí, romanen estables durant mil·lennis, seguint o precedint el planeta. Els troians més estudiats són els del planeta Júpiter com es mostra a la figura. Els que segueixen el planeta gegant s’anomenen pròpiament asteroides troians, i, per compensar, els precedents reben el noms d’asteroides grecs. Tanmateix per acurtar, als dos tipus d’objectes se’ls anomenen globalment troians .

Farà un any el company Fernando Ballesteros, de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València, s’observà d’un detall del que, aparentment, ningú s’havia adonat. Es podria interpretar la baixada del 15% de flux que detectà Kepler al voltant del dia 793 de la missió (figura 2c) con el pas o trànsit d’un planeta gegant i la sèrie de fenòmens al voltant del dia 1500 (figura 2d) com el pas d’un dels grups dels asteroides troians associats.

Com que el model pretén ser un model científic, ha de fer prediccions. I si tot és com sembla, aproximadament al voltant del dia 4430, és a dir en febrer del 2021, el segon grup de troians ha de passar per davant l’estel, un succés que la finestra d’observació del Kepler no permeté veure en el seu pas anterior. És a dir, a principis del 2021 la corba de llum de l’estel de Tabby s’ha de tornar caòtica amb baixades espectaculars i irregulars. A més a més s’espera un nou trànsit principal del planeta anellat per davant de l’estel a principis del 2023.

I per què cal introduir un anell al voltant del planeta? En la corba de llum del dia 793 (fig 2c) s’observa que la baixada és asimètrica. La davallada és més suau que la pujada de llum. Això indica que l’objecte que tapa l’estel no és esfèric sinó asimètric. I, sembla que la hipòtesi d’un anell inclinat un 5º respecte al pla orbital del planeta fa casar les dades observacionals molt bé.

https://www.instagram.com/p/BUhrbNvBQwJ/

Finalment caldria donar una explicació a la davallada de llum del sistema KIC 8462852 del 19 de maig passat. El model ho preveu perfectament com l’eclipse secundari del sistema que ocorre quan el planeta passa per darrere l’estel. Donat que els planetes sempre reflecteixen un poc la llum del seu estel, “l’apagada” del planeta ha de fer baixar momentàniament la llum del conjunt estel-planeta.

Encara que hi ha alguns punts que caldria aclarir, com ara que no s’ha detectat amb el satèl·lit Spitzer cap emissió de llum remarcable en l’infraroig que denotaria un disc, o que el planeta ha de ser gran (30% radi estel·lar) per fer un eclipsi tan profund i durador, el model té molt bona pinta i explica tot els fenòmens observats fins ara i, més important encara, fa previsions per al futur. Si els pròxims dies o mesos es produeix un altre fenomen d’activitat de l’estel KIC 8462852, el model no serà correcte. Però si l’estel no fa res fins al 2021 ja tindrem una explicació possible per a l’estel més misteriós de la Via Làctia.

Més informació:
La estrella de Tabby y sus troyanos, el bloc de Alberto Fernández Soto. 24 maig 2017.
New Hypothesis For Tabby’s Star Suggests A Ringed Planet And Lots Of Asteroids, Iflscience. Alfredo Carpineti, 24 de maig 2017. Amb entrevista a Fernando Ballesteros.
Detectar extraterrestres seria un indicatiu de que és possible sobreviure al desenvolupament tecnològic, Entrevista a Fernando Ballesteros, Premi Europeu de Divulgació Científica, Pols d’estels, 15 febrer 2007.

Imatges i vídeos:

1.- Esquema del sistema de KIC 8462852 i l’explicació del comportament inusual. Ballesteros et al., enviat a MNRAS, 2017.
2.- Corba de llum de l’estel KIC_8462852 al llarg de 1580 dies d’observació. Es veuen una baixada de flux al voltant del dia 793 i altres seguides cap al dia 1500. Baix es veuen ampliacions de les baixades. De l’article Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the flux?.
3.- Esquema dels asteroides troians de Júpiter. Wikipedia Commons.
4.- Animació del sistema per a Cuatro, feta per Santiago Romero Ruiz, Infografista en Noticias Cuatro·, Informativos Telecinco y Las Mañanas de Cuatro.

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

El misteri torna a l’estel KIC 8462852

4
Publicat el 20 de maig de 2017

KIC 8462852, l’estel més misteriós de l’univers, tal com l’anomenava fa uns dies Josep Casulleras  en un extens reportatge publicat a Vilaweb, ha tornat a fer de les seues tal com estava previst. Ha tornat a minvar la seua llum de manera espectacular. Des de fa una setmana, doncs, diversos observatoris del món l’estan seguint per tal d’esbrinar quina és la causa de les baixades espectaculars de brillantor de l’estrella.

La missió Kepler, llançada l’any 2009, ha permés descobrir més de 3000 planetes al voltant d’estels mitjançant el mètode del trànsit. Si un cos planetari passa per davant del seu estel, la brillantor d’aquest baixa un màxim d’1% durant unes hores. Però tal com vaig contar en descobrir-se, en una d’aquestes estrelles, la KIC 8462852, situada a uns 1.500 anys llum de nosaltres a la constel·lació del Cigne, les disminucions de llum que s’hi van detectar eren totalment anòmales, de fins al 20%, amb durades de dies i setmanes. No s’hi trobava cap explicació que s’ajustara a les dades. Això sí, hipòtesis moltes: des d’un disc de pols, a núvols de cometes fins a una megaestructura alienígena. Va néixer així el gran enigma de l’estel més misteriós de la galàxia, coneguda popularment com l’estel de Tabby, en honor de la seua principal investigadora, l’astrònoma nord-americana Tabetha Boyajian.

Doncs ha tornat a passar. Tal com l’astrònoma va preveure, aquest últims dies el fenomen misteriós que fa disminuir la lluminositat de l’estel de Tabby s’ha posat en marxa. Ho contava ahir al seu bloc en anglés l’astrònom cordobés Ángel R. López-Sánchez que treballa a l’Australian Astronomical Observatory (AAO).

Fa uns dies els astrònoms de l’Instituto de Astrofísica de Canarias liderats per Marian González, amb Héctor Socas-Navarro, Andrés Asensio, Carlos Westendorp i Carlos González estaven obtenint dades espectroscòpiques de l’estel amb el Telescopi Mercator d’1.2 m, situat a l’Observatori del Roque de los Muchachos a La Palma, Canàries.

La nit de diumenge passat varen descobrir un comportament inusual a les línies de l’hidrogen de l’atmosfera estel·lar. Ràpidament es posaren en contacte amb l’astrònoma principal de l’estudi de l’estel, Tabetha Boyajian que va fer una crida internacional per observar KIC 8462852 amb tots els mitjans possibles, fins i tot els astrònoms aficionats han estat invitats. Ací part de la crida de l’astrònoma:

Col·legues des de Canàries estan a la meitat d’un temps d’observació de l’estel KIC 8462852 amb l’espectrògraf HERMES del telescopi Mercator (Tenerife, Espanya). Els seus espectres preliminars mostren emissió en el centre de la línia d’Hα, menor pel que fa al Ca h i k. Per refrescar-vos la memòria, totes les observacions espectroscòpiques anteriors estaven lliure de qualsevol emissió…

Així que tots els mitjans d’observació disponibles estan observant des de fa uns dies el misteriós objecte. La passada nit (19-20 de maig), per exemple, s’observà l’estel misteriós des de les instal·lacions de l’Observatori d’Aras de los Olmos de la Universitat de València.

La xarxa global de telescopis Las Cumbres Observatory està monitoritzant l’estrella de Tabby  i va ser testimoni d’un canvi dramàtic de l’estrella en els últims dies. La brillantor es mostra pel que fa a la lluentor normal de l’estrella – el punt més baix mostra una caiguda del 2%. LCOGT

L’alerta ha permés detectar una baixada de lluminositat d’un 2% com anunciava ahir Tabetha Boyajian al twitter i sembla que va en augment. En els esdeveniments anteriors, la corba de llum ha arribat a baixar fins al 20%. És adir, la llum de l’estel ha minvat un 20% de manera irregular i durant uns dies. Imagineu quin fenomen grandiós i a gran escala està passant ara mateix al sistema estel·lar de Tabby.

Ara que l’observen (o l’observaran pròximament) multituds d’instruments i tècniques diverses des de terra i des de l’espai podrem tindre una idea més precisa del comportament estrany de l’estel. Les nits següents poden ser emocionants…

Actualització

Sembla que el fenomen que afecta a l’estel KIC 8462852 ha acabat, com demostra la corba de llum obtinguda a Las Cumbres Observatory i a molts altres. L’estel torna al nivell normal.

Imatges:

1.- Camp d’estels al voltant de KIC 8462852 (amb una creu al damunt) del Digitized Sky Survey – STScI/NASA, Colored & Healpixed by CDS. Amb Aladin Lite. Centre de Dades Astronòmiques d’Estrasburg.
2.- Mapa de la posició de l’estel de Tabby. De l’usuari @owl_astro.
3. Dibuix artístic d’un eixam de cometes al voltant de KIC 8462852. NASA/JPL-Caltech.
4.- Gràfic de la caiguda de la lluminositat de l’estel obtinguda per la xarxa de telescopis Las Cumbres Observatory.

La nebulosa del Cranc mostra els seus secrets

3
Publicat el 14 de maig de 2017

Un equip internacional d’astrònoms acaba de publicar una imatge molt detallada de la nebulosa de Cranc, resultat de la combinació de dades de diversos telescopis situats a la superfície terrestre i en l’espai. Aquests instruments cobreixen quasi tot l’espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio observades pel Very Large Array fins al potent resplendor en raigs X observat pel telescopi espacial Chandra. I per suposat, el telescopi espacial Hubble ha proporcionat la imatge de la nebulosa en llum visible mentre que la visió en infraroig ha estat proporcionada per telescopi espacial Spitzer.

Moltes vegades no som conscients que l’Univers no és només com ens el mostren els nostres ulls. La radiació que és capaç d’excitar els cons i bastons de la nostra retina, la llum anomenada visible, sols ens mostra un aspecte de la realitat del nostre entorn. Processos molt energètics com el gas gira al voltant d’un estel de neutrons brilla en llum de raig X o gamma mentre que la formació d’estels només es veu si emprem sensors de llum infraroja. Per això si volem comprendre un objecte tan complex com la nebulosa del Cranc cal combinar tota la informació disponible.

La nebulosa del Cranc és el resultat d’una violenta explosió de supernova observada per astrònoms xinesos l’any 1054. L’estiu d’aquell any, des de Xina s’observà una “estrella invitada”, un nou estel que va aparèixer en la que ara anomenen la constel·lació del Cranc. Segons conten les cròniques xineses, l’estel, que va ser visible uns mesos i es podia observar fins i tot de dia, era sis vegades més brillant que Venus.

Nebulosa del Cranc en llum visible. El púlsar, el disc d’acrecció i els dolls són invisibles amb aquesta llum. NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University).

Fins fa poc, cap més registre donava fe de l’observació del fenomen però ara es creu que els natius americans feren pictogrames d’un estel brillant al costat del creixent de Lluna (encara que no és compatible la Lluna creixent en Taure en estiu). També s’ha trobat referència del fenomen en l’obra del segle 13 Meigetsuki del poeta japonés Fujiwara no Teika. També s’han trobat referencies en l’astronomia islàmica a la supernova en una copia del segle 13 feta per Ibn Abi Usaibia d’un treball d’Ibn Butlan, un metge cristià nestorià que treballava a Baghdad en aquella època.

Des de finals dels anys 60 se sap que en el centre d’aquesta nebulosa hi ha un púlsar, un  estel de neutrons superdens, tan petit com una ciutat però que concentra la massa equivalent al nostre Sol.

Aquest monstre estel·lar és el resultat de l’explosió d’un estel com a supernova. En aquest procés les diferents capes d’un estel evolucionat amb un nucli de ferro-niquel s’enfonsen. Però mentre que les més internen col·lapsen ràpidament i formen un objecte dens format per neutrons, (l’estel de neutrons), les capes més externes es troben un interior molt dur i, que emet partícules molt energètiques. Per tant, reboten i són expulsades. És l’explosió supernova.

Com que l’estrella original girava, durant el col·lapse el residu estel·lar que queda al centre augmenta la velocitat de gir de manera espectacular de la mateixa manera quan una ballarina sobre gel augmenta la velocitat del gir en plegar els braços. Al mateix temps el camp magnètic del residu s’amplifica i s’emet un flux de radiació electromagnètic en direcció a l’eix del camp. Donat que aquest eix i els de l’estel de neutrons no estan perfectament alineats, aquest flux de radiació escombra l’espai, com ho fa la llum d’un far. És el pols de radiació visible de l’estel de neutrons que capten els radiotelescopis, el púlsar. En la nebulosa del Cranc el residu que en quedà rota a la increïble velocitat d’un gir cada 33 milisegons amb un camp magnètic amplificat milions de vegades més intens que el del Sol.

https://youtu.be/xhnLljt2r_Y

La complicada forma de la nebulosa és provocada por la complexa interacció entre el púlsar, un vent ràpid de partícules que venen del púlsar, i el material expulsat originalment per l’explosió de supernova i per l’estel abans de l’explosió.

Cal fixar-se bé en la imatge més energètica, l’obtinguda en raigs X. Ací s’hi veu el disc d’acreció al voltant del púlsar així com els dos dolls de gas perpendiculars col·limats pels camps magnètics que emergeixen de les zones polars de l’estrella de neutrons. Ací baix podeu veure un esquema on les diverses parts de la imatge en raig X estan explicades.

Actualment se sap que l’explosió que va donar origen a la nebulosa, i que brillà breument com 400 milions de sols, va ocórrer a 6500 anys-llum de nosaltres. Si hagués passat a només 50 anys-llum la radiació emesa per la supernova en totes les longituds d’ona energètiques (gamma, raigs X, ultraviolat) així com les partícules d’alta energia haurien escombrat la majoria de la vida a la Terra.

El vídeo d’Adam Block compara imatges de la nebulosa obtingudes l’any 1999 amb d’altres de l’any 2012. S’hi veu clarament que el gas s’expandeix encara per l’explosió de fa quasi 1000 anys. Imagineu si va ser d’intensa l’explosió…

Imatges i vídeos:
1.- La nebulosa del Cranc en una composició que combina imatges preses en gran part de l’espectre electromagnètic. NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.
2.- Imatge en llum visible de la nebulosa del Cranc obtinguda pel Telescopi Espacial Hubble NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University).
3.- Esquema del procés de formació de l’estel de neutrons i l’explosió supernova. Wikipedia Commons.
4.- Video de la composició de la imatge en totes les longituds d’ona.
5.- Esquema de la Nebulosa on es veu la posició del púlsar, el disc d’acrecció i els dolls.
6.- M1: el Remanent de la Nebulosa del Cranc d’Adam Block. L’animació mostra l’expansió de la nebulosa entre els anys 1999 i 2012. La imatge del 1999 està presa al VLT d’ESO. La del 2012 és del Mount Lemmon SkyCenter utilitzant el Schulman Telescope de 80 cm.

 

Nous planetes. Descobriment de la NASA?

0

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.