Una galàxia distant descoberta pel Webb desafia la cosmologia?

Una galàxia espiral barrada distant descoberta pel James Webb desafia la cosmologia?

Des de fa uns anys, el telescopi espacial James Webb ha estat revelant galàxies distants que van escapar del telescopi Hubble, deixant perplexos els cosmòlegs que es pregunten si podrien ser la punta de l'iceberg d'una revolució en cosmologia. Aquest també és el cas de la galàxia anomenada M1149-BSG-z5, que també està batent rècords

Clic a la imatge per engrandir. NGC 1300, una galàxia espiral barrada. Imatge presa pel Telescopi Espacial Hubble (HST). NGC 1300, situada a 69 milions d'anys llum de distància a la constel·lació d'Eridà, és una d'aquelles galàxies amb una gran barra central. Aquesta barra conté una espiral de 3.300 anys llum de diàmetre. Els gasos de la galàxia són atrets cap a l'interior, cap a la barra, i després cap a l'espiral interior, on alimenten un forat negre. Tanmateix, el centre de la galàxia no està actiu, cosa que suggereix que el forat negre central no està acumulant matèria actualment. La llum de les estrelles i la pols apareix blava. La llum dels cúmuls estel·lars està ressaltada pel vermell de l'hidrogen. Aquesta imatge és una composició de dues imatges preses per la càmera ACS. Crèdit: NASA, ESA i The Hubble Heritage Team STScI AURA 

Un tresor d'imatges del Telescopi Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA presenta retrats en l'infraroig proper i mitjà de 19 galàxies espirals que s'enfronten. Aquesta nova i exquisida sèrie d'imatges mostra estrelles, gas i pols a les escales més petites mai observades més enllà de la nostra pròpia galàxia. Equips d'investigadors estan estudiant aquestes imatges per descobrir els orígens d'aquestes estructures complexes. L'anàlisi col·lectiva de la comunitat investigadora, en última instància, servirà de base per a les simulacions dels teòrics i farà avançar la nostra comprensió de la formació estel·lar i l'evolució de les galàxies espirals. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), equip PHANGS, E. Wheatley (STScI), N. Bartmann. Música: Stellardrone - Ascent

Va ser el 1925 que l'astrònom Edwin Hubble va ser el primer a proposar una classificació de galàxies que avui es coneix com la seqüència de Hubble, popularitzada en forma de diagrama en forma de diapasó. Mostrava notablement les galàxies espirals i el·líptiques.

Hubble creia que el seu diagrama il·lustrava l'evolució de les galàxies. La idea bàsica era correcta, però no l'evolució precisa que ell preveia. No obstant això, la seva classificació incloïa, entre altres coses, subdivisions com ara les galàxies espirals barrades.

Clic a la imatge per engrandir. El diagrama de Hubble. Crèdit: Imatge lliure de drets, del text en català: Sci-Bit

Avui, el telescopi espacial James Webb (JWST) ens permet sondejar estrats de llum més profunda de l'Univers que el seu predecessor, el telescopi Hubble, i ens permet observar i incloure a la classificació Hubble galàxies distants les estructures de les quals no eren visibles amb Hubble, a causa de la manca de resolució suficient.

Un equip internacional liderat per Xiaohan Wang de la Universitat de Tsinghua va anunciar a través d'un article d'accés obert a arXiv que havien descobert amb el JWST la galàxia espiral barrada més distant coneguda fins ara.

Clic a la imatge per engrandir. Imatge composta en fals color de M1149-BSG-z5, creada a partir de dades d'imatges JWST adquirides mitjançant els filtres F090W+F115W+F150W (blau), F200W+F277W+F300M (verd) i F356W+F410M+F444W (vermell). La banda de la part inferior esquerra indica la mida angular de la imatge en segons d'arc. Crèdit: Wang et al., 2026.

Una galàxia espiral barrada que no hauria d'existir?

Va ser designat M1149-BSG-z5, té una canvi cap al vermell de 5,1, cosa que la situa a l'Univers primerenc, en un moment proper a l'era de reionització, menys de mil milions d'anys després del Big Bang, el període en què les primeres generacions d'estrelles i els forats negres supermassius darrere dels nuclis actius galàctics alteraven l'estat de l'univers ionitzant l'hidrogen neutre que havia omplert l'espai després del final del Big Bang.

M1149-BSG-z5 sorprèn als astrofísics i cosmòlegs perquè ja és gran i està evolucionada químicament, i conté elements pesants sintetitzats per estrelles massives, per a la data en què s'observa al cosmos.

Sobretot, en aquella època, les distàncies entre galàxies eren més petites i, per tant, les interaccions entre galàxies eren més freqüents que en els darrers mil milions d'anys. Aquestes interaccions poden, a través de la seves forces de marea gravitacionals poden produir una estructura semblant a una barra en el fluid autogravitatori de les estrelles d'una galàxia, però aquestes interaccions també la poden desestabilitzar. Per tant, s'esperava que s'observessin poques galàxies espirals barrades a l'Univers distant.

En resum, com va poder aparèixer una galàxia espiral barrada tan organitzada quan l'Univers encara era tan jove?

Per tant, no se sap ben bé si M1149-BSG-z5, i altres grans galàxies observades primerenques pel JWST, són compatibles amb el Model Cosmològic Estàndard. Hauríem de prescindir de matèria fosca en benefici de la Teoria de Mond, Per exemple?

Ho he vist aquí.

Quan morirà el Sol?

Mort del Sol: quan i com tindrà lloc la fi de la nostra estrella?

Descobreix el destí inevitable del Sol, l'estrella crucial que va permetre l'aparició de la vida a la Terra. A la venerable edat de 4.600 milions d'anys, aquí tens una idea de com podria ser la fi de la nostra estrella

Clic a la imatge per engrandir. Il·lustració d'una gegant vermella. El Sol tindrà aquest aspecte d'aquí a uns cinc mil milions d'anys. Crèdit: NASA 

Per a les estrelles, la seva longevitat està determinada per la seva massa. Com més massives són, més curta és la seva vida, que dura només uns pocs milions d'anys abans d'acabar finalment en un violent espectacle de focs artificials còsmics, una supernova.

Quan morirà el Sol?

Per al nostre Sol, serà diferent. La nostra estrella és un nana groga que, per la seva massa (encara 330.000 vegades la de la Terra), té una esperança de vida d'un total d'aproximadament 10.000 milions d'anys. On som ara? Bones notícies per a la vida a la Terra: actualment només té 4.600 milions d'anys i, per tant, hauria de continuar brillant durant cinc mil milions d'anys més, segons estimacions dels astrònoms.

No obstant això, encara haurem de considerar la possibilitat de traslladar-nos, perquè la Terra esdevindrà inhabitable en menys de mil milions d'anys, malgrat la situació actual d'escalfament global (en curs). Per què? Perquè la brillantor del Sol continuarà creixent aproximadament un 10% cada mil milions d'anys. Així, el nostre planeta blau i suau es convertirà gradualment en un forn, potser reflectint l'infern que actualment regna sobre el nostre veí Venus.

La zona habitable del nostre sistema solar per tant, canviarà. A més, podem imaginar que l'Homo Sapiens haurà migrat a Mart, que s'haurà tornat més suau. Però si això passés, no duraria gaire. Així doncs, potser hauríem de dirigir-nos cap a altres estrelles, si és que realment l'espècie humana hauria de tenir, per llavors, els mitjans per poder fer-ho.

Clic a la imatge per engrandir. La Nebulosa de la Lira, també coneguda com la de l'Anell o Messier 57 (M57), una de les nebuloses planetàries més famoses, fotografiada pel Hubble. L'estrella que va donar lloc a aquest embolcall de gas i pols força lluminós devia ser lleugerament més massiva que el Sol. Crèdit: NASA.

Què passarà quan el Sol mori?

Amb el temps, la reserva d'hidrogen, l'energia que el Sol va acumular en el seu naixement s'esgotarà. Malgrat la seva massa relativament petita, l'estrella s'ha mantingut durant milers de milions d'anys en un estat d'equilibri entre la gravetat i la radiació (resultant de la fusió d'hidrogen). Però arribarà un dia en què el combustible s'esgotarà.

Al cor de l'estrella regnarà llavors un nucli d'heli (creat per la fusió d'hidrogen) que col·lapsarà sobre si mateix. La temperatura augmentarà a mesura que es comprimeix, alliberant energia que empenyerà les capes externes del Sol. Durant només uns cinc milions d'anys, l'estrella creixerà considerablement fins a convertir-se en el que els astrofísics anomenen gegant vermella. Vermella, perquè la temperatura de la seva superfície baixarà (fins a 3.000 K). El seu radi augmentarà aleshores dels aproximadament 700.000 quilòmetres actuals a més de 170 milions de quilòmetres, segons un estudi publicat el 2008! En altres paraules, Mercuri, Venus i la Terra quedaran atrapades a dins, o millor dit, seran polvoritzades (a menys que...orbitin (La mesura en què el nostre planeta és repel·lit dependrà de la massa perduda per la gegant vermella). Comprimit, el nucli d'heli s'escalfa i arriba a una temperatura de 100 milions de graus. En aquestes condicions, l'heli pot començar a forjar-se...carboni. Això serà llavors el "flaix d'heli". Però això no durarà gaire. I no anirà més enllà perquè la massa restant del Sol no serà suficient per assolir els 600 milions de graus al seu centre, la temperatura necessària per encendre el nucli de carboni. Al seu voltant, l'hidrogen i l'heli cremaran durant uns quants milers d'anys, cosa que farà que la nostra estrella es peli i que les seves capes exteriors s'expandeixin encara més.

El Sol i el tràgic final de la Terra. Crèdit: Wikicommons CC

Finalment, en no tenir prou radiació per contrarestar-la, la gravetat prevaldrà. El nucli restant de la nostra estrella es contraurà i es convertirà en una nana blanca, un cos de la mida de la Terra, extremadament dens i calent (al voltant de 30.000 °C). Mentrestant, les capes exteriors, massa llunyanes, es dissiparan a l'espai. Durant uns 10.000 anys, l'embolcall brillarà des de dins, brillant intensament a la llum de llar de foc. La regió central encara estarà calenta. Això crearà una nebulosa planetària (el nom, enganyós, prové de les seves formes rodones, tal com va observar William Herschel. Es farà visible des d'altres sistemes planetaris, com els que es poden distingir amb els nostres telescopis. Entre els més famosos, esmentem M57, la nebulosa de l'Anell, o fins i tot M27. Podran els nostres descendents exiliats observar les restes del Sol al voltant del qual va florir la vida? Un estudi publicat el maig de 2018 va revelar,  mitjançant models d'evolució estel·lar, que sí. A causa de la seva massa, el Sol es troba just al límit de lluminositat, la nebulosa planetària, per tant, seria visible, però molt tènue.

I després què? Serà realment el final? No. El nucli ardent trigarà milers de milions d'anys a refredar-se i convertir-se en una nana negra. Mentrestant, el Sol encara té un futur brillant per davant.

Ho he vist aquí.

Els científics han mesurat la unitat de temps més curta, un zeptosegon.

Els científics han mesurat la unitat de temps més curta, un zeptosegon.

Un zeptosegon és una unitat de temps increïblement petita, equivalent a una bilionèsima d'una milmilionèsima de segon, escrit com a 0,000000000000000000001 segons o 10⁻²¹ segons. Per posar-ho en perspectiva, la relació entre un zeptosegon i un segon és la mateixa que la que hi ha entre un segon i uns 31,7 mil milions d'anys. Els científics utilitzen aquesta escala per mesurar processos que tenen lloc dins dels àtoms, com ara el moviment dels electrons quan la llum interactua amb la matèria. És el període de temps més curt que s'ha mesurat directament mai en experiments.

Aquesta escala és tan extremadament minúscula que, per exemple, el temps que triga la llum a creuar una única molècula d'hidrogen és d'aproximadament 247 zeptosegons. Per donar-te una idea de com de petit és, la llum violada, a l'extrem del espectre visible, té un període de 1,3 × 10⁻¹⁵ segons, que és aproximadament un milió de vegades més llarg que un zeptosegon. 

Aprofitem la ocasió per ampliar-vos la informació i adjuntem l'escala temporal del segon:

Dades revolucionàries del Webb revelen que existeix una física desconeguda.

Les dades revolucionàries del James Webb confirmen que hi ha una gran bretxa en la nostra comprensió del cosmos i revelen que existeix una física desconeguda.

Un gran misteri en el cor de la cosmologia s'ha aprofundit. En un esforç conjunt, els telescopis espacials James Webb i Hubble de la NASA han confirmat una discrepància desconcertant en la taxa d'expansió de l'univers, coneguda com la Tensió de Hubble.

Mentre que un mètode, basat en el fons còsmic de microones de l'univers primordi, prediu una expansió més lenta, un altre mètode —basat en observacions directes d'estrelles i galàxies actuals— revela una velocitat molt més ràpida.

Clic a la imatge per engrandir. James Webb confirma que hi ha alguna cosa seriosament errònia en la nostra comprensió de l'univers i revela que existeix una física desconeguda. 

Aquest enigma còsmic qüestiona un aspecte fonamental de la física: que les lleis que regeixen el cosmos haurien de mantenir-se constants al llarg del temps. Si la Tensió de Hubble no es pot explicar per un error d'observació, podria indicar la necessitat d'una física completament nova, com ara canvis en l'energia fosca, noves formes de matèria o fins i tot modificacions en la teoria de la gravetat d'Einstein. De moment, els científics estan lluitant amb una implicació profunda: pot ser que l'univers no segueixi les regles que creiem entendre.

Crucialment, les noves observacions de més de 1.000 estrelles cefeides en galàxies situades a fins a 130 milions d'anys llum de distància confirmen que la discrepància no es deu a mesures defectuoses, sinó a una inconsistència real en els nostres models de l'univers.


Font: Riess, A.G. et al. (2024). "A Precision Hubble Constant Measurement from the Hubble Space Telescope and the James Webb Space Telescope" Astrophysical Journal Letters. 

 

Ho he vist aquí. 

Emergeix una nova família de forats negres gegants

Sorpresa còsmica: una nova família de forats negres gegants emergeix en ones gravitacional

Clic a la imatge per engrandir. L'astronomia d'ones gravitacionals ja no es conforma amb comptar simplement les fusions de forats negres. Comença a revelar com i on es formen els forats negres, i què ens diu això sobre la vida i la mort d'estrelles massives. Crèdit: Dabarti, Adobe Stock 

I si els forats negres més grans no haguessin nascut tan grans? Les ones gravitacionals ara expliquen una història diferent i molt més turbulenta.

 

És a dir, s’han detectat ones gravitacionals. Aquestes fluctuacions en l'espai-temps provenen de la fusió de dos forats negres unes 30 vegades la massa del nostre Sol. Descobreix en aquest vídeo com els científics de LIGO van poder fer aquestes primeres mesures. 

Quelcom que seria unes 10.000 vegades més petit que el nucli d'un àtom, és fa difícil d'imaginar. Tot i això, això és el que els detectors, com l'Observatori d'ones gravitacionals per interferometria làser (LIGO), són capaços de detectar. Ones en l'espai-temps causades pels fenòmens més energètics i violents de l'Univers, però l'amplitud dels quals, després d'un viatge de milions, o fins i tot milers de milions d'anys llum fins a la Terra, es redueix a gairebé res.

Aquestes ones gravitacionals conserven l'empremta dels seus orígens. Parelles d'estrelles de neutrons en òrbita l'un al voltant de l'altre o estrelles gegants que exploten com a supernoves. Les primeres d'aquestes ondulacions en l'espai-temps detectades per LIGO el 2015 van ser causades per la col·lisió de dos forats negres situats a 1.300 milions d'anys llum del nostre Sistema Solar.

Sabies que el 2015, LIGO (Observatori d'Ones Gravitacionals amb Interferometre Làser) va detectar per primera vegada ones gravitacionals. El senyal provenia de dos forats negres en col·lisió a milers de milions d'anys llum de distància, confirmant una predicció clau de la teoria de la relativitat general d'Einstein i obrint una nova manera d'observar l'univers. Crèdit: X, @cosmosarcive.

Ones gravitacionals que transporten informació valuosa sobre els seus orígens

I és en un catàleg d'aquestes ones gravitacionals que un equip de la Universitat de Cardiff (Regne Unit) acaba de fer un descobriment. La quarta versió del Catàleg de Transients d'Ones Gravitacionals (GWTC). Aquest catàleg enumera no menys de 153 fusions de forats negres detectats amb un alt nivell de confiança. Els investigadors volien entendre què ens diuen sobre la història d'aquests objectes extrems.

La seva conclusió, publicada a la revista Nature Astronomy, és sorprenent: no tots els forats negres detectats són iguals. Semblen pertànyer a dues famílies molt diferents.

La primera correspon al que els astrofísics estaven esperant: forats negres originats directament del col·lapse d'estrelles massives. Però la segona població, més massiva, no encaixa en aquest escenari clàssic. La seva característica revela una història molt més caòtica, que algunes teories ja havien considerat.

Situat aproximadament a 28.000 anys llum de la Terra, el cúmul globular M80 conté centenars de milers d'estrelles unides per la gravetat. En entorns tan densos, s'afavoreix la formació de forats negres a través de successives fusions. Crèdit: NASA, ESA, STScI i A. Sarajedini (Universitat de Florida)

Forats negres nascuts del caos dels cúmuls estel·lars

Aquests gegants còsmics no van néixer d'una sola estrella. Es van formar a través d'una sèrie de col·lisions en entorns on les estrelles poden estar fins a un milió de vegades més densament agrupades que a la rodalia del Sol: els nuclis dels cúmuls estel·lars. Allà, els forats negres es poden trobar, fusionar... una vegada i una altra.

Una pista clau recolza aquesta hipòtesi: la seva rotació. A diferència dels forats negres de menor massa, aquests giren lentament, mentre que els més massius giren més ràpid i en direccions aparentment aleatòries. Aquesta és una característica típica de les fusions successives, on cada col·lisió "remena les cartes".

Un altre misteri resolt?

L'estudi també aporta nova llum sobre una "mass gap" (bretxa de massa). Aquest fenomen, descrit per teories i vinculat al fenomen d'inestabilitat de parells, segons alguns models, es produeix al voltant de 45 masses solars, quan una estrella molt massiva pot ser destruïda completament sense deixar un forat negre. El catàleg GWTC-4 conté objectes que semblen estar situats en o prop d'aquesta zona sensible.

Hauríem de revisar les teories sobre l'evolució estel·lar? No necessàriament, segons els autors d'aquest treball. La seva interpretació més sòlida és que aquests forats negres no van néixer en un simple escenari de col·lapse d'una sola estrella, sinó en el caos dels cúmuls estel·lars on les fusions repetides poden crear objectes cada cop més massius. En altres paraules, els forats negres més grans detectats per les ones gravitacionals podrien ser supervivents d'una història turbulenta, escrita a través d'una sèrie de col·lisions.

Ho he vist aquí.

Com admirar amb seguretat l'eclipsi solar del 12 d'agost

Compte amb els productes falsificats: aquí teniu com triar les ulleres adequades per admirar amb seguretat l'eclipsi solar del proper 12 d'agost.

Clic a la imatge per engrandir. Fins i tot quan està parcialment ocult, observar el Sol requereix ulleres especials per protegir la retina. Crèdit:  Xavier Demeersman, ChatGPT.

El 12 d'agost, un eclipsi solar oferirà un espectacle poc comú als observadors de tot el món. Visible des de la franja que travessarà Catalunya d'oest-nord-oest a est-sud-est, promet unes condicions de visió particularment impressionants en certes regions. Però compte: admirar el Sol, fins i tot parcialment ocult, requereix precaucions essencials per protegir els ulls, especialment la retina.

 Quants eclipsis solars i lunars es produeixen cada any? Què els causa i com es poden observar?

Els eclipsis solars són alguns dels fenòmens astronòmics més fascinants. El 12 d'agost de 2026, la Lluna passarà entre la Terra i el Sol, ocultant parcialment la nostra estrella. El fenomen es podrà observar a última hora de la tarda (cap a dos quarts de 9) com un eclipsi total a aquest franja i com a parcial a la resta del principat.

L'espectacle promet ser particularment remarcable a aquesta franja, on fins al 100% del disc solar podrà estar amagat per la Lluna. Aquesta desaparició del Sol, però, no fa que l'observació sigui inofensiva. Fins i tot quan l'eclipsi està molt avançat, els raigs ultraviolats i infrarojos continuen representant un perill per als ulls.

Observar un eclipsi sense la protecció adequada pot causar danys irreversibles a la retina. El risc és encara més enganyós perquè aquest dany no sempre causa cap símptoma ni dolor immediat. Poden aparèixer alteracions visuals diverses hores després de l'exposició.

Ara us presentem un vídeo explicatiu del físic i meteoròleg de TV3 a on el Tomàs Molina ens explica amb detall els fenòmens òptics que acompanyen a un eclipsi total.

Ulleres especials per prevenir lesions oculars

Per veure l'eclipsi amb seguretat, es recomana utilitzar només ulleres que compleixin amb l'estàndard internacional ISO12312-2: 2015. Els models certificats també han de portar el marcatge CE, que garanteix la seva conformitat amb les normes europees.

Observar un eclipsi sense ulleres certificades per a eclipsis pot causar danys irreversibles a la retina. Crèdit: Víctor Sánchez, Adobe Stock.

Abans d'utilitzar-los, és millor comprovar que els filtres no tinguin ratllades, perforacions o signes de desgast. Els experts també recomanen comprar aquestes ulleres a venedors de confiança per evitar productes falsificats, que es registren amb freqüència durant els grans esdeveniments astronòmics . Alguns models de cartró estan dissenyats per a un sol ús, mentre que d'altres, amb una muntura més rígida, es poden reutilitzar durant futurs eclipsis.

Clic per engrandir. La franja que travessarà Catalunya i les Illes Balears a on serà visible l'eclipsi total i parcial. Crèdit: Xavier Jubier. IEEC. 

Per anar acabant i tal com ens explica Sergi Maraña:

 

L’eclipsi solar total del 12 d’agost de 2026: un espectacle històric per a Catalunya. Serà un esdeveniment excepcional que no s’havia pogut observar des del territori català des del 30 d’agost de 1905, fa més de 121 anys. El següent eclipsi solar total visible des de Catalunya no es produirà fins al 17 de novembre de 2180. 

La línia divisòria entre la totalitat i la parcialitat passa aproximadament per una línia imaginària que uneix Vilanova i la Geltrú amb Lleida. Al sud d’aquesta línia, els observadors podran experimentar l’eclipsi en la seva màxima expressió, amb la Lluna cobrint completament el disc solar. 

Ara només ens quedar demanar tenir un cel sense núvols! 🌞

Petit Punt Vermell Abell2744-QSO1a

Petit Punt Vermell Abell2744-QSO1a (imatge de NIRCam amb mapa de velocitats de l'IFU de NIRSpec

Clic a la imatge per engrandir. Un detall d'una imatge de NIRCam del Telescopi Espacial James Webb de la NASA mostra el Petit Punt Vermell Abell2744-QSO1, lentitzat gravitacionalment per Abell 2744, un enorme megaagrupament de galàxies també conegut com a Cúmul de Pandora. Crèdit: Imatge: NASA, ESA, CSA, Ignas Juodžbalis (Cambridge), Cosimo Marconcini (Universitat de Florencia), Roberto Maiolino (Cambridge), Francesco D'Eugenio (Cambridge), Hannah Übler (MPE); Processament de la Imatge: Alyssa Pagan (STScI).

 

A la dreta s'hi mostra un mapa que indica la velocitat a la qual el gas es mou cap al telescopi o s'allunya d'aquest (velocitat de rotació) en diferents parts de QSO1. El mapa es va fer amb dades recollides amb la unitat de camp integral (IFU) de NIRSpec, una combinació de càmera i espectrògraf. La UF (Unitat de Camp Integral) recull una imatge juntament amb 900 espectres d'una porció quadrada de cel de 3 arcs de segon per 3 arcs de segon, creant mapes que mostren les diferències de brillantor de milers d'ones de longitud entre la llum de 0,6 micròmetres i la de 5,3 micròmetres a tot l'objecte. La velocitat del gas es calcula a partir de l'efecte Doppler: els colors es desvien lleugerament cap a longituds d'ona més curtes (més blaves) on el material es mou cap a nosaltres, i cap a longituds d'ona més llargues (més vermelles) on es mou en direcció contrària.

Les dades del Webb mostren que el gas brillant té rotació kepleriana: orbita un punt central de la mateixa manera que els planetes orbiten una estrella. Això significa que la major part de la massa de QSO1 ha de residir en un únic punt al centre, és a dir, un forat negre. Com que la velocitat del gas en òrbita segueix lleis de gravetat molt senzilles, les dades es poden utilitzar per calcular la massa del forat negre: sembla que és de 50 milions de masses solars, o 50 milions de vegades la massa del nostre Sol. Això suposa almenys dos terços de tota la massa de QSO1.

Vegeu la imatge completa de NIRCam i exploreu l'observació de QSO1 amb l'IFU de NIRSpec del Webb a Space Telescope Live.

 

Ho he vist aquí. 

Curiosity troba molècules orgàniques mai vistes abans a Mart

Clic a la imatge per engrandir. El Rover Curiosity de la NASA es va fer aquesta selfie el 25 d'octubre de 2020, després de perforar una mostra de roca d'un lloc anomenat "Mary Anning". Després d'anys d'anàlisi extensiva, la mostra ha revelat la major diversitat de molècules orgàniques mai trobades a Mart. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Després d’anys de treball de laboratori, els resultats són: Una roca que el rover Curiosity Mars de la NASA va perforar i analitzar el 2020 inclou la col·lecció més diversa de molècules orgàniques mai trobades al planeta vermell. De les 21 molècules que contenen carboni identificades a la mostra, set d'elles es van detectar per primera vegada a Mart.

Els científics no tenen manera de saber si aquestes molècules orgàniques van ser creades per processos biològics o geològics, qualsevol camí és possible, però el seu descobriment va renovar la confirmació que l'antiga Mart tenia la química adequada per donar suport a la vida. A més, les molècules s'uneixen a una llista creixent de compostos que se sap que es conserven a les roques, fins i tot després de milers de milions d'anys d'exposició a Mart a la radiació, que pot descompondre aquestes molècules amb el temps.

 

Els resultats es detallen en un nou article publicat a Nature Communications. 

 

Clic a la imatge per engrandir. La MastCam del Curiosity va capturar aquest mosaic el 3 de febrer de 2019, d’una regió del Mont Sharp amb moltes roques argiloses que es van formar quan els llacs i els rierols estaven presents fa milers de milions d’anys. La mostra "Mary Anning 3" es va trobar en aquesta regió enriquida amb argila. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

La mostra de roca, batejada com a "Mary Anning 3" en honor a una col·leccionista i paleontòloga anglesa de fòssils, es va recollir en una part del Mont Sharp coberta per llacs i rierols fa milers de milions d'anys. Aquesta oasi va sorgir i es va assecar diverses vegades en el passat antic del planeta, enriquint finalment la zona amb minerals d'argila, especialment bons per preservar compostos orgànics, molècules que contenen carboni, que són els elements bàsics de la vida i que es troben arreu del sistema solar.

Entre les molècules recentment identificades hi ha un heterocicle nitrogenat, un anell d'àtoms de carboni que inclou nitrogen. Aquest tipus d'estructura molecular es considera un predecessor de l'ARN i l'ADN, dos àcids nucleics que són clau per a la informació genètica.

"Aquesta detecció és bastant profunda perquè aquestes estructures poden ser precursors químics de molècules de nitrogen més complexes", va dir l'autora principal de l'article, Amy Williams, de la Universitat de Florida a Gainesville. Les heterocicles nitrogenats mai s'han trobat abans a la superfície marciana ni s'han confirmat en meteorits marcians.

Clic a la imatge per engrandir. Vista d’un primer pla anotat de tres forats que el Curiosity va perforar a la roca marciana en un lloc anomenat “Mary Anning” l’octubre de 2020. La mostra on el rover va trobar un nombre divers de molècules orgàniques provenia de "Mary Anning 3". (Un lloc proper anomenat "Mary Anning 2" no es va utilitzar). Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Un altre descobriment emocionant va ser el benzotiofè, una molècula que porta carboni i sofre que s'ha trobat en molts meteorits. Aquests meteorits, juntament amb les molècules orgàniques dins d'ells, alguns científics creuen que aquests han sembrat la química prebiòtica a través del sistema solar primerenc.

Química marciana

El nou article complementa la troballa de l'any passat de les molècules orgàniques més grans mai descobertes a Mart: hidrocarburs de cadena llarga, incloent decà, undecà i dodecà.

"El Curiosity i el nostre equip es troben en el seu millor moment. Va prendre desenes de científics i enginyers per localitzar aquest lloc, perforar la mostra i fer aquests descobriments amb el nostre impressionant robot",  va dir el científic del projecte de la missió, Ashwin Vasavada, del JPL de la NASA al sud de Califòrnia. Aquesta col·lecció de molècules orgàniques augmenta una vegada més la possibilitat que Mart oferís una llar per a la vida en el passat antic.

Tots dos conjunts de troballes es van fer amb un sofisticat minilaboratori anomenat Anàlisi de mostres a Mart (SAM), situat al ventre del Curiosity. Un trepant a l'extrem del braç robòtic del rover polvoritza una mostra de roca acuradament seleccionada en pols i després la degota en SAM, on un forn d'alta temperatura escalfa el material, alliberant gasos que els instruments del laboratori analitzen per revelar la composició de la roca.

A més, el SAM pot realitzar "química humida", llançant mostres en una petita tassa de dissolvent. Les reaccions resultants poden trencar molècules més grans que serien difícils de detectar i identificar d'una altra manera. Mentre que l'instrument té diversos cops d'aquest tipus, només dos contenen hidròxid de tetrametilammoni (TMAH), una solució potent reservada per a les mostres de més valor. La mostra de Mary Anning 3 va ser la primera a ser exposada al TMAH.

Per verificar les reaccions de TMAH amb materials d’un altre món, els autors de l’article també van provar la tècnica a la Terra amb un tros del meteorit Murchison, un dels meteorits més estudiats de tots els temps. Amb més de 4 mil milions d'anys, Murchison conté molècules orgàniques que van ser sembrades a tot el sistema solar primerenc. Es va trobar que una mostra de Murchison exposada a TMAH trencava molècules molt més grans en algunes de les que es veien a Mary Anning 3, incloent-hi el benzotiofè. Aquest resultat verifica que les molècules marcianes trobades a Mary Anning 3 podrien haver estat generades a partir de la descomposició de compostos encara més complexos rellevants per a la vida.

Curiosity va utilitzar recentment la seva segona i última tassa TMAH mentre explorava crestes de caixa semblants a la web, que estaven formades per antigues aigües subterrànies. L'equip de la missió analitzarà aquests resultats per a un futur treball revisat per parells.

Obrint camí per a futures missions

Construït pel Goddard Space Flight Center de la NASA a Greenbelt, Maryland, SAM es basa en instruments de laboratori de grau comercial més grans. Aconseguir equips tan complexos en el rover requereix enginyers per reduir dràsticament i desenvolupar una manera perquè funcioni amb menys potència. Els científics van haver d'aprendre a escalfar el forn de SAM més lentament durant períodes més llargs per tal de dur a terme alguns d'aquests experiments.

"Va ser una gesta que només va esbrinar com dur a terme aquest tipus de química per primera vegada a Mart", va dir Charles Malespin, investigador principal de l'instrument a NASA Goddard i coautor de l'estudi. Però ara que hem tingut una mica de pràctica, estem preparats per dur a terme experiments similars en futures missions.

De fet, la NASA Goddard ha proporcionat diversos components, inclòs l'espectròmetre de masses, per a una versió de pròxima generació de SAM, anomenada Mars Organic Molecular Analyzer, per al rover Rosalind Franklin Mars de l'ESA. Un instrument similar, el Dragonfly Mass Spectrometer, explorarà la lluna de Saturn Tità en el rotor de la Dragonfly de la NASA. Tots dos instruments podran realitzar química humida amb el dissolvent TMAH.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C104

Les estrelles de Caldwell 104 tenen un contingut de metalls sorprenentment alt, el que significa que es va formar més recentment del que s'esperava

Clic a la imatge per engrandir. Caldwell 104. Crèdit: ESA/Hubble i NASA.

Aquesta imatge del Hubble captura el que sembla una bomba de purpurina galàctica en el cel nocturn. Els cúmuls estel·lars globulars com Caldwell 104 se solen trobar a l'halo d'una galàxia espiral, que és una zona esfèrica relativament poc poblada que envolta la galàxia com una closca. Són essencials per al naixement i el creixement de les seves galàxies amfitriones.

C104 és un dels uns 150 cúmuls globulars de la galàxia de la Via Làctia, però destaca per sobre de la resta. El cúmul és inusualment jove, com ho indica la seva composició. Després del Big Bang, l'univers només consistia en hidrogen i una mica d'heli. Les primeres estrelles es van formar a partir d'aquest material i, a través del procés de fusió nuclear, van passar la seva vida produint elements més pesants, que els astrònoms anomenen «metalls». Però el procés només pot continuar fins a cert punt abans que les estrelles s'esgotin de combustible o es tornin inestables. En última instància, les estrelles massives estan condemnades a explotar en esdeveniments violents anomenats supernoves, que projecten el seu material a l'espai. Aquest residu estel·lar es recicla en noves generacions d'estrelles, de manera que les estrelles que es formen més tard contenen proporcions més altes de metalls que les seves relatives més antigues.

Els astrònoms han descobert que Caldwell 104 té un contingut de metalls sorprenentment alt, el que significa que es va formar més recentment del que s'esperava. La majoria dels cúmuls globulars són molt més antics que la majoria d'estrelles de la seva galàxia amfitriona, però les estrelles de C104 semblen ser 2.000 a 3.000 milions d'anys més joves que les d'altres cúmuls globulars de la Via Làctia. Els astrònoms han utilitzat el Hubble diverses vegades per investigar la població estel·lar del cúmul jove. Aquesta imatge es va obtenir en llum visible amb la Càmera Avançada per Sondejos (ACS) del Hubble.

 

Descobert des d'Austràlia per l'astrònom escocès James Dunlop el 1826, el C104 no es pot observar des de l'hemisferi nord, excepte a prop de l'equador, però es pot veure durant tot l'any des de les latituds mitjanes del sud a la constel·lació de Tucà, a prop del Petit Núvol de Magalhães. Uns prismàtics o un telescopi modest proporcionaran una imatge una mica tèrbola del cúmul de magnitud 6,4, però un telescopi gran revelarà les estrelles individuals.

C104 a la web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del bloc

M104 capturada amb l'instrument MIRI del James Webb

La galàxia del Sombrero (M104) capturada amb l'instrument MIRI del telescopi James Webb de la NASA.

La NASA ha presentat una nova i impressionant fotografia de la galàxia del Sombrero, capturada a 30 milions d'anys llum de la Terra pel Telescopi Espacial James Webb. 

Clic a la imatge per engrandir. Utilitzant l'Instrument de Mitja Infraroja del Webb, la imatge detalla el disc interior suau de la galàxia i el seu nucli lluminós, alhora que revela complexos grumolls de pols a l'anell exterior que indiquen zones de formació d'estrelles joves. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI.

A diferència de les galàxies més actives, la galàxia del Sombrero forma menys estrelles anualment i acull un forat negre supermassiu relativament tranquil al seu centre.

Els investigadors diuen que la naturalesa aglomerada de la pols, on el MIRI detecta molècules que contenen carboni anomenades hidrocarburs aromàtics policíclics, pot indicar la presència de regions joves de formació estel·lar. No obstant això, a diferència d'algunes galàxies estudiades amb el Webb, inclosa la Messier 82, on neixen 10 vegades més estrelles que a la galàxia de la Via Làctia, la galàxia del Sombrero no és un focus particular de formació estel·lar. Els anells de la galàxia Sombrero produeixen menys d'una massa solar d'estrelles per any, en comparació amb les aproximadament dues masses solars a l'any de la Via Làctia.

Fins i tot el forat negre supermassiu, també conegut com a nucli galàctic actiu, al centre de la galàxia del Sombrero, és bastant dòcil, malgrat tenir una enorme massa de 9.000 milions de masses solars. Està classificat com a nucli galàctic actiu de baixa lluminositat, que s'alimenta lentament de material que cau des de la galàxia, mentre emet un raig brillant i relativament petit.

També a la galàxia del Sombrero hi ha uns 2.000 cúmuls globulars, conjunts de centenars de milers d'estrelles velles mantingudes unides per la gravetat. Aquest tipus de sistema serveix com a pseudolaboratori per als astrònoms per estudiar les estrelles: milers d'estrelles dins d'un mateix sistema amb la mateixa edat, però amb masses i altres propietats variables, és una oportunitat fascinant per a estudis comparatius.

 

Ho he vist aquí.