08/08/2018

Catàleg Charles Messier. Objecte M17


Descoberta per Philippe Loys de Chéseaux en 1745-46.

La Nebulosa Omega M17, també anomenada Nebulosa del Cigne, o Nebulosa de la Ferradura, o (especialment en l'hemisferi sud) Nebulosa de la Llagosta, és una regió de formació estel·lar i brilla per emissió excitada, causada per la radiació d'alta energia de estrelles joves.

No obstant això, a diferència del que passa en altres nebuloses d'emissió, aquestes estrelles no són clarament visibles en les imatges òptiques, sinó que estan amagades dins de la nebulosa. Els processos de formació estel·lar continuen actius en aquesta nebulosa, o han cessat molt recentment. Un petit cúmul d'unes 35 estrelles brillants però enfosquides sembla estar encastat dins de la nevulositat.

La Nebulosa Omega presenta un color vermellós, amb una lleugera tendència al rosat. El color prové del gas hidrogen calent, excitat fins brillar per les estrelles més calentes que s'han format recentment a la nebulosa. No obstant això, la regió més brillant és blanca (i no per sobre-exposició, com es podria pensar). Aquest fenomen és, aparentment, el resultat d'una barreja de llum emesa pel gas més calent al costat de la brillant llum estel·lar reflectida per la pols que es troba en aquesta àrea.

La nebulosa conté una gran quantitat de material fosc, que resulta obvi en els seus trets més notables. Aquesta matèria ha estat escalfada per les estrelles joves amagades, i brilla fortament en la llum infraroja.

La massa del gas ha estat estimada en unes 800 vegades la del Sol, suficient com per formar un cúmul conspicu i bastant més gran que la que té la nebulosa d'Orió M42.

Si bé la brillant nebulosa sembla tenir uns 15 anys llum d'extensió, el núvol gasos total, incloent al material de baixa lluminositat, arribaria a mesurar fins a uns 40 anys llum.

Aquesta imatge de la regió de formació estel·lar de Messier 17, en color rosa, va ser captada per l'instrument Wide Field Imager, instal·lat al Telescopi MPG / ESO de 2,2 metres, a l'Observatori La Silla d'ESO, a Xile. És una de les imatges més nítides que mostra la nebulosa completa, i no només revela la seva grandària, sinó que capta els fins detalls de tot el paisatge còsmic dels núvols de gas, pols i estrelles acabades de néixer. (clic per engrandir). Crèdit imatge: ESO
 Les estimacions de la distància que ens separa de M17 varien bastant, però els valors moderns la situen d'uns 5.000 a 6.000 anys llum, una mica més propera, llavors, que la seva aparentment veïna M16 amb la Nebulosa de l'Àguila. Aquestes dues regions de formació estel·lar semblen estar realment molt a prop una de l'altra, en el mateix braç espiral (el braç de Sagitari o Sagitari-Carina) de la Via Làctia, i potser siguin també part del mateix complex gegantí de núvols còsmics de material interestel·lar.

Les estimacions de la distància que ens separa de M17 varien bastant, però els valors moderns la situen d'uns 5.000 a 6.000 anys llum, una mica més propera, llavors, que la seva aparentment veïna M16 amb la Nebulosa de l'Àguila. Aquestes dues regions de formació estel·lar semblen estar realment molt a prop una de l'altra, en el mateix braç espiral (el braç de Sagitari o Sagitari-Carina) de la Via Làctia, i potser siguin també part del mateix complex gegantí de núvols còsmics de material interestel·lar.

Com succeeix amb moltes nebuloses difuses, resulta difícil estimar la brillantor total de l'objecte, i les diverses fonts donen valors discordants. Mentre que les més antigues donen estimacions del voltant d'una magnitud de 7,0 (potser perquè van ser realitzades des d'observatoris septentrionals), les compilacions modernes les llisten amb una magnitud més gran: Don Machholz li dóna 6,6 mag., El Sky Catalog 2000.0 llista 5,0 mag., i la Guia de Camp del Cel Profund per a la Uranometria dóna un valor de 6,0 mag. (Que és la que s'adopta aquí); de totes maneres, és visible a simple vista sota bones condicions d'observació des de latituds geogràfiques no molt septentrionals.

El descobriment de M17 realitzat per De Chéseaux no es va conèixer àmpliament, de manera que Charles Messier la va redescobrir en forma independent i la va catalogar el 3 de juny de 1764.

La Nebulosa Omega M17 pot ser localitzada bastant fàcilment, en forma similar i simultània amb la seva veïna aparent, M16. La millor manera de fer-ho és localitzar l'estrella gegant blanca Gamma Scuti (que té una magnitud de 4,70 i un tipus espectral A2 III), per exemple partint d'Altair (Alfa Aquilae) passant per Delta i Lambda Aql.; M16 està a una mica més de dos graus al sud-est d'aquest estel. Alternativament, i en particular amb un parell de binoculars, es pot localitzar al núvol estel·lar M24 i moure cap al nord passant per un parell d'estrelles de 6a i 7a magnitud en la vora nord-est de M24, seguint pel petit cúmul obert M18 a un grau al nord, i a un grau al nord es troba M17.

Sota condicions molt favorables, M17 és tot just visible a simple vista, amb una magnitud aparent de 6,0.



Capa d'invisibilitat: un altre pas cap a Ghost in the Shell

Metamaterials: La capa d'invisibilitat: un altre pas cap a Ghost in the Shell?

Dotze anys enrere, l'octubre de 2006, David R. Smith i el seu equip de la Universitat de Duke van sorprendre a tot el planeta mostrant el primer dispositiu del món capaç de convertir un objecte invisible. Fet de metamaterials, només funcionava en el camp de les microones. Avui ja comencem podent ocultar objectes en el camp visible encara que només a escala microscòpica.

Imatge artística sobre el nou metamaterial produït per la nanotecnologia.
Les nanoantenes que conté i que es poden activar, reflecteixen la llum
de manera adequada per fer invisible un objecte de qualsevol forma.
© UC Berkeley, Zhang Group

Fa gairebé 2.400 anys, Plató ja va protagonitzar en el famós diàleg a La República un personatge capaç de fer-se invisible girant un anell: Giges. Després de gairebé 10 anys, sembla que un dels vells somnis de la humanitat, la invisibilitat, la tenim a tocar. Un equip d'investigadors anglosaxons liderats per David Smith i John Pendry, de fet, van aconseguir el 2006 fer invisible en el camp de les microones un objecte macroscòpic. Per a tots els geek manga japonesos, això significava que hi havia l'esperança que el vestit de camuflatge termo-òptic de la Major Motoko Kusanagi, l'heroïna de Ghost in the Shell, aviat es fes realitat.

Encara hi estem molt lluny, però el físic Xiang Zhang, que dirigeix ​​un grup de recerca de metamaterials a la UC Berkeley, acaba de publicar amb els seus col·legues un article a Science que ens apropa una mica més a aquest somni. No només han aconseguit amagar un objecte en l'abast visible mitjançant una capa de material molt prima, sino que la tècnica que utilitzen també sembla ser capaç d'aplicar-se a una escala més gran per fer invisibles objectes macroscòpics. 

De fet, els objectes invisibles encara són de mida microscòpica, però ja és un èxit poder amagar a la vista una forma 3D arbitrària de la mida d'algunes cel·les. Per poder fer que Ghost in the Shell sigui una realitat, és necessari desenvolupar una espècie de teixit flexible i prim capaç d'adaptar-se a totes les formes fent que l'objecte o el cos que l'envolten sigui invisible i no només en el camp de microones o l'infraroig proper.

El vídeo demostra com un microobjecte revestit amb el nou metamaterial pot arribar a ser invisible.
© Berkeley Lab, UC Berkeley, YouTube

Un nou control a les interaccions de la llum-matèria.

Fins ara, els investigadors només han aconseguit amagar un objecte de mida raonable en el visible utilitzant dispositius basats en el metamaterial. Els pocs resultats obtinguts no coincideixen amb les formes 3D i no es poden adaptar a objectes de mides arbitràries. Finalment, certes característiques de la radiació que continuen emetent han permès detectar-les, no veure-les.

Sembla que aquests problemes ara estan molt millor controlats. Per a això, els físics han desenvolupat un conjunt de nanoantenes formades per barres d'or que constitueixen una mena de teixit de 80 nanòmetres de gruix. Aquests nanòmetres reemeten la radiació que suprimeix la deformació del front de l'ona de llum causada per la presència d'un objecte i la fa visible. Els investigadors van poder ocultar d'aquesta manera objectes la superfície dels quals és d'aproximadament 1.400 micres quadrades.

La tècnica és prometedora, no només per la invisibilitat, i des d'aquest punt de vista il·lustra la importància de la ciència de la llum. De fet, obre perspectives per microscòpia d'alta resolució i ordinadors òptics ultraràpids.