22/08/2019

Catàleg Charles Messier. Objecte M38

Clic per engrandir

Descobert per Giovanni Batista Hodierna abans de 1654.

Situat a 2.5 graus al nord-oest de M36, aquest cúmul va ser discretament descobert per Hodierna abans de 1654, i independentment d'aquest el va redescobrir Le Gentil el 1749. Charles Messier el va incloure al seu catàleg el 25 de setembre de 1764.

Els seus brillants estels tracen una forma semblant a la lletra grega Pi, o fins i tot (segons Webb) a una "creu obliqua". A una distància de 4.200 anys llum, el seu diàmetre angular d'aproximadament 20º, es correspon a 25 anys llum, similars a les del seu veí més distant M37. Amb una edat mitjana (al voltant de 220 milions d'anys segons el Sky Catalog 2000), conté a una geganta groga de magnitud 7.9 i de tipus espectral G0 com el seu membre més brillant, que es correspon a una magnitud absoluta de -1.5 o a una lluminositat de 900 sols. Com a comparació nostre sol brillaria tan feblement com un estel de magnitud 15.3 des de la distància de M38!.

Kenneth Glyn Jones indica una distància notablement més petita de només 2.750 anys llum. Finalment totes les fonts estan d'acord en atorgar a M38 la classe Trumpler II, 2, r.

Crèdit: Google-Sky Map



Fedor, el robot humanoide rus s'ha enlairat cap a l'EEI

Fedor o Fiodor, el primer robot humanoide rus, ha estat llançat avui dijous a bord del coet Soyuz destinat a l'Estació Espacial Internacional (EEI). Rússia ho considera com una prova per saber utilitzar màquines similars per explorar i conquerir espais llunyans.

Clic per engrandir

Rússia ha llançat avui dijous el coet que portava el primer robot humanoide a l'Estació Espacial Internacional (ISS-EEI). Fyodor, o Fedor, porta el número d'identificació Skybot F850 i ha estat llançat a bord d'un coet Soyuz a les 06.38 hora de Moscou (03.38 GMT) del Cosmòdrom rus de Baikonur a Kazakhstan. Ha d’arribar a l’EEI el dissabte i quedar-s’hi durant deu dies, fins al 7 de setembre. "Ha desaparegut, ha desaparegut", va dir el robot en el moment del llançament, segons les imatges emeses a la televisió, en una aparent referència i picada d'ull a les paraules pronunciades per Yuri Gagarin quan va realitzar el primer vol d'un home a l’espai el 1961.

Fyodor és un nom rus, però la seva transcripció en anglès, Fedor, també és l’acrònim de "Final Experimental Demonstration Object Research" (que es pot traduir com a Investigació Experimental Final sobre Objectes de Demostració Experimental). El robot té un cos antropomòrfic platejat, 1,80 metres d’alçada i pesa 160 quilos. Feodor té comptes a les xarxes socials d’Instagram i Twitter, que detallen la seva vida diària, per exemple quan aprèn a obrir una ampolla d’aigua.

El robot antropomòrfic Skybot F-850 felicita els russos Pel dia de la bandera de l'estat de la Federació Russa.
Vídeo proporcionat per Russia-24 Channel. Crèdit: Roscosmos Media

Un cop a bord de l’EEI, el robot realitzarà diverses tasques sota la supervisió del cosmonauta rus Alexander Skvortsov, que es va incorporar a l’equip de l’Estació Espacial Internacional el mes passat, segons l’agència de notícies RIA Novosti. Posarà a prova les seves habilitats en condicions de gravetat molt baixa. Les seves principals habilitats són imitar moviments humans, cosa que significa que podria ajudar als astronautes o realitzar les seves tasques.

"Realitzarà cinc o sis tasques que siguin secretes", va dir dimecres Yevgeny Dudorov, el cap de l'empresa que va dissenyar Fiodor, citat per la mateixa font. "Les seves operacions el portaran a utilitzar un tornavís o claus", no obstant va dir Alexander Blochenko, director de programes prometedors de l'Agència Espacial Russa, Roscosmos, en una entrevista amb el diari Rossïiskaïa Gazeta.

El robot cosmonauta rus Skybot F-850, alias Fyodor, el 26 de juliol del 2019. © Agència espacial Roscosmos, AFP

Missions arriscades per conquerir l'espai profund

Feodor no és el primer robot a volar cap al cosmos. El 2011, la NASA va enviar a l’espai un robot humanoide anomenat Robonaut 2, desenvolupat en cooperació amb General Motors, amb el mateix objectiu de treballar en un entorn d’alt risc. Va tornar a la Terra el 2018 per problemes tècnics. El 2013, el Japó va enviar un petit robot anomenat Kirobo a l'espai, juntament amb el primer comandant japonès de la ISS, Koichi Wakata. Kirobo va ser desenvolupat amb Toyota, però només en japonès.

Més enllà d’aquesta única missió, les autoritats russes, que consideren la conquesta espacial com una qüestió estratègica, no amaguen les seves ambicions per Fyodor i els seus futurs germans petits. "Aquestes màquines podrien realitzar operacions perilloses com les passejades espacials", va explicar Alexander Blochenko, director de programes prometedors de l'Agència Espacial Russa (Roscosmos), a l'agència de notícies RIA Novosti.

Rússia, sola a la pista per enviar homes a l’EEI

El molt patriòtic director de Roscosmos, Dmitry Rogozin, va mostrar a l'agost fotografies de Fyodor al president rus Vladimir Putin, presentant el robot com un "ajudant" de la tripulació de l'EEI. "En el futur, comptem amb aquesta màquina per conquerir l'espai profund", va dir en la reunió. La conquesta de l’espai ha estat font d’immens orgull des del període soviètic, però ha sofert greus dificultats després del col·lapse de la Unió Soviètica. Malgrat les ambicions ambicioses del Kremlin en el sector espacial recentment, el sector ha encadenat en els darrers anys humiliant accidents i escàndols de corrupció. Rússia segueix sent l’únic capaç d’enviar els humans a l’EEI.

Més detalls:
Fedor és un robot rus antropomòrfic enviat a bord de l'Estació Espacial Internacional. La càpsula Soyuz és llançada per una nova versió del llançador Soyuz. Per a aquesta primera missió, es va decidir volar sense cap cosmonauta. 

 


Ho he vist aquí.

Observada la primera supernova productora d'antimatèria

Clic a la imatge per engrandir

Algunes supernoves molt brillants podrien provenir de la creació de parells de partícules i antipartícules. Un grup d’astrofísics creu que han observat el primer exemple indiscutible d’aquest tipus d’explosió d’estrelles amb antimatèria: SN 2016iet.

Fa gairebé 50 anys, diversos astrofísics teòrics predeien que algunes estrelles eren inestables a causa d’un fenomen ben descrit per les equacions electrodinàmiques quàntiques. En efecte, amb un parell de fotons gamma suficientment energètics, un càlcul realitzat amb l’ajuda dels famosos diagrames de Feynman, molt coneguts pels especialistes de la física d’alta energia, indica que es poden crear parells de partícules i antipartícules.

En el cas d'una estrella molt massiva que supera les 100 masses solars, molts dels fotons produïts per les reaccions termonuclears al cor d'aquestes estrelles són del domini gamma. Tot i això, cadascun pot donar a llum un parell d’electrons-positrons si tenen prou energia. És bàsicament una conseqüència bastant simple de la fórmula d’Einstein, E=mc2, l’energia dels fotons que es converteix en la massa de les dues partícules.

Quan la creació de matèria i antimatèria segons aquest procés esdevé important, la pressió del flux de fotons gamma sobre les capes de l'estrella es converteix en insuficient per oposar-se a la seva contracció amb l'efecte de la seva pròpia gravetat, perquè una part de la radiació es converteix en un component que es comporta com una barreja de gasos a menor pressió. Tanmateix, aquesta mateixa contracció augmentarà la taxa de reaccions nuclears escalfant el cor de l’estrella. La producció de fotons gamma creadors d’ antimateria s’incrementarà encara més i el procés es converteix en inestable quan l’estrella conté almenys 130-140 masses solars (per sota, es produeixen oscil·lacions i l’estrella es fa polsant); s'accelera.

 Un diagrama que il·lustra l'estructura d'una estrella jove massiva, més de 100 vegades la massa del Sol,
com les estrelles de la primera generació, uns quants centenars de milions d'anys com a màxim
després del Big Bang. Com en totes les estrelles, la pressió de gas de partícules, nuclis,
electrons i fotons està normalment en equilibri amb la pressió causada per la gravetat de l'estrella.
Però en una estrella d'almenys 140 masses solars, els fotons gamma són tan energètics
(les línies ondulades del diagrama) que acaben creant parells d'electrons i positrons, i per tant, antimatèria.
© Nasa/CXC/M. Weiss. Clic a la imatge per engrandir.

La temperatura no pararà de pujar i en molt poc temps el cor de l’estrella, que conté una barreja de nuclis de carboni i oxigen, esclatarà a causa de les reaccions termonuclears que es produeixen en convertir el seu material en nuclis pesats. Després neix un nou tipus de supernova anomenada Pair Instability Supernovae (PISNe-Supernova de parelles d'inestabilitat) que no deixa cap estrella compacta al darrere (excepte possiblement un forat negre si l'estrella és prou massiva, és a dir probablement més enllà de 260 masses solar). L’explosió ha de superar la d’una supernova normal i ha d’anar acompanyada de la producció d’una gran quantitat de níquel radioactiu a més d’una gran quantitat de material expulsat.

Però compte, si l'estrella és d'alguna manera aniquilada, no és la producció d'antimateria la responsable, els positrons tampoc poden aniquilar els protons i els neutrons dels nuclis de l'estrella. És l’alè de l’explosió, l’ona de xoc produïda, que dispersa totalment la matèria de l’estel PISNe.

SN 2016iet: una supernova exòtica descoberta per GAIA

En els darrers anys, s’han detectat candidats a PISNe, però al final cap d’ells finalment ha convençut a la comunitat d’astrofísics. Sembla que això canviarà amb l’anunci fet per un equip d’investigadors principalment nord-americans a través d’un article publicat a The Astrophysical Journal i d’accés obert a arXiv .

Tot va començar el 14 de novembre de 2016, amb la detecció pel satèl·lit GAIA de l'ESA de la supernova catalogada amb el nom de SN 2016iet. Va mobilitzar ràpidament una bateria de telescopis i observadors, en particular el telescopi Gemini North a la part alta de Mauna Kea a Hawaii, així com el telescopi Magellan de l'observatori Las Campanas de Xile. 


Clic per engrandir. Imatge de SN 2016iet i la seva galàxia hoste més probable,
presa amb el telescopi de 6,5 metres a l’Observatori Las Campanas, el 9 de juliol del 2018.
© Gemini Observatory

SN 2016 ha resultar ser una supernova molt inusual, ja que la durada de la seva corba de llum era anormalment llarga i va trigar uns 800 dies abans que la seva brillantor baixés fins a la centèsima part de la que tenia al màxim. També es va produir una escassa emissió de radiació en la línia de l’hidrogen, que indicava una estrella força aïllada i una falta de signatures de la presència d’elements pesats. Al capdavall, eren signatures químiques molt curioses per a una supernova la distància de la qual a la Via Làctia (aproximadament mil milions d’anys llum) indicava que era intrínsecament molt lluminosa per ser tan brillant i, per tant, havia de provenir d’una estrella particularment massiva.

Segons els astrofísics, totes aquestes característiques s'interpreten molt bé si es troba en presència d'una supernova productora de parelles, que és un PISN real si l'estrella era prou massiva o, en el cas contrari, una variant que s’anomena PPISNe per apulsational pair-instability supernova, en anglès. En aquest darrer cas, hi ha efectivament una producció antimatèria i una reacció termonuclear desbocada, però l’explosió resultant només expulsa algunes desenes de masses solars, sense destruir l’estrella inicial que, per tant, potencialment no és suficient massiva perquè un PPISNe torni a passar.

Els investigadors encara estan una mica desconcertats pel fet que l'estrella estava més aviat aïllada, mentre que les estrelles que superen les 100 masses solars no neixen avui, i poques vegades, en cúmuls estel·lars. Antigament, aquests monstres gegants havien de ser els primers astres, però amb aquestes masses només poden viure uns quants milions d’anys com a màxim.

D’altra banda, esperàvem la formació d’aquestes estrelles gegants en un medi pobre d’elements metàl·lics, com diuen els astrofísics, que en el seu argot significa pobre en elements més enllà d’hidrogen i heli. Aquest medi es troba a les galàxies nanes que no han pogut evolucionar químicament de manera significativa per les seves característiques. Precisament, SN 2016iet es va formar a unes desenes de milers d’anys llum d’una galàxia com aquesta.

S’espera que la propera posada en funcionament de la LSST (sigles en anglès de Gran Telescopi de Rastreig Sinòptic) detecti més candidates a supernoves i candidates a supernoves productores de parells. La seva existència, que també assenyala la de estrelles massives, es basarà aleshores en fonaments encara més sòlids.

Per saber-ne més:
Quan una estrella arriba al voltant de 100 masses solars, la seva temperatura és tan alta que les reaccions de fusió termonuclears produeixen fotons gamma capaços de materialitzar parells d’electrons i positrons.

Aquesta producció d’antimateria pot provocar una reacció de fusió.

Entre 100 i 130-140 masses solars, l'estrella pot començar a polsar fent explosions de supernova sense destruir l'estrella, només expulsant desenes de masses solars.

Més enllà de les masses solars de 130 a 140, la supernova productora de parells es converteix en una Supernova d’inestabilitat de parella (PISNe), i la explosió de la seva explosió la destrueix completament.

El primer cas sòlid de supernova de producció de parells- PISNE o PPISNe si l'estrella es troba per sota de 140 masses solars-probablement hagi estat observada: SN 2016iet.

 Ho he vist aquí.


Exoplanetes: Spitzer revela la superfície d’una superterra desprovista d'atmosfera

 Clic per engrandir. Crèdit: NASA/JPL

La majoria dels exoplanetes potencialment habitables es troben al voltant de nanes vermelles. Spitzer va permetre l'estudi més precís d'un al voltant de l'estrella LHS 3844, una superterra. Es comporta com si no tingués atmosfera i estigués coberta de basalts semblants als dels mars lunars.

No hi ha cap dubte que, des dels anys 2000, els exoplanetes potencialment habitables son legió dins la Via Làctia. Es troben al voltant de les nanes vermelles, que elles mateixes són els estels més abundants a la nostra galàxia i que també es troben principalment en sistemes binaris. Si la vida és un fenomen universal, les postes de sol dobles com les contemplades per Luke Skywalker a Star Wars no serien l’excepció, sinó la regla.

Llevat que un potencialment habitable no signifiqui automàticament habitable i, que per tant, no puguem extreure en aquest moment fortes restriccions a l’existència de civilitzacions extraterrestres mitjançant la famosa equació de Drake del programa Seti. Una de les claus per determinar l’habitabilitat d’un exoplaneta és el coneixement de la seva atmosfera, la seva composició i el seu gruix. Venus és totalment diferent de la Terra, ho coneixem prou bé.

Un altre factor a tenir en compte és el de les pròpies nanes vermelles. Tot i que són menys lluminoses que el Sol, estan subjectes a una ira terrible quan són joves; després emeten raigs X i ultraviolats nocius a les formes de vida que coneixem i capaços de fotodissociar les molècules d’aigua dels oceans que poden existir en exoterres o superterres i, per descomptat, en els planetes oceànics. Aquestes radiacions es combinen amb vents estel·lars molt energètics capaços d’erosionar atmosferes,  i que de nou, poden provocar l’evaporació dels oceans.

Tanmateix, és difícil treure conclusions fermes. Els exoplanetes, específicament super-terres, podrien tenir una atmosfera especialment gruixuda (en especial de CO2) capaç de suportar la turbulència juvenil de les nanes vermelles. Hi ha raons per pensar que el jove Sol mateix hauria d'haver provocat la desaparició de l'atmosfera original de la Terra i una important pèrdua d'aigua, tot i així... aquí estem.

En definitiva, el millor que podeu fer és intentar detectar al màxim les atmosferes d’exoterres i super-terres orbitant les nanes vermelles que constitueixen al voltant del 70% de les estrelles de la Via Làctia. Algunes d’aquestes estrelles es troben a prop i ja s’han detectat exoplanetes rocosos al seu voltant, com va ser el cas de Proxima Centauri i Trappist-1.

Aquesta animació representa l'exoplaneta LHS 3844b, un planeta sense atmosfera aparent.
La seva superfície pot estar coberta en la seva major part per roques volcàniques fosques, segons
les observacions del Telescopi Espacial Spitzer de la NASA.  Planet LHS 3844b es troba a
48,6 anys llum de la Terra i realitza una revolució completa al voltant de la seva estrella mare en
només 11 hores. És 1,3 vegades la massa de la Terra, orbita una estrella nana M,
i va ser descoberta en 2018 pel Transiting Exoplanet Satellite Survey (TESS) de la NASA.
Crèdit: NASA / JPL-Caltech / R. Ferit (IPAC) Música: Stellardrone (CC BY 4.0)

Ambients que tendeixen a igualar les temperatures

No obstant això, segons un article recent publicat a la revista Nature, en accés obert a arXiv, mostra , que vers l'estrella LHS 3844 els astrofísics interessats en l'exobiologia l'han tornat a observar, ara amb la mirada infraroja del telescopi espacial Spitzer.

El motiu és que al voltant d’aquesta nana vermella de tipus M situada a uns 48,6 anys llum del Sistema Solar, hi ha un exoplaneta rocós el radi del qual és d’una 1,3 vegades el de la Terra i que es va descobrir el 2018 pel telescopi Transiting Exoplanet Satellite Survey (Tess), la successora del Kepler.

LHS 3844 b, el seu nom, va ser descobert pel mètode de trànsit que, a més del seu radi, va proporcionar el seu període orbital, de només 11 hores. A una distància tan propera de la seva estrella amfitriona, les temperatures són necessàriament altes, però el que realment interessava era si tenia una atmosfera, el planeta és probablement en rotació sincrònica a tal distància a causa de les forces de la marea.

Aquí és on el satèl·lit Spitzer va intervenir amb la seva penetrant mirada d’infrarojos.

Fins i tot en rotació síncrona, LHS 3844B no sempre presenta la mateixa cara en comparació amb nosaltres, com a observadors. És prou lluny del seu sol, no gaire brillant, per tal que la seva radiació infraroja sigui perceptible. Spitzer no només pot estimar temperatures a la superfície de l’exoplaneta, sinó que també té indicacions sobre el seu albedo i, per tant, la composició de la seva superfície, ja sigui rocosa o gasosa. De fet, Spitzer ja s’ha utilitzat per estudiar les atmosferes dels gegants gasosos.

Els models numèrics per a l’atmosfera d’un planeta, rotació síncrona o no, impliquen a través d’aquesta atmosfera transferències de calor (vents) entre els hemisferis diürns i nocturns. Si hi ha una atmosfera present, cal esperar un contrast de temperatura inferior entre aquests dos hemisferis del que teòricament s’esperava amb un exoplaneta rocós sense atmosfera.

Inicialment programat per a una missió de 2,5 anys, el telescopi espacial Spitzer
de la NASA ha anat molt més enllà de la seva vida útil esperada, i segueix
en plena forma després de 15 anys. Els membres de la missió reflexionen sobre
alguns dels descobriments més sorprenents i sorprenents de Spitzer.
Per a més informació sobre la missió, visiteu;

/http://www.spitzer.caltech.edu/ i https://www.nasa.gov/spitzer


Les nanes vermelles son fatals per les atmosferes?

Les dades relatives a LHS 3844 b són indiscutiblement les previstes en aquest darrer cas. O més precisament, exclouen una atmosfera la pressió de la qual sigui superior a 10 bar i no siguin compatibles amb la d’entre 1 i 10 bar, tret que facin poc probables les contorsions en els supòsits sobre aquesta atmosfera. En qualsevol cas, donada la radiació rebuda que és 70 vegades més gran que la del Sol per a la Terra, una atmosfera prima no resistiria l’erosió provocada per la nana vermella i més aviat desapareixeria.


Per tant, la presència d'una atmosfera és molt poc creïble i, pel que fa a l'anàlisi infrarroig d'albedo de LHS 3844b, ha proporcionat indicis sobre la presència de grans zones de basalt, similar als que coneixem amb els mars lunars. Les temperatures superen els 700°C al costat diürn i se situen per sota dels -272°C al costat nocturn, un infern.

Quines lliçons es poden extreure per a l'exobiologia? Es fa difícil de dir. Si els extraterrestres detectessin Mercuri al Sistema Solar, equivocarien en deduir que el Sol va provocar la desaparició de les atmosferes dels planetes rocosos que l'orbiten. Però, ja que LHS 3844 b es troba a la zona de habitabilitat i alguns càlculs donen suport a la idea que les nanes vermelles no permeten en realitat per gaire temps atmosfera per als exoplanetes en aquesta zona de habitabilitat, alguns poden argumentar que tenen motius addicionals per pensar que l’aparició de la vida és difícil, per no dir impossible, al voltant de les nanes vermelles. El debat, certament, continuarà durant molt de temps...