18/01/2022

L'estrella "monstre còsmic" escup energia amb la força de mil milions de sols

Es creu que els esclats d'alta energia en aquest tipus d'estrella de neutrons -un magnetar- són causats per terratrèmols estel·lars.

Una estrella densa i magnètica va entrar en erupció violentament i va escopir tanta energia com mil milions de sols, i ho va fer en una fracció de segon, segons han informat recentment els científics.

Aquest tipus d'estrella, coneguda com a magnetar, és una estrella de neutrons amb un camp magnètic excepcionalment fort, i els magnetars solen entrar en erupció de forma espectacular i sense previ avís. Però encara que els magnetars poden ser milers de vegades més brillants que el nostre Sol, les seves erupcions són tan breus i imprevisibles que són un repte per als astrofísics a l'hora de trobar-les i estudiar-les. 

Clic per engrandir. Un potent esclat de raigs X sorgeix d'un magnetar, una versió supermagnetitzada
d'un romanent estel·lar conegut com a estrella de neutrons, en aquesta il·lustració. Crèdit de la imatge:
NASA Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA).

Tot i això, els investigadors han aconseguit recentment captar una d'aquestes erupcions i calcular les oscil·lacions de la brillantor d'un magnetar mentre entrava en erupció. Els científics van descobrir que el magnetar distant va alliberar tanta energia com la que produeix el nostre Sol en 100.000 anys, i ho va fer només en 1/10 de segon, segons un comunicat traduït al castellà.

Una estrella de neutrons es forma quan una estrella massiva col·lapsa al final de la seva vida. Quan l'estrella mor en una supernova, els protons i els electrons del seu nucli s'aixafen en una massa solar comprimida que combina una gravetat intensa amb una rotació d'alta velocitat i potents forces magnètiques, segons la NASA. El resultat, una estrella de neutrons, és d'aproximadament 1,3 a 2,5 masses solars -una massa solar és la massa del nostre sol, o d'unes 330.000 terres- atapeïdes en una esfera de només 20 quilòmetres de diàmetre. 

La matèria de les estrelles de neutrons està tan densament empaquetada que una quantitat de mida d'un terròs de sucre pesaria més de mil milions de tones (900 milions de tones mètriques), i l'atracció gravitatòria d'una estrella de neutrons és tan intensa que un malví que passés per la superfície de l'estrella colpejaria amb la força de 1.000 bombes d'hidrogen, segons la NASA.

Els magnetars són estrelles de neutrons amb camps magnètics 1.000 vegades més forts que els d'altres estrelles de neutrons, i són més potents que qualsevol altre objecte magnètic de l'univers. El nostre sol empal·lideix en comparació amb aquestes brillants i denses estrelles fins i tot quan no estan en erupció, va dir al comunicat l'autor principal de l'estudi, Alberto J. Castro-Tirado, professor de recerca de l'Institut d'Astrofísica d'Andalusia del Consell Superior d'Investigacions Científiques.  

Clic per engrandir. Imatge artística d'una potent erupció d'un magnetar. Crèdit: Ruvid, Universitat de València.

"Fins i tot en estat inactiu, els magnetars poden ser 100.000 vegades més lluminosos que el nostre Sol", va dir Castro-Tirado. "Però en el cas de la flamarada que hem estudiat -GRB2001415- l'energia que es va alliberar és equivalent a la que irradia el nostre sol en 100.000 anys". 

Una flamarada gegant

El magnetar que va produir la breu erupció es troba a la galàxia de l'Escultor, una galàxia espiral situada a uns 13 milions d'anys llum de la Terra, i és "un veritable monstre còsmic", va dir al comunicat Víctor Reglero, coautor de l'estudi i director del Laboratori de Processament d'Imatges de la UV. La gegantina flamarada va ser detectada el 15 d'abril del 2020 per l'instrument Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) de l'Estació Espacial Internacional, segons van informar els investigadors el 22 de desembre a la revista Nature

La intel·ligència artificial d'ASIM va detectar la flamarada, cosa que va permetre als investigadors analitzar aquest breu i violent augment d'energia; la flamarada va durar només 0,16 segons i després el senyal va decaure tan ràpidament que gairebé no es distingia del soroll de fons en les dades. Els autors de l'estudi van passar més d'un any analitzant els dos segons de recollida de dades d'ASIM, dividint l'esdeveniment en quatre fases basades en la sortida d'energia del magnetar, i després mesurant les variacions al camp magnètic de l'estrella causades pel pols d'energia quan estava al punt màxim.  

"És gairebé com si el magnetar decidís emetre la seva existència des de la seva soledat còsmica cridant al buit de l'espai amb la força de mil milions de sols", va dir Reglero.

Només s'han identificat uns 30 magnetars de les aproximadament 3.000 estrelles de neutrons conegudes, i aquesta és l'erupció magnetar més llunyana detectada fins ara. Els científics sospiten que erupcions com aquesta poden estar causades pels anomenats terratrèmols estel·lars que alteren les capes exteriors elàstiques dels magnetars, i aquesta rara observació podria ajudar els investigadors a desentranyar les tensions que produeixen els esclats d'energia dels magnetars. 

Publicat originalment a Live Science

 

Ho he vist aquí.

17/01/2022

Estem travessant una enorme bombolla de gas a la superfície de la qual s'estan formant estrelles.

Clic per engrandir. Imatge artística de la bombolla local que envolta el Sistema Solar i sobre
la que investigadors de Universitat de Harvard i de l'Institut de Ciències del Telescopi Espacial
(STScl, Estats Units), informen que s'hi formen totes les estrelles del nostre entorn. El resultat
d'una sèrie d'explosions d'estrelles massives en supernoves. Crèdit: Leah Hustak, STScl.

El nostre sistema solar està navegant per una regió de l'espai especialment buida. Envoltat d'una bombolla local, com l'anomenen els astrònoms. I avui ens expliquen com es va formar aquesta bombolla. Després de l'explosió de diverses supernoves.

Durant dècades, els astrònoms saben que existeix al voltant del nostre Sistema Solar, com una bombolla gegant. Una  "bombolla local" que encara mesura uns 1.000 anys llum de diàmetre. Avui, investigadors de la Universitat de Harvard i de l'Institut de Ciències del Telescopi Espacial (STScI) informen haver descobert que totes les estrelles més joves del nostre entorn es troben precisament a la superfície d'aquesta bombolla. Totes les estrelles més joves, però també diverses regions de formació estel·lar i alguns núvols moleculars, són regions denses en què les estrelles es poden formar amb èxit, que son ben conegudes. A partir d'aquestes observacions, aquests astrònoms ens expliquen la història d'aquesta estranya bombolla.


Aquesta bombolla sobre la qual es formen les estrelles. El nostre sistema solar navega per una regió
de l'espai que és més buida que les altres. Al cor d'una bombolla local que va ser tallada per una
sèrie d'explosions d'estrelles massives de supernoves fa uns 14 milions d'anys. Avui dia, totes
les estrelles de la nostra regió de la Via Làctia es formen a la superfície d'aquesta bombolla.
(en anglès) Crèdit: Universitat de Harvard 

L'existència de la nostra bombolla local es va revelar als anys 70 i 80 del segle passat, per observacions en el camp de l'òptica, les ones de ràdio i els raigs X. Van demostrar que el nostre petit racó de la Via Làctia és unes deu vegades menys gruixut que la mitjana.

Tot va començar fa gairebé 14,5 milions d'anys. Amb una fase de formació estel·lar força intensa. Després, amb l'explosió en supernoves d'una quinzena d'estrelles massives. Una sèrie d'explosions que van començar a expulsar gas interestel·lar i pols. Deixant-nos en una regió de baixa densitat. I, a més, donant lloc a una estructura semblant a una bombolla, la superfície de la qual té les característiques adequades per a la formació d'estrelles.

Segons els astrònoms, aquesta bombolla local encara continua expandint-se avui dia. A una velocitat de gairebé 6,5 quilòmetres per segon. Una cosa així com 23.400 quilòmetres per hora. Una gran velocitat a la nostra escala. Però parlant d'un fenomen astronòmic, els investigadors creuen que la nostra bombolla local  "ha perdut el seu impuls", i pràcticament es troba en una fase plana.


Clic per engrandir. Cartografia de la Via Làctia en un perímetre d'uns 1.500 anys llum al voltant
del Sol i per tant del Sistema Solar (al centre de la imatge, a l'intersecció de les línies blanques).
Crèdit: Galaxy Map, Kevin Jardine

Altres bombolles a la Via Làctia?

Per reescriure la història d'aquesta bombolla sorprenent, els astrònoms van confiar en nombroses eines. Models de supernoves, moviments estel·lars, segons dades de la missió espacial europea GAIA en particular, i fins i tot mapes en 3D de la matèria que envolta precisament la nostra bombolla local.

Els investigadors assenyalen que és una feliç coincidència que el nostre Sol estigui ara gairebé al centre d'aquesta bombolla. El resultat del seu viatge per la Via Làctia, el va conduir allà ara fa uns 5 milions d'anys. Una prova, segons els astrònoms, que aquest tipus d'estructura ha d'existir en altres llocs de la nostra galàxia. Perquè si aquestes bombolles gegants fossin rares, estadísticament seria poc probable que ens trobéssim al cor d'una d'elles.

La nostra Via Làctia semblaria així una mica com un formatge amb forats. Forats (les bombolles) excavats per estrelles moribundes, supernoves i a les vores dels quals es poden observar estrelles naixents. Ara només queda als investigadors cartografiar algunes d'aquestes bombolles. Establir la seva forma i mida així com la seva ubicació. I per què no, els seus modes d'interacció. Una nova manera d'entendre quin paper tenen les estrelles al final de la vida en la formació estel·lar, però també en l'evolució de les galàxies.


Ho he vist aquí.

16/01/2022

Per què la Lluna té fases?

Clic per engrandir. Les diferents fases de la Lluna. Crèdit: Delphotostock, fotolia

La Lluna sovint s'associa amb la nit, però aquesta idea és errònia. També la podem admirar durant el dia. I cada mes, hi ha uns dies que no la veiem. La Lluna, que sempre ens mostra la mateixa cara, sembla que es fa més gran i després torna a aprimar-se. I el cicle torna a començar. Cada 29,5 dies... Per què les fases de la Lluna segueixen canviant?

Si veiem que les fraccions il·luminades de la Lluna canvien durant una llunació, és perquè el nostre satèl·lit natural orbita la Terra. Cada 29 dies i mig, l'estrella reprèn la mateixa posició respecte al nostre planeta i al Sol. Els astrònoms anomenen aquest cicle la "revolució sinòdica de la Lluna " o llunació.

Lluna nova i primer creixent

Quan la Lluna es troba entre la Terra i el Sol, és la Lluna Nova. Aleshores ens és impossible veure-ho (tret que passi entre nosaltres i el Sol, creant un eclipsi solar). La seva cara nocturna està girada cap a nosaltres i la seva part il·luminada mira naturalment el Sol. Sense emetre llum pròpia, el cos celeste queda ofegat en la lluminositat del cel. Després cal esperar almenys entre 10 i 12 hores per distingir un "croissant" molt fi. És una Lluna encara molt jove. Però l'estrella es posa ràpidament i només dos o tres dies després de la Lluna Nova els terrícoles poden admirar una mitja lluna al capvespre. Aleshores tenim la impressió que la Lluna es fa més gran dia a dia.

Clic per engrandir. Esquema de les diferents fases de la Lluna. Crèdit: Wikipedia, Orion 8

Primer quart de lluna (Quart creixent)

Quan la Lluna gira al voltant de la Terra, uns set dies després de la Lluna Nova la podem veure en el primer trimestre. Aleshores es col·loca perpendicularment a l'eix Terra-Sol. Vist des de terra, veiem la meitat de la seva cara davant nostre il·luminada directament pel Sol. Per descomptat, vista des de dalt, la Lluna té el seu hemisferi girat cap al Sol totalment il·luminat, com la Terra. La Lluna continua creixent. Esdevindrà els dies següents, gibosa.

Lluna plena

En el punt mitjà de la llunació, uns quinze dies després de l'inici del cicle, la Lluna, la Terra i el Sol estan alineats. Aleshores, els terrícoles només poden veure el costat il·luminat de la Lluna. És la Lluna Plena. En aquest cas, l'estrella lunar que mira cap al Sol surt quan aquest es pon i després es pon quan l'estrella solar reapareix al final de la nit.

Últim quart de lluna i últim creixent (Quart minvant)

L'últim quart de la Lluna, com per al primer quart però al contrari, es produeix quan el cos lunar es posiciona perpendicularment a l'eix Terra-Sol. Aquesta vegada, és l'altra meitat de la cara de la Lluna que mira cap a la Terra el que veiem. Es diu que la Lluna és "vella", està minvant. Els dies següents, la Lluna continua aprimant-se, convertint-se en un creixent cada cop més prim visible al final de la nit. I de nou, desapareix durant uns dies.


Clic per engrandir. Animació amb les fases completes de la Lluna. Crèdit: Tomruen

Per què hi ha eclipsis?

L'òrbita de la Lluna al voltant de la Terra és el·líptica i inclinada respecte al pla de la revolució de la Terra al voltant del Sol (l'eclíptica). Molt sovint, la Lluna passa per sobre o per sota de l'eix Terra-Sol. De vegades passa que l'estrella lunar talla aquest eix durant una lluna nova o una lluna plena.

En el primer cas, el nostre satèl·lit ens amaga el Sol. És un eclipsi solar, total, anular o parcial del Sol. En el segon, la Lluna travessa l'ombra del nostre planeta i desapareix momentàniament, total o parcialment: és un eclipsi lunar.


Ho he vist aquí.

15/01/2022

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C39

Clic per engrandir. Imatge de C39. Crèdit: NASA, Andrew Fruchter, i el ERO Team [Sylvia Baggett
(STScI), Richard Hook (ST-ECF), Zoltan Levay (STScI)]

Aquesta nebulosa va començar a formar-se fa uns 10.000 anys, quan una estrella moribunda va començar a llençar material a l'espai. Quan les estrelles similars al Sol esgoten el combustible nuclear, es tornen inestables i s'expandeixen en llançar les capes exteriors de gas a l'espai (una mala notícia per a qualsevol planeta a la zona). La imatge de Caldwell 39 obtinguda pel Hubble mostra una instantània d'aquest procés, capturada amb la Cambra Planetària i de Gran Angular 2 tot just un parell de setmanes després de la reeixida missió de servei del Hubble el desembre de 1999.

Els corrents de radiació ultraviolada d'alta energia fan que el material expulsat brilli, creant una bella nebulosa planetària, un terme elegit per la similitud en aparença amb el disc rodó d'un planeta quan es veu a través d'un petit telescopi, no per cap relació real amb els planetes. Els gasos brillants de la nebulosa produeixen els colors d'aquesta imatge: nitrogen (vermell), hidrogen (verd), oxigen (blau) i heli (violeta).

El disc exterior de material de Caldwell 39 està guarnit per un anell d'objectes en forma d'estel amb les cues allunyant-se de l'estrella central moribunda. A la regió central de la nebulosa hi ha una bombolla de material que està sent expulsada cap a fora per l'intens "vent" de material d'alta velocitat de l'estrella. Les observacions del Hubble van proporcionar pistes sobre com es van formar i evolucionar les estranyes estructures de la nebulosa, encara que els científics encara estan desconcertats sobre l'origen de les característiques en forma d'estel. Sembla que podrien formar-se a partir d'una col·lisió de gasos de moviment lent i ràpid. El Hubble també va ajudar els científics a determinar la distància de la nebulosa i la massa de l'estrella que s'amaga al centre. 

Clic per engrandir. Aquesta imatge composta de Caldwell 39 (NGC 2392) conté dades de raigs X
de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA en color porpra, mostrant la localització de gas a
un milió de graus celsius a prop del centre de la nebulosa planetària. Les dades del telescopi
espacial Hubble –xarxa acolorida, verd i blau– mostren el patró intricat de les capes exteriors de gas
que han estat expulsades de l'estrella. Crèdits: Imatge raigs X: NASA/CXC/IAA-CSIC/N. Ruiz
et al.; Imatge òptica: NASA/STScI.

Descoberta el 1787 pel famós astrònom William Herschel, Caldwell 39 (també coneguda com a NGC 2392) es troba a uns 5.000 anys llum de distància a la constel·lació dels Bessons. A l'hemisferi nord, es veu millor a finals de l'hivern amb un gran telescopi. (A l'hemisferi sud, busqueu-la a finals de l'estiu). Amb una magnitud de 9,2, la nebulosa es pot trobar amb un telescopi més petit, però és poc probable que es vegi molts detalls al centre. La nebulosa mostra un efecte de parpelleig similar al de Caldwell 15 (el "planetari parpellejant"). Quan es mira directament l'estrella central, la nebulositat circumdant s'esvaeix; però quan s'allunya la mirada del centre, la nebulosa torna a aparèixer.


C39 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

12/01/2022

La NASA reexaminarà els sobrenoms dels objectes còsmics

 Malgrat que aquesta noticia té més de un any, he cregut oportú fer-ne difusió per la seva importància, i que esperem que ja no tingui aturador.

Els objectes còsmics llunyans com ara planetes, galàxies i nebuloses són de vegades referits per la comunitat científica amb sobrenoms no oficials. A mesura que la comunitat científica treballa per identificar i abordar la discriminació sistèmica i la desigualtat en tots els aspectes del camp, ha quedat clar que certs sobrenoms còsmics no només són insensibles, sinó que poden ser activament ofensius. La NASA està examinant l'ús de terminologia no oficial per als objectes còsmics com a part del seu compromís amb la diversitat, l'equitat i la inclusió. 

Com a pas inicial, la NASA ja no es referirà a la nebulosa planetària  NGC 2392 , les restes brillants d'una estrella semblant al Sol que s'escapa de les seves capes exteriors al final de la seva vida, com la "Nebulosa Esquimal". "Eskimo" es veu àmpliament com un terme colonial amb una història racista, imposat als pobles indígenes de les regions àrtiques. La majoria de documents oficials s'han allunyat del seu ús. La NASA també deixarà d'utilitzar el terme "Galàxia bessona siamesa" per referir-se a NGC 4567 i NGC 4568, un parell de galàxies espirals que es troben al cúmul de galàxies Verge. A partir d'ara, la NASA utilitzarà només les designacions oficials de la Unió Astronòmica Internacional en els casos en què els sobrenoms siguin inadequats. 

Clic per engrandir. NASA treballarà amb experts en diversitat, inclusió i equitat en ciències astronòmiques
i físiques per oferir orientació i recomanacions per a altres sobrenoms i termes per revisar-los. Crèdit: NASA.

"Dono suport a la nostra reavaluació contínua dels noms amb què ens referim als objectes astronòmics", va dir Thomas Zurbuchen, administrador associat de la Direcció de Missió Científica de la NASA. "El nostre objectiu és que tots els noms estiguin alineats amb els nostres valors de diversitat i inclusió, i treballarem de manera proactiva amb la comunitat científica per ajudar a garantir-ho. La ciència és per a tothom, i cada faceta del nostre treball ha de reflectir aquest valor".

Sovint, els sobrenoms són més accessibles i aptes per al públic que els noms oficials per als objectes còsmics, com ara Barnard 33, el sobrenom del qual "la nebulosa del cap de cavall" invoca la seva aparença. Però sovint els sobrenoms aparentment innocus poden ser perjudicials i restar valor a la ciència.

"Aquests sobrenoms i termes poden tenir connotacions històriques o culturals que són censurables o poc acollidores, i la NASA està fermament compromesa a abordar-los", va dir Stephen Shih, administrador associat de Diversitat i Igualtat d'Oportunitats. "La ciència depèn de contribucions diverses i beneficia a tothom, així que això vol dir que l'hem de fer inclusiva".

Per a més informació, feu un clic aquí.

 

Ho he vist aquí.

11/01/2022

Es desplega amb èxit el para-sol del telescopi espacial James Webb

L'equip del telescopi espacial James Webb ha desplegat completament el para-sol de més de 20 metres que incorpora la nau espacial, una fita clau per preparar-la per a les operacions científiques.

Clic per engrandir. El 4 de gener de 2022, els enginyers van completar amb èxit el desplegament
del para-sol del telescopi espacial James Webb, vist aquí durant la seva prova final de desplegament
a la Terra el desembre de 2020 a Northrop Grumman a Redondo Beach, Califòrnia. El protector solar
de cinc capes, de la mida d'una pista de tennis, és essencial per protegir el telescopi de la calor,
permetent que els instruments de Webb es refredin a les temperatures extremadament baixes necessàries
per dur a terme els seus objectius científics. Crèdit: NASA/Chris Gunn

El para-sol, aproximadament de la mida d'una pista de tennis a mida completa, es va plegar per adaptar-se a la zona de càrrega útil del con del morro d'un coet Arianespace Ariane 5 abans del llançament. L'equip del Webb va començar a desplegar el para-sol de forma remota el 28 de desembre de 2021, tres dies després del llançament.

"Aquesta és la primera vegada que algú intenta posar un telescopi tan gran a l'espai", va dir Thomas Zurbuchen, administrador associat de la Direcció de Missió Científica de la NASA a la seu de l'agència a Washington. "Webb va requerir no només un muntatge acurat, sinó també desplegaments acurats. L'èxit del seu desplegament més difícil, el para-sol, és un testimoni increïble de l'enginy humà i l'habilitat d'enginyeria que permetran a Webb assolir els seus objectius científics".

El para-sol de cinc capes protegirà el telescopi de la llum i la calor del Sol, la Terra i la Lluna. Cada làmina de plàstic és aproximadament tan prima com un cabell humà i està recoberta de metall reflectant, proporcionant una protecció de l'ordre de més d'un milió SPF (factor de protecció solar). En conjunt, les cinc capes redueixen l'exposició del Sol de més de 200 quilowatts d'energia solar a una fracció de watt.

Aquesta protecció és crucial per mantenir els instruments científics de Webb a temperatures de 40 kèlvins, o menys de 380 graus Fahrenheit, prou freds per veure la feble llum infraroja que Webb busca observar. 

"Desplegar el para-sol de Webb a l'espai és una fita increïble, crucial per a l'èxit de la missió", va dir Gregory L. Robinson, director de programes de Webb a la seu de la NASA. "Milers de peces van haver de treballar amb precisió perquè aquesta meravella de l'enginyeria es desplegués completament. L'equip ha aconseguit una gesta audaç amb la complexitat d'aquest desplegament, una de les empreses més audaces fins ara per a Webb".

El desenvolupament es va produir en el següent ordre, al llarg de vuit dies:

- Dues estructures de palets, endavant i endarrere, s'han desplegat per portar l'observatori a tota la seva longitud de 20 metres.
- El conjunt de torre desplegable es va desplegar per separar el telescopi i els instruments del para-sol i el cos principal de la nau espacial, permetent espai perquè el para-sol es desplegui completament.
- La solapa d'impuls de popa i les cobertes de membrana es van alliberar i desplegar
- Els braços intermedis es van desplegar, expandint-se perpendicularment a les estructures de palets i permetent que el para-sol s'estengui a tota la seva amplada de 14 metres.
- Finalment, aproximadament a les 11:59 am EST (hora costa est EE.UU.) de dimarts, el para-sol es va tensar completament i es va fixar en la seva posició, marcant la finalització del desplegament del para-sol.

El desplegament i la tensió del para-sol van implicar a 139 dels 178 mecanismes d'alliberament del Webb, 70 conjunts de frontisses, vuit motors de desplegament, aproximadament 400 politges i 90 cables individuals amb un total d'aproximadament uns 400 metres de longitud. L'equip també va aturar les operacions de desplegament durant un dia per treballar en l'optimització dels sistemes d'alimentació i els motors de tensió de Webb, per garantir que Webb estigués en condicions òptimes abans de començar el treball principal de tensió del para-sol.

"El para-sol és notable, ja que protegirà el telescopi en aquesta missió històrica", va dir Jim Flynn, gerent del para-sol de Northrop Grumman, contractista principal de la NASA per al Webb. "Aquesta fita representa l'esperit pioner de milers d'enginyers, científics i tècnics que van dedicar una part important de la seva carrera desenvolupant, dissenyant, fabricant i provant aquesta tecnologia espacial primera del seu tipus".

L'observatori de ciències espacials més gran i complex del món encara té 5 mesos i mig més de configuració, inclòs el desplegament del mirall secundari i les ales del mirall primari, l'alineació de l'òptica del telescopi i el calibratge dels instruments científics. Després d'això, Webb lliurarà les seves primeres imatges.

La tecnologia revolucionària del telescopi explorarà totes les fases de la història còsmica, des del nostre sistema solar fins a les galàxies observables més llunyanes de l'univers primerenc, passant per tot el que hi ha entremig. Webb revelarà descobriments nous i inesperats i ajudarà la humanitat a entendre els orígens de l'univers i el nostre lloc en ell.

Clic per engrandir. Recreació artística del telescopi espacial James Webb. Crèdit: NASA,
Goddard Space Flight Center.

El telescopi espacial James Webb és una associació internacional amb l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Canadenca. La seu de la NASA supervisa la missió. El Goddard Space Flight Center de la NASA a Greenbelt, Maryland, gestiona Webb per a l'agència i supervisa el treball en la missió realitzada per l'Institut de Ciència del Telescopi Espacial, Northrop Grumman i altres socis de la missió. A més de Goddard, diversos centres de la NASA van contribuir al projecte, com ara el Johnson Space Center de l'agència a Houston, el Jet Propulsion Laboratory al sud de Califòrnia, el Marshall Space Flight Center a Huntsville, Alabama, el Ames Research Center a Silicon Valley de Califòrnia i altres.

Per obtenir més informació sobre on es troba Webb en el procés de posada en marxa, feu un clic aquí (en anglès).


Ho he vist aquí.

09/01/2022

Observada una supergegant vermella just abans que exploti

Estrella de la mort: En una primícia còsmica, els científics observen una supergegant vermella just abans que exploti.

"Això suposa un gran avenç en la nostra comprensió del que fan els estels massius moments abans de morir".

Per als científics és molt més fàcil veure les desordenades seqüeles de les
explosions estel·lars que veure el preludi del drama. Crèdit: Space.com

Però, finalment, els astrònoms van aconseguir observar una estrella gegant vermella just en el moment en què "es va convertir en supernova", com s'anomena les estrelles que exploten. Utilitzant un telescopi a Hawaii, un equip de científics va reunir observacions d'una estrella supergegant vermella a l'estiu de 2020. Al setembre, aquesta mateixa estrella va morir en una supernova anomenada (SN) 2020tlf, una explosió que els membres de l'equip van qualificar com "una de les supernoves més intrigants" del seu tipus.

"Es tracta d'un gran avenç en la nostra comprensió del que fan les estrelles massives moments abans de morir", va dir Wynn Jacobson-Galán, becari de recerca de postgrau de la Fundació Nacional de Ciències de la Universitat de Califòrnia Berkeley i autor principal de un nou estudi que informa dels resultats, en un comunicat de l'Observatori Keck, on l'equip va recollir les observacions. "Per primera vegada, hem observat l'explosió d'una estrella supergegant vermella!"

Podeu accedir a una gran col·lecció d'imatges de supernoves, fent un clic aquí.

Clic per engrandir. Recreació artística d'una estrella supergegant vermella el darrer any abans
de la seva explosió. (Crèdit: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko)

L'estrella que va explotar era una supergegant vermella que contenia unes 10 vegades la massa del Sol i estava situada a uns 120 milions d'anys llum de la Terra a la galàxia NGC 5731, segons el comunicat.

A la nova investigació, els astrònoms van reunir les observacions de la regió que inclou la supernova des d'una gran quantitat de telescopis, començant el gener de 2020 i continuant durant gairebé un any complet després de l'explosió. L'Observatori Swift en òrbita de la NASA, es va unir a la feina després que l'estrella explotés. Juntament amb algunes observacions d'arxiu, tota aquesta informació va donar als científics una idea de com és el veïnat, com es va comportar l'estrella els últims dies i com es va desenvolupar la supernova mateixa.

Per als astrònoms van ser especialment interessants les observacions de l'estrella realitzades els darrers quatre mesos abans de la supernova, que van mostrar una llum addicional a la zona. Les observacions realitzades fins ara no havien donat cap indici que les supergegants vermelles actuessin de manera diferent abans d'explotar; l'activitat de SN 2020tlf suggereix que en algunes d'aquestes estrelles es podrien penjar banderes vermelles d'avís.

"És com veure una bomba de rellotgeria", va dir en el mateix comunicat l'autora principal de l'estudi, Raffaella Margutti, astrònoma també de la UC Berkeley. "No havíem confirmat mai una activitat tan violenta en una estrella supergegant vermella moribunda en què veiéssim produir una emissió tan lluminosa, per després col·lapsar i entrar en combustió, fins ara". 

Els astrònoms esperen detectar més supergegants vermelles abans de l'erupció per comprendre millor els darrers dies que condueixen a una supernova. 

"El que més m'entusiasma són totes les noves 'incògnites' que s'han desvetllat amb aquest descobriment", va dir Jacobson-Galán. "Detectar més esdeveniments com SN 2020tlf tindrà un impacte dramàtic en com definim els mesos finals de l'evolució estel·lar, unint observadors i teòrics en la recerca de resoldre el misteri sobre com les estrelles massives passen els darrers moments de les seves vides".

Un nou estudi es va publicar el dijous 6 de gener de 2022 a The Astrophysical Journal.



Ho he vist aquí.

08/01/2022

Per què s'enganxen els glaçons als dits?

Els glaçons de gel de vegades s'enganxen als dits i, quan ho fan, pot ser especialment desagradable. En qüestió, és en definitiva un fenomen físic molt simple.

Tots ens hem trobat el nostre dit enganxat a un glaçó de gel, o fins i tot a un pal de metall congelat a l'hivern. També hem observat que els dits no necessàriament queden enganxats quan agafem un glaç. Què marca la diferència?

Clic per engrandir. Els glaçons s'enganxen a la pell si estan prou freds i els dits lleugerament
humits. Crèdit: Yeko Photo Studio, Shutterstock

El gel es fon, i ràpidament es torna a convertir en gel

Perquè la pell s'adhereixi al glaçó de gel, doncs ocorre per què tant el glaçó de gel, que ha d'estar a una temperatura inferior a -5°C, i la  pell que ha d'estar lleugerament humida, entren en contacte. En contacte amb el dit calent, una fina capa de gel es fon a la superfície del cub de gel i l'aigua líquida penetra a la pell.

Els intercanvis de calor faran que l'aigua torni a convertir-se molt ràpidament en gel -si el glaçó era prou gran i fred al principi, emportant-se la humitat inicialment present al dit. D'aquí la sensació d'estar enganxat al cub de gel. Per desfer-se'n, només cal escalfar una mica el punt de contacte.

I ara, com podem evitar que els glaçons s'enganxin?

Quan ens fem la mateixa pregunta sobre els glaçons que s'enganxen entre ells, la resposta no està lluny de ser la mateixa. Apilats uns sobre els altres, els glaçons se sotmeten a una pressió augmentada durant un moment, sobretot a les vores, que farà que es fonguin lleugerament. Molt ràpidament, l'aigua líquida es tornarà a convertir en gel i enganxarà els glaçons.

Consell: per evitar aquest fenomen, la recepta de l'àvia consisteix a abocar una mica d'aigua amb gas sobre els glaçons.


Ho he vist aquí.

02/01/2022

Aquest planeta gegant cau sobre la seva estrella


Clic per engrandir. Recreació artística d'un exoplaneta prop de la seva estrella.
Crèdit: NASA/JPL-Caltech

S'ha descobert un nou planeta, TOI-2109b, orbitant una estrella a uns 855 anys llum de nosaltres. L'òrbita d'aquest planeta és tan curta que volta a la seva estrella en només 16 hores. Els científics esperen que caigui a la seva estrella d'aquí a uns quants milions d'anys.

El 13 de maig de 2020, el telescopi espacial TESS (Satèl·lit per a l'estudi del trànsit dels exoplanetes) va començar a observar cap a TOI-2109, una estrella tan massiva com una vegada i mitja el nostre Sol i situada a 264 parsecs (uns 855 anys llum) del nostre Sistema Solar. Durant gairebé un mes, el telescopi espacial va recollir mesures de la lluminositat de l'estrella que després van ser analitzades pels equips científics de TESS.

El mètode de trànsit per detectar exoplanetes

Mitjançant el mètode del trànsit, és possible determinar la presència d'un objecte que orbita al voltant d'una estrella estudiant les variacions de la seva lluminositat: quan un objecte passa entre l'observador i l'estrella, la lluminositat mesurada des de l'estrella cau lleugerament. És aquest fenomen el que van observar els científics de TESS, motivant-los a informar-ne la comunitat astronòmica per permetre finalment, gràcies a les observacions posteriors realitzades per telescopis a terra, confirmar la presència d'un planeta en òrbita al seu voltant TOI-2109.

Mitjançant la mesura de la freqüència amb què varia la lluminositat mesurada pel telescopi, els científics van poder deduir el període de revolució (temps que triga un planeta a fer una revolució completa al voltant del centre de la seva òrbita), i es van sorprendre del seu descobriment: en només 16 hores, completaria un cercle complet al voltant de la seva estrella.

Clic per engrandir. Mitjançant la mesura de la caiguda de la lluminositat d'una estrella, els científics
poden determinar si un objecte ha passat per davant seu. Crèdit: NASA AMES. Traducció: Sci-Bit

Un "Júpiter ultra calent" condemnat a caure a la seva estrella

Amb l'ajuda de mesures en diferents longituds d'ona òptiques i infraroges, l'equip d'investigació va poder deduir la massa i la mida del TOI-2109b, cinc vegades més massiu i un 35% més gran que Júpiter. També orbitaria a una distància extremadament curta de la seva estrella, al voltant de 2,5 milions de quilòmetres (en comparació Mercuri, el planeta del Sistema Solar més proper al Sol, es troba a gairebé 60 milions de quilòmetres d'ell): és l'òrbita més curta de tots els gegants gasosos observats fins ara.

A causa de la seva òrbita extremadament ajustada, i com en la majoria dels casos coneguts de "Júpiter calent", el planeta està en rotació sincrònica amb la seva estrella: sempre li presenta la mateixa cara, creant així un costat diari perpetu i un perpetu costat nocturn. Segons els científics, a una distància tan curta de la seva estrella, la temperatura superficial del costat diürn d'aquest exoplaneta s'estima en 3.500°C, gairebé tan calenta com una petita estrella, fent d'aquest planeta el segon més calent mai detectat. Aleshores es classifica com un "Júpiter ultra calent", en comparació amb el "Júpiter calent", generalment més allunyat de la seva estrella i per tant més fred.

L'òrbita extremadament curta del TOI-2109b fa creure als científics que estaria condemnat a caure a la seva estrella en uns quants milions d'anys. Segons Ian Wong, autor principal de l'estudi, "en un any o dos si tenim sort, podríem detectar com el planeta s'acosta a la seva estrella".

Els investigadors esperen poder observar el TOI-2109b en un futur proper amb eines més potents, en particular gràcies als telescopis espacials Hubble i James Webb, per tal de posar llum sobre les condicions que pateixen els "Júpiters calents" quan cauen a la seva estrella. Més observacions podrien, a més, permetre entendre com un planeta tan massiu com el TOI-2109b pot arribar a una òrbita tan curta, un fenomen que no s'observa al nostre sistema solar.
 

Ho he vist aquí.

01/01/2022

Gabinet de curiositats: 19 El tub Nixie

En aquest nou capítol del  Gabinet de Curiositats, viatgem als anys 50 del segle passat, a on descobrirem una bombeta com cap altra,  un accessori imprescindible per a les pel·lícules de ciència ficció. Atenua les llums, posa't còmode i comencem.

Clic per engrandir. Un exemple de rellotge Nixie retro-futurista. Crèdit: Hius, nixietubesclock.com/

El temps és cada cop més suau, els arbres s'adornen de taronja i groc, l'olor embriagadora del petricor envaeix l'aire. Sens dubte, la tardor és aquí! I amb ell treuen el nas les tradicionals festes de finals d'octubre. Així doncs, quan s'acosta Halloween, dediquem un moment a parlar de l'estat més màgic de la matèria: El plasma. Font de meravella per a Nikola Tesla en forma de llamp, per a Joan Feynman en forma d' aurores boreals, i per als investigadors actuals en la seva recerca de la fusió nuclear, hi ha alguna cosa innegablement encantadora sobre el plasma. Per cert, probablement per això el canceller Palpatine, la bruixa Winifred i la vareta de Harry Potter produeixen diversos llamps de colors per il·lustrar la fisicitat de la màgia (o la Força). I tot i que els aparells elèctrics no tenen cabuda al món dels mags, no hi ha dubte que el que estem a punt de parlar avui podria haver-se trobat de manera molt natural al carrer Diagon o en un dormitori a Hogwarts. Anem a conèixer el tub Nixie.

Nixie: un esperit ardent en un tub de vidre

La història del tub Nixie comença als laboratoris de l'empresa familiar Haydu Brothers. Fundada l'any 1936 per l'emigrant hongarès John Haydu, l'empresa està especialitzada en la fabricació i desenvolupament de components -en particular tubs de buit- per a gegants com General Electric i Raytheon. A la dècada de 1950, l'equip dels fills George i Zoltan Haydu va desenvolupar una petita joia electrònica que va marcar una nova etapa en l'evolució de les tecnologies de visualització. Consisteix en una bombeta de vidre plena d'una barreja de gasos incolors, dins de la que s'il·luminen números o lletres amb una suau resplendor, semblant a la flama d'una espelma. El tub Nixie acabava de cobrar vida, i només necessita un moment perquè la Burroughs Corporation, un dels pilars de la indústria informàtica, compri la patent, registre el nom i repatriï els Haydu Brothers Laboratories al seu si l'any 1954.

Clic per engrandir. Rellotge retrofuturista fet a partir de tubs fabricats a la dècada de
1980. Crèdit: Past Indicator

A partir d'aquí, i fins a la dècada de 1990, quan va desaparèixer completament, el tub Nixie va experimentar un gran auge comercial. Voltímetres, multímetres, calculadores, aparells militars i centrals telefòniques adquireixen de sobte un aspecte futurista, adornats amb símbols lluminosos, seguits de cartells publicitaris als aeroports i a les borses. No contenta amb respondre de la manera més estètica a les necessitats de la indústria, aquesta nova tecnologia també és formidablement sostenible. Mentre que una bombeta incandescent no supera les 2.000 hores de vida útil, els primers tubs Nixie van registrar una longevitat d'unes 5.000 hores i van augmentar fins a 200.000 hores al llarg del desenvolupament! Indestructibles, però com ja veurem, no sempre de moda, molts d'aquests tubs encara funcionen avui dia, després de més de 40 anys de funcionament, mentre que d'altres, fabricats als anys 80, continuen poblant els magatzems a l'espera de trobar comprador.

Clic per engrandir. Exemple de multímetre amb tubs Nixie. Crèdit: eBay



Clic per engrandir. El primer anunci del tub Nixie, va aparèixer l'any 1955 al Haydu Bulletin.
Crèdit: Haydu Brothers http://www.jb-electronics.de/

Domar el plasma

Abans de parlar del declivi i el renaixement dels èxits de Nixie, dediquem un moment a veure com funcionen. Tres elements principals entren en la seva composició. Bombeta de vidre ben tancada i plena d'una barreja de neó i argó. A l'interior, una sèrie de símbols metàl·lics col·locats un darrere l'altre sobre una vareta, i connectats a càtodes individuals. Finalment, un ànode de malla que envolta aquests mateixos símbols. Quan un corrent passa per un dels càtodes freds i intenta arribar a l'ànode, excita localment el gas de baixa pressió.i provoca la seva ionització, fent-lo passar a l'estat de plasma. Més senzillament: sota l'acció dels electrons que surten del càtode, el gas al voltant del símbol metàl·lic s'il·lumina amb aquesta tonalitat daurada, donant al tub Nixie el seu encant especial.

En aquest vídeo detallat, Dalibor Farný il·lustra cada pas de la fabricació (a mà) d'un
tub Nixie. Crèdit: Dalibor Farný, YouTube

Recordeu que el plasma pot agafar tot tipus de colors i brillar a diferents nivells d'intensitat. Mentre que els tubs fluorescents (sovint anomenats erròniament "neó" o "tub de neó") produeixen una llum dura i sovint poc apreciada, les làmpades de plasma estan adornades amb delicats filaments blavosos rematats amb corol·les de color rosa taronja. L'interior d'un reactor de fusió nuclear alberga un anell de color de l'espígol, mentre que les delicades cortines de l'aurora boreal de vegades oscil·len entre el verd maragda i el bordeus. El mateix foc, que, més enllà d'un cert llindar d'excitació, es pot qualificar de plasma, està adornat amb colors que van del vermell al blau profund, segons l'element químic que alimenti la seva flama. Així, la barreja de neó i argó, també coneguda com la barreja de Penning, dóna al plasma del tub Nixie la seva coloració càlida i calmant.

Com que els números i les lletres es col·loquen un darrere l'altre dins de la bombeta, generalment no segueixen un ordre alfanumèric sinó que estan disposats (i dibuixats) de manera que no interfereixin amb la llegibilitat dels altres. Així, alguns èxits russos, per exemple, utilitzen les sèries següents (de davant a darrere): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. El vídeo, a dalt, produït pel fabricant Dalibor Farný, il·lustra amb detall tot el procés d'elaboració d'aquests articles únics, i només puc animar-vos a veure'l sencer. L'artesania que inclou el disseny dels tubs Nixie és absolutament exquisida i fascinant!

Clic per engrandir. Exemple de disposició de nombres dins d'un tub Nixie. A diferència dels tubs
vistos anteriorment, a on la bombeta es col·loca verticalment, aquesta discorre horitzontalment
-amb un ànode a mig camí entre els dos conjunts de dígits- i normalment està coberta amb
una cúpula de vidre col·locada perpendicularment al circuit. Crèdit: Sergei Frolov, Museu
Soviètic d'Electrònica Digital 

Aquest tub Nixie GN-4 il·lustra com apareixen els números a diferents nivells de profunditat
tot mantenint la seva llegibilitat. Crèdit: Hellbus

Un esperit de foc en una gàbia

Amb l'augment de les pantalles fluorescents i els LED  -més petits, més eficients i més robusts- a la dècada de 1970, els tubs Nixie acabarien caient en desús, poc després de la seva introducció. No romandran gaire temps a l'ombra però, seran ressuscitats per enginyers electrònics i artesans de totes maneres, a la recerca d'una estètica retrofuturista tenyida de nostàlgia. L'encant orgànic de la bombeta de vidre, revelant la seva delicada anatomia interna a l'observador, no deixa de tocar la fibra sensible del curiós poeta. I els seus símbols embolcallats en un halo càlid donen al col·leccionista la impressió d'haver captat l'essència d'un foc de llenya, i al somiador de haver tancat un foc follet dins d'una campana.

Clic per engrandir. Aquest magnífic despertador de fusta pren en préstec els codis de la dècada
de 1950 per tornat a la vida tubs de 40 anys. Crèdit: Past Indicator

Gadget o article de col·leccionisme, avui tornen a aparèixer els rellotges Nixie a les botigues en línia. Els tubs produïts fa gairebé 40 anys per fi surten de les seves caixes i vesteixen els prestatges i els canells dels seguidors de Jules Verne, fans de les pel·lícules de ciència ficció dels anys 50 i col·leccionistes del que la ciència ens ofereix. (Fins i tot aquells que juren per les pantalles LED i LCD no poden resistir el seu encant, com demostra un dels rellotges de Steve Wozniak, cofundador d'Apple). Per la nostra banda, reservem-li un lloc destacat en la nostra selecció d'objectes científics, per tal de poder fer un seguiment del temps que passa al nostre Gabinet de curiositats en el futur .

Ens veiem ben aviat amb un nou capítol del Gabinet de Curiositats. Crèdit imatge: nosorogua, Adobe Stock

Veure:

Anterior: 18 La llàgrima batava, un objecte paradoxal amb superpoders

Següent: En preparació


Ho he vist aquí.