29/11/2022

Una carbassa somrient decora la Via Làctia


Clic per engrandir. Crèdit imatge: NASA/JPL-Caltech

Mentre observava la regió exterior de la Via Làctia, el nostre telescopi Spitzer va captar aquesta imatge infraroja d'un núvol de gas i pols que s'assembla a les carbasses buides que veiem cada Halloween. Anomenada "nebulosa de la carbassa", probablement va ser creada per potents fluxos de radiació i partícules procedents d'una estrella massiva de tipus O, entre 15 i 20 vegades més pesada que el Sol.

Les dades utilitzades per crear aquesta imatge es van recollir durant la “missió freda”* de Spitzer, que es va desenvolupar entre 2004 i 2009.

* El 15 maig de 2009 Spitzer esgota el subministrament d'heli líquid, utilitzat per refredar el mirall del telescopi fins a 5,5 graus per sobre del zero absolut, o 5,5 Kelvin (menys 450 graus Fahrenheit o menys 267 graus Celsius). Amb això conclou la missió principal de Spitzer, també coneguda com a “missió freda”. (El subministrament d'heli líquid va durar uns 5 mesos més del que estima la missió en el moment del llançament, a causa d'una curosa pressupostació del subministrament).

Aquesta imatge va ser considerada per la NASA el 31 d'octubre de 2022, com la seva Imatge del Dia.



Ho he vist aquí.

28/11/2022

Dossier Conèixer els neutrins: i 5 La massa dels neutrins

El neutrí es va postular l'any 1930 per resoldre un problema important de la física: la conservació de l'energia. La seva existència experimental no es va demostrar fins un quart de segle després. Des de llavors, el neutrí ha ocupat l'escenari amb els seus nombrosos enigmes, però la detecció i per tant, la verificació de les prediccions, és especialment difícil. Això requereix detectors molt massius. El problema definitiu resolt és el de la massa dels neutrins: tenen massa o no? A veure com va arribar la resposta.

Malauradament, l'oscil·lació només depèn de la diferència de masses quadrades entre ambdos neutrins implicats. De fet, com que hi ha tres neutrins diferents, esperem una paleta de tres masses, però el fenomen de l'oscil·lació només serà capaç de fixar com a mínim dues diferències de masses independents.

Clic per engrandir. Galàxia espiral. Crèdit: Skeeze, CCO.

No obstant això, com a resultat d'aquesta sèrie de mesures, una imatge coherent de la física de neutrins sorgeixen amb tres neutrins massius les dues masses més altes dels quals es coneixen: 9 meV per al neutrí muònic, 50 meV per tauònic. Atenció, aquí meV significa milli-eV, mil milions de vegades més petit que el MeV al qual estem acostumats.


Clic per engrandir. Un neutrí muònic probablement es va transformar en un neutrí tauònic al detector de partícules Opera i va crear un tau (pare) que ràpidament es va transformar en una altra cosa (fill). Crèdit: Òpera

Els neutrins, pel seu caràcter fantasmal, podrien haver donat la idea de partícules eternes: no decauen, gairebé no interaccionen i quan es produeixen es propaguen en línia recta, a una velocitat molt propera a la de la llum. S'alliberen de l'atracció terrestre, abandonen el Sistema Solar en poques desenes de minuts, per perdre's en l'espai còsmic. Però pateixen aquest estrany fenomen d'oscil·lacions que va en contra de la seva immutabilitat.

Els tres tipus de neutrins i la cosmologia

Els tres tipus de neutrins coneguts estan molt ben diferenciats. Cada tipus s'associa amb un leptó amb càrrega diferent amb la què es produeix i que es generarà en el cas molt improbable d'una interacció. Les coses es compliquen quan intentem seguir l'evolució d'un neutrí escollit a l'atzar. De fet, pot sense previ avís, canviar la seva identitat. Aquí de nou hi ha una conseqüència de l'indeterminisme quàntic. Les masses trobades semblen irrisòries en comparació amb les que afecten les altres partícules de matèria. El més pesat dels tres neutrins pesa només una deu milionèsima d'un electró o uns dos mil milions del d'un protó.

Tanmateix, els neutrins supervivents del Big Bang són molt més abundants que les altres partícules de matèria existents avui en dia del que aquestes masses infinitesimals representen, a nivell de l'univers global, una massa equivalent a la de totes les estrelles de totes les galàxies. Malauradament, aquest resultat continua sent teòric perquè aquests neutrins del Big Bang porten una energia tan petita que ningú sap com evidenciar-les.

La teoria els dóna una temperatura d'1,9Kelvin, fins i tot inferior als 2,7 kelvins a la part inferior dels fotons cosmològics que provenen del mateix origen. La seva detecció és un repte que romandrà en el punt de mira dels físics interessats durant moltes dècades més.

A Europa també avança la investigació dels neutrins. Un experiment situat a prop de Roma està estudiant el flux de neutrins que li envia un accelerador que funciona al CERN a Ginebra. En producció, el feix està constituït en un 99% de neutrins muònics i l'experiment va detectar un primer candidat que demostrava la presència de neutrins tau després d'un viatge de 730 quilòmetres. Aquesta és una evidència directa de l'oscil·lació. Així, un feix de neutrins travessa tota Itàlia... sense cap perill per als seus habitants.

Veure

Capítol anterior: 4 Els neutrins atmosfèrics


Ho he vist aquí.

27/11/2022

La magnífica nebulosa d'Orió com no l'has vist mai

La magnífica nebulosa d'Orió sondejada en profunditat per 3 telescopis espacials de la NASA i l'ESA.

La imatge de la nebulosa d'Orió revelada pels investigadors està a l'altura de la seva reputació. Una imatge senzillament meravellosa que explica molt bé la història d'aquest sublim núvol de gas i pols. 


Pols i estrelles a la nebulosa d'Orió  En recopilar dades de tres instruments, els investigadors de la NASA i l'Agència Espacial Europea (ESA) han obtingut una imatge meravellosa de la nebulosa d'Orió. Revela el detall de la pols que forma el núvol i algunes regions en les quals s'estan formant noves estrelles. Estels que, algun dia, re-dibuixaran la cara de la nebulosa. (en anglès) Crèdit: NASA, JPL-Caltech

La nebulosa d'Orió és difícil de veure a ull nu. S'amaga a la constel·lació que pren el nom del gran caçador de la mitologia. Però probablement és un dels cúmuls de gas i pols més bonics de la  Via Làctia. I és una nova imatge impressionant d'aquesta nebulosa que avui ens revelen els investigadors. Una imatge construïda a partir de dades recollides a l'infraroig, una longitud d'ona inaccessible als nostres ulls, per tres instruments: el telescopi espacial Spitzer (NASA), l'explorador de sondeig infraroig de camp ample (WISE, NASA) i el telescopi Herschel Space (ESA). L'oportunitat per als astrònoms d'explicar-nos com es va formar aquesta meravellosa nebulosa.

En primer lloc, les dues enormes cavitats que prenen forma en aquesta imatge. Van ser tallades per estrelles gegants. Autèntics monstres estel·lars que poden emetre fins a un milió de vegades més llum que el nostre Sol. No són visibles a la imatge que se centra en l'infraroig. Però va ser la seva resplendor el que va destrossar els punts de pols i els seus vents els que van escombrar els que quedaven.


Clic per engrandir. A les entranyes de la nebulosa d'Orió, a uns 1.400 anys llum de la Terra. Crèdit: ESA, NASA, JPL-Caltech.

Estrelles amagades per la pols

I si aquestes cavitats brillen de color blau, és un senyal que la pols que l'envolta encara és calenta. A diferència del que navega a la vora d'aquestes regions. Sembla un verd una mica més fresc. Tot i que totes les regions en vermell s'estan congelant. Amb temperatures que no superin els -260°C. Situada de manera força natural a les afores de la nebulosa. Lluny de les regions actives on es formen les estrelles.

Aquestes regions apareixen a la imatge com a punts brillants dins de filaments taronges. Aquí és on es condensa la pols. El procés podria, finalment, donar a llum noves estrelles gegants. El que probablement vindria a redibuixar la cara tan familiar de la magnífica i misteriosa nebulosa d'Orió.



Ho he vist aquí.

21/11/2022

Catàleg Caldwell del Hubble. Objectes C60 i C61

 Clic per engrandir. Caldwell 60 i 61. Crèdit: ESA/Hubble & NASA

Aquesta imatge del Hubble mostra dues galàxies tancades en una fatídica abraçada. Caldwell 60 (NGC 4038) i Caldwell 61 (NGC 4039) són conegudes com les galàxies de la Cua d'Anell o de les Antenes. En el seu moment van ser galàxies espirals normals i tranquil·les, similars a la Via Làctia, però aquest parell galàctic s'ha passat els darrers centenars de milions d'anys lluitant. Aquest violent xoc ha arrencat estrelles de les seves galàxies amfitriones per formar un arc de corrent entre els dos combatents. Les vistes de camp ampli d'aquest duet revelen llargues serpentines d'estrelles que s'estenen cap a l'espai com un conjunt d'antenes, cosa que dóna al duet el sobrenom comú.

El Hubble ha apuntat a les galàxies de les Antenes moltes vegades al llarg dels anys. Els signes del caos són evidents en aquesta imatge publicada el 2013, que combina observacions a l'ultraviolat, el visible i l'infraroig de la Wide Field Camera 3 (Càmera de Camp Ample 3) del Hubble juntament amb algunes observacions anteriors de l'Advanced Camera for Surveys (Càmera avançada per sondejos). Núvols florents de gas rosa i vermell bressolen centelleigs de blau on s'acaben de formar noves estrelles. Les ratlles fosques de pols, arrencades de les galàxies individuals, escombren i enfosqueixen vastes parts de l'escena.


Clic per engrandir. Una vista telescòpica terrestre a l'esquerra mostra les cues llargues de les galàxies Antena. A la dreta, una imatge en color natural presa pel Hubble el 1996 mostra els respectius nuclis de les galàxies bessones (les taques taronges) entrecreuats per filaments de pols fosca. Una àmplia banda de pols caòtica, anomenada regió de solapament, s'estén entre els nuclis de les dues galàxies. Crèdit: Brad Whitmore (STScI) i NASA

Les observacions del Hubble han descobert més d'un miler de cúmuls estel·lars brillants i joves que han cobrat vida com a conseqüència del xoc frontal. Els patrons d'escombrat en forma d'espiral, traçats per aquests cúmuls estel·lars brillants, mostren el resultat d'una tempesta d'activitat de naixement d'estrelles desencadenada per la col·lisió. L'extraordinari ritme de formació estel·lar de les galàxies Antena es coneix com a "starburst", un període en què tot el gas de les galàxies s'utilitza per formar estrelles. Amb el temps, aquest infern estel·lar es consumirà i les galàxies s'assentaran. Els nuclis galàctics s'uniran i les galàxies, abans separades, es fusionaran en una gran galàxia el·líptica. 

Les galàxies Antenes van ser descobertes per l'astrònom William Herschel el 1785. Estan situades a uns 65 milions d'anys llum a la constel·lació del Corb, i es veuen millor al cel de tardor de l'hemisferi sud, però també són visibles a la primavera des de l'hemisferi nord. Les galàxies tenen magnituds d'aproximadament 10,5 i 11, per la qual cosa cal un telescopi de mida moderada a gran i cels foscos per a una visió òptima. Fins i tot amb un telescopi gran, les galàxies Antenes probablement s'assemblaran a una feble i nebulosa coma.


Aquest vídeo s'endinsa al cel nocturn a la constel·lació del Corb, i després a la vista del Hubble de les galàxies Antenes. Cúmuls d'estrelles blaves brillants, nascudes a la col·lisió, esquitxen les galàxies. Un gas d'hidrogen rosat i brillant envolta les regions de naixement d'estrelles que brillen sota la intensa energia de les estrelles nounades. Crèdits: NASA, ESA i G. Bacon (STScI); Agraïments: NASA, ESA, A. Fujii, Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, UKSTU/AAO, B. Twardy/A. Block/NOAO/AURA/NSF, M. Kornmesser (ESA/Hubble), B. Whitmore (STScI) i el Hubble Heritage (STScI/AURA).

 


20/11/2022

Sobre Edwin Hubble

El telescopi espacial Hubble ha ofert a la humanitat una obertura a l'univers durant més de tres dècades. Els seus descobriments han millorat fonamentalment la nostra comprensió del cosmos. Aquest llegat reflecteix la feina de l'homònim del telescopi, el famós astrònom del segle XX Edwin Powell Hubble. Com el Telescopi Espacial Hubble, els descobriments d'Edwin Hubble van transformar la frontera del coneixement científic. El seu treball ens va portar més enllà de la Via Làctia i ens va situar en un univers en constant expansió amb una miríada de galàxies més enllà de la nostra.

La formació d'un pioner estel·lar

Nascut tal dia com avui, el 20 de novembre de 1889 a Marshfield, Missouri, Hubble va passar la seva joventut perfeccionant les seves habilitats atlètiques al bàsquet, el futbol, el beisbol, l'atletisme i la boxa, mentre alimentava mentalment la seva curiositat amb novel·les de ciència ficció. La fascinació innata de Hubble pel món que l'envoltava presagiava tota una vida d'exploració. El 1906 va ingressar a la Universitat de Chicago i es va llicenciar en matemàtiques i astronomia. Es va desviar breument del seu camí d'exploració, en gran part alimentat per les expectatives del seu pare, per estudiar dret a la Universitat d'Oxford com a becari de Rhodes. Però el seu profund anhel de seguir una carrera al camp de les ciències va tenir més pes que les visions del seu pare, i Hubble va canviar de rumb i va obtenir un doctorat en astronomia a la Universitat de Chicago el 1914, centrant la seva atenció al cel.

Clic per engrandir. Edwin Hubble examinant una fotografia de galàxia.  Crèdit: Edwin P. Hubble Papers, Huntington Library, San Marino, Califòrnia

Veure el cosmos amb una nova lent

Destinat al cosmos, el viatge de Hubble el va portar a l'Observatori del  Mount Wilson, a Califòrnia, i al telescopi Hooker de 100 polzades, el més gran del món en aquella època. Hubble va utilitzar el telescopi de 100 polzades per observar taques de llum tènues, borroses i semblants a núvols, anomenades a grans trets nebuloses. Les seves observacions van permetre enfocar aquestes taques difuses i, de passada, transformar el camp de la cosmologia.

Fins a principis del segle XX, la nostra percepció del cosmos se circumscrivia als límits de la Via Làctia. Encara que els astrònoms especulaven sobre l'existència d'altres galàxies al nostre univers, no en tenien proves observables. No va ser fins que Hubble va apuntar amb el telescopi Hooker a la constel·lació d'Andromeda que la nostra perspectiva va canviar.

Hubble va estudiar el que aleshores es coneixia com la nebulosa d'Andromeda, un objecte que durant segles va aparèixer com un núvol de llum allargat. El 1923, va resoldre estrelles individuals en aquesta "nebulosa".

Les contínues observacions d'Andromeda per part de Hubble van donar lloc a un dels descobriments més transformadors de la cosmologia. Va descobrir la seva primera estrella variable cefeida, un tipus d'estrella que s'utilitza per mesurar les distàncies a l'espai pel canvi de brillantor. La brillantor intrínseca d'una estrella variable cefeida està directament relacionada amb el seu cicle de brillantor a foscor i de nou a brillantor. En traçar els canvis d'aquestes estrelles, Hubble va descobrir que les estrelles variables cefeides d'Andromeda estaven molt més lluny que les de la Via Làctia. Aquest contrast a la distància va portar Hubble a creure que la nebulosa d'Andromeda era una galàxia en si mateixa. Hubble va utilitzar aquesta tècnica per estudiar altres de les anomenades "nebuloses" de l'univers, i va concloure que existien milions de galàxies més enllà de la nostra.


Clic per engrandir. Edwin Hubble assegut al telescopi reflector de 100 polzades de l'Observatori del Mount Wilson a Califòrnia. Crèdit: Edwin P. Hubble Papers, Huntington Library, San Marino, Califòrnia.

Hubble va utilitzar el seu punt de vista únic per comparar les galàxies entre si estudiant-ne les propietats físiques. Centrant-se en l'aspecte visual de les galàxies, Hubble va idear allò que avui és el sistema més influent per classificar-les: l'Esquema de Classificació de Hubble. Aquest mètode de classificació de les galàxies les ordena en dues categories principals basades en la seva forma -el·líptica o espiral- i se subdivideix en funció de les característiques específiques de cada galàxia. Tot i que de naturalesa simple, aquesta seqüència va ajudar a posar les bases per comprendre l'evolució galàctica i, en última instància, la formació de l'univers.

Clic per engrandir. Aquest gràfic representa l'esquema de classificació d'Edwin Hubble, també conegut com a diagrama de diapasó. Divideix les galàxies en el·líptiques i espirals. Les lletres indiquen el nivell de compacitat dels braços espirals, sent la "a" la més compacta i la "c" la menys. Les galàxies també se subdivideixen en espirals normals i barrades. Encara que aquest diagrama ofereix una base sòlida per a la classificació de les galàxies, no s'ajusta a tot tipus, incloses les galàxies irregulars, nanes i el·líptiques massives. Crèdit: NASA, ESA. Infografia en català-Bit.

El 1929, Hubble havia replantejat completament el nostre lloc a l'univers: no només albergava milions de galàxies, sinó que el mateix univers s'estava expandint. En contra de la idea d'un univers estàtic, Hubble va acabar demostrant que les galàxies s'allunyen de nosaltres. En estudiar la llum emesa per diverses galàxies, Hubble va descobrir que la llum apareixia desplaçada cap a l'extrem vermell de l'espectre. Es va fer evident que el nostre univers s'expandia incessantment cap a l'exterior i que totes les galàxies allotjades s'allunyaven les unes de les altres. Aquest fenomen, conegut com a corriment al vermell, revela que com més s'allunya una galàxia de nosaltres, més vermella apareix la seva llum. Hubble també va demostrar que les galàxies més allunyades de nosaltres s'allunyen més ràpidament que les properes, una observació fonamental que ara es coneix com la Llei de Hubble. La idea d'un univers en expansió és un dels pilars de la teoria del Big Bang. Les observacions de Hubble van proporcionar els primers coneixements sobre els orígens del nostre univers.

Assolint noves fites


Clic per engrandir. Esquerra: Placa fotogràfica de la galàxia d'Andromeda, en què Edwin Hubble va anotar primer una nova, i després la va titllar i va afegir "Var!" quan va descobrir que l'estrella era en realitat una variable cefeida. A la dreta: El telescopi espacial Hubble va tornar a visitar la famosa estrella variable cefeida V1 entre desembre del 2010 i gener del 2011.  Crèdit: Esquerra: Carnegie Observatories. Dreta: NASA, ESA i l'equip del Hubble Heritage (STScI/AURA); Agraïments: R. Gendler.

Des de la mirada d'un home al cel fins a la recerca universal de la humanitat per comprendre allò desconegut, les contribucions d'Edwin Hubble a la cosmologia han portat la humanitat fins al límit de la frontera còsmica. Avui dia, el Telescopi Espacial Hubble porta amb orgull el seu nom i el seu llegat perdurable, mentre busca les preguntes que encara no hem formulat i les respostes que encara esperen ser descobertes.

Elevant-se per sobre de la Terra, allunyat de l'atmosfera del planeta, el Telescopi Espacial Hubble serveix ara de finestra a l'univers, mantenint la visió d'Edwin Hubble d'explorar tan lluny com ens porti la nostra curiositat. A través de les paraules, Edwin Hubble capta l'essència de l'exploració que perdura a través d'aquesta meravella tecnològica: "La recerca continuarà. Fins que no s'esgotin els recursos empírics, haurem de passar als regnes somiadors de l'especulació".


Ho he vist aquí.

19/11/2022

Compte enrere per a una nova estrella


Un núvol multicolor en forma de rellotge de sorra sobre el fons negre i estrellat de l'espai. Aquest núvol de pols i gas està il·luminat per la llum d'una protoestrella, una estrella a les primeres etapes de formació. El "bulb" superior del rellotge de sorra és de color taronja, mentre que l'inferior passa del blanc al blau fosc. Junts, els dos bulbs s'estenen com a ales de papallona girades 90 graus cap a un costat. Dels bulbs superior i inferior parteixen llargs i tènues filaments de color, que semblen foc ardent. Al centre de la forma de rellotge de sorra hi ha una petita línia de demarcació fosca. Aquesta línia és una vista de vora d'un disc protoplanetari, un disc de material que és atret cap a una estrella mentre es forma. Crèdit imatge: NASA, ESA, CSA, STScI

Al coll d'aquest "rellotge de sorra" de llum s'hi amaguen els inicis d'una nova estrella, una protoestrella. Els núvols de pols i gas d'aquesta regió només són visibles en llum infraroja, les longituds d'ona en què s'especialitza el telescopi espacial James Webb.

Aquesta protoestrella és un cúmul de gas calent i inflat que només té una fracció de la massa del nostre Sol. A mesura que atrau material, el seu nucli es comprimeix, s'escalfa i finalment comença la fusió nuclear, creant una estrella!

Veus aquesta línia fosca al centre del "rellotge de sorra"? Es tracta d'una vista de costat d'un disc protoplanetari, és a dir, el disc de material que és atret cap a l'estrella a mesura que es forma. És de la mida del nostre sistema solar i pot arribar a agrupar-se en planetes, cosa que ens permet conèixer la història del nostre sistema solar.

La llum de la protoestrella il·lumina les cavitats de la pols i del gas per sobre i per sota del seu disc. (Imagina llanternes apuntant en adreces oposades, cadascuna de les quals il·lumina un con de llum). Les zones blaves són on la pols és més fina, mentre que el taronja representa les capes de pols més gruixudes. Més informació al compte d'instagram del telescopi James Webb fent un clic aquí.



Ho he vist aquí.

17/11/2022

Dossier Via Làctia: i 6 L'interacció entre galàxies.

La Via Làctia, un magnífic camí d'estrelles al cel nocturn, encara guarda molts secrets. La matèria fosca i l'energia, els forats negres supermassius són temes fascinants per entendre millor la nostra galàxia.

Les galàxies són éssers socials, la majoria es troben en grups. Aleshores, les interaccions són freqüents i no és estrany que dues galàxies es fusionin per formar-ne una de més gran. Aquestes són les forces gravitatòries que dominen en les interaccions entre galàxies, i en particular les derivades d'aquestes forces, que són les forces de marea.  

Clic per engrandir. ARP 273 són dues galàxies que interactuen (UGC 1813, la més petita, i UGC 1810, la més gran). Crèdit: NASA, ESA i Hubble Heritage Team (STScI/AURA), DP

Les forces produeixen un estirament simètric a cada costat d'un disc galàctic, que per rotació diferencial, després s'enrotlla en forma d'espiral. Aquests exemples es mostren a les fotos següents.


Clic per engrandir. Dos parells de galàxies que interactuen. A l'esquerra, ARP 273. A la dreta, la matèria s'intercanvia entre les dues galàxies: el gas i la pols són captats per la més petita d'elles, en direcció perpendicular al seu disc. Fotos del telescopi espacial Hubble. Crèdit: NASA, ESA

Una gran varietat de morfologies es crea pertorbada en les interaccions, segons l'informe de massa de les galàxies, el seu paràmetre d'impacte, la geometria relativa de la trobada i la velocitat. A continuació es mostra una sèrie d'ells. Quan les galàxies contenen gas abans de la interacció, es comprimeix i forma brots de noves estrelles, que veiem de color blau, amb grumolls a causa de les nebuloses.

Clic per engrandir. Panòplia de galàxies en interacció, mostrant l'àmplia varietat de possibles impactes en termes de geometria, velocitat relativa, relació de massa dels conjunts en col·lisió. Fotos del telescopi espacial Hubble. Crèdit: NASA, ESA

Fusió: coalescència de galàxies

Crear aquestes deformacions i estirar els braços de marea requereix molta energia, que es pren a l'energia potencial i la cinètica continguda en el moviment relatiu de les dues galàxies. Aquestes es veuen obstaculitzades en la seves òrbites, i cauen l'una sobre l'altra fent una "espiral".

Després de dues o tres revolucions, les galàxies s'uneixen i formen un rastre d'estrelles, que es relaxen en una forma esferoïdal més o menys aplanada. Així és com solen formar-se les galàxies el·líptiques. Si la fusió és recent, les cues de marea, així com les restes en forma de bucles, arrugues o remolins, encara són visibles durant mil o dos mil milions d'anys.


Clic per engrandir. El cúmul de galàxies Abell 1689, fotografiat pel telescopi espacial Hubble. Aquestes zones tan denses de galàxies són molt rares al cel. Mirant de prop la imatge, es poden distingir petits arcs que semblen envoltar la gran galàxia central. Aquests arcs són galàxies de fons, distorsionades pel cúmul que actua com a lent gravitatòria. Crèdit: NASA, ESA

En algunes regions del cel de molt alta densitat, les galàxies són tan nombroses que s'agrupen en cúmuls densos. A la foto de dalt es dóna un exemple amb el cúmul Abell 1689. Les fusions han estat nombroses, i les galàxies el·líptiques dominen, al contrari del que passa a la resta de l'univers.

Veure:

Anterior: 5 El forat negre al cor de la Via Làctia


Ho he vist aquí.

16/11/2022

Tret de sortida al programa Artemis de la NASA

El coet de la missió Artemis, Space Launch System (SLS) de la NASA, que transporta la nau espacial Orion sense tripulació, es va enlairar del Complex de Llançament 39B del Centre Espacial Kennedy a Florida a la 1:47 am. EST.

 Clic per engrandir. Crèdit: NASA/Joel Kowsky

El coet del Sistema de Llançament Espacial de la NASA que porta la nau espacial Orión ha estat llançat en la prova de vol Artemis I, el dimecres 16 de novembre de 2022, des del Complex de Llançament 39B al Centre Espacial Kennedy de la NASA a Florida. La missió Artemis I de la NASA és la primera prova de vol integrada dels sistemes d'exploració de l'espai profund de l'agència: la nau espacial Orión, el coet del sistema de llançament espacial (SLS) i els sistemes terrestres. El SLS i Orión es van llançar a la 1:47 am. EST, des del Centre Espacial Kennedy. 

L´objectiu principal d´Artemis I és provar a fons els sistemes integrats abans de les missions amb tripulació, operant la nau en un entorn d´espai profund, provant l´escut tèrmic d´Orió i recuperant el mòdul de la tripulació després de la reentrada, el descens i l'amaratge.

La NASA enviarà experiments científics a la missió Artemis I a la Lluna i de tornada


Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Quan Artemis I es llanci a la Lluna i torni a ella, hi haurà MOLTA ciència a la cua esperant. Des de CubeSats dissenyats per buscar dipòsits d'aigua a la superfície lunar fins a experiments sobre com la vida respon a l'espai, i molt més.

La missió Artemis I consisteix en el coet del Sistema de Llançament Espacial que envia la nau Orió sense tripulació al voltant de la Lluna i de tornada a la Terra per comprovar els sistemes de la nau abans que la tripulació torni a bord a Artemis II. La missió Artemis I és un pas més per fer el següent gran salt: enviar els primers astronautes a Mart. Obtingueu tota la informació sobre aquesta històrica missió fent un clic aquí.

Descobriu més del programa Artemis al blog, fent un clic aquí.


Ho he vist aquí i també aquí.

15/11/2022

X-37B, us portem la nau "secreta" de la NASA

L'avió espacial X-37B completa la sisena missió i aterra després de gairebé 30 mesos en òrbita.

El vehicle de proves orbitals X-37B va transportar diversos experiments científics de l'exèrcit dels Estats Units i de la NASA.

L'avió espacial X-37B va aterrar el 12 de novembre al Centre Espacial Kennedy de la NASA, a Florida, a les 5.22 del matí, hora de l'est dels USA, establint un nou rècord de resistència després de passar 908 dies en òrbita. El seu rècord anterior era de 780 dies.


Clic per engrandir. El vehicle de proves orbitals X-37B (OTV-6) va aterrar al Centre Espacial Kennedy de la NASA el 12 de novembre de 2022. Crèdit: U.S. Space Force

Aquesta va ser la sisena missió de l'avió reutilitzable sense tripulació, construït per Boeing i operat conjuntament per la Força Espacial dels Estats Units i l'Oficina de Capacitats Ràpides de la Força Aèria (Air Force Rapid Capabilities Office). Conegut com a Vehicle de Prova Orbital 6, va ser llançat a l'òrbita el 17 de maig de 2020, en un coet Atlas 5 d'United Launch Alliance.

En aquesta missió, el X-37B va transportar diversos experiments científics de l'exèrcit nord-americà i de la NASA, entre ells un projecte del Laboratori de Recerca Naval per captar la llum solar i convertir-la en energia elèctrica de corrent continu, i el FalconSat-8 de la Acadèmia de la Força Aèria dels Estats Units, que segueix en òrbita.

Un dels experiments de la NASA va ser el d'Exposició de Materials i Innovació Tecnològica a l'Espai (METIS-2). Els científics faran servir les dades per comprendre els efectes de l'entorn espacial en diferents tipus de materials. Un altre experiment consistia a investigar els efectes de l'exposició espacial de llarga durada a les llavors.

L'avió espacial és un derivat del X-37A dissenyat per la NASA a finals de la dècada dels 1990 per ser desplegat des del transbordador espacial. El programa es va transferir posteriorment al Departament de Defensa. Hi ha dues naus espacials X-37B, que van ser dissenyades originalment per a missions de 270 dies, però han superat àmpliament aquest objectiu des de la primera missió de l'avió el 2010.

La Força Aèria va mantenir durant una dècada el X-37B en un mantell de secret, però la Força Espacial ho mostra ara obertament.


Clic per engrandir. La nau espacial X-37B Crèdit: Boeing

"Aquesta missió posa de manifest l´interès de la Força Espacial per la col·laboració en l´exploració de l´espai i l´ampliació de l´accés de baix cost al´espai per als nostres socis, dins i fora del Departament de les Forces Aèries", va declarar el general Chance Saltzman, cap d'operacions espacials, en un comunicat. "El X-37B segueix superant els límits de l'experimentació, gràcies a un equip d'elit del govern i de la indústria entre bastidors", va dir el tinent coronel Joseph Fritschen, director del programa X-37B a l'Oficina de Capacitats Ràpides de la Força Aèria.

La missió OTV-6 portava per primer cop un mòdul de servei per albergar experiments addicionals.

El mòdul de servei es va separar de l'OTV abans de l'aterratge. La Força Espacial va dir que el mòdul s'eliminarà d'acord amb les millors pràctiques destinades a reduir la quantitat de deixalles espacials en òrbita.

"Amb el mòdul de servei afegit, aquesta ha estat la quantitat més gran que hem portat a òrbita a l'X-37B", va dir Jim Chilton, vicepresident sènior de Boeing Space and Launch.



Ho he vist aquí.

14/11/2022

Una poderosa tempesta solar ha perforat el camp magnètic de la Terra i ha creat aurores roses molt rares

Clic per engrandir. La majoria de les vegades, l'aurora boreal tenyeix el cel amb un color verd irreal. Però a principis de novembre de 2022, uns quants afortunats van observar l'aurora boreal rosa. Un fenomen rar. Crèdit: Sara Bach, Adobe Stock

Un espectacle rar que es va poder veure al cel de Noruega a principis de novembre: l'aurora boreal de color rosa! Fa molt de temps que els investigadors i aficionats no n'han observat cap. En qüestió, un forat al camp magnètic terrestre. Què va passar exactament?

Vent solar: la Terra protegida pel seu camp magnètic  Les tempestes del Sol llancen partícules d'alta energia a l'espai que els astronautes poden veure quan tenen els ulls tancats. Si no ens arriben és perquè el camp magnètic terrestre ens protegeix del vent solar. Descobriu en vídeo com funciona aquest increïble escut.

Al voltant de la nostra Terra, hi ha com un escut magnètic. Protegeix el nostre planeta, i la vida que s'hi ha desenvolupat, especialment la biosfera, de les radiacions nocives de l'espai exterior. Però pot passar que aquest escut s'esquerdi. Sota l'efecte d'una significativa erupció solar del tipus d'ejecció de massa coronal (CME per les sigles en anglès). Això és el que va passar fa uns dies. Els vents solars van provocar una tempesta geomagnètica que va trencar el camp magnètic terrestre. Un forat que, segons els científics, va romandre obert no menys de sis hores.

El resultat: una visió rara: els caçadors d'aurores evoquen les aurores més intenses vistes en més d'una dècada: aurores boreals de color rosa! La majoria de les vegades, aquests resplendors celestials prenen matisos verds. Un color que deuen a l'excitació per part dels vents solars de l'oxigen força abundant a l'alta atmosfera. Perquè en general, els vents solars no arriben a cotes inferiors als cent quilòmetres.

Clic per engrandir. Una explosió d'aurores roses extremadament rares va il·luminar recentment el cel nocturn sobre Noruega després que una tempesta solar xoqués contra la Terra i fes un forat al camp magnètic del planeta. Crèdit imatge: Markus Varik/Greenlander

Rara aurora boreal rosada

Però quan l'activitat solar és intensa, els vents i les partícules carregades impulsades per ejeccions de massa coronal poden penetrar més en la nostra atmosfera. Sobretot quan creen un forat al camp magnètic terrestre. Després baixen a menys de 100 quilòmetres d'altitud. I trobar nitrogen en massa. Que, sota l'excitació, s'il·lumina el cel amb un bonic color rosat.

Un altre estrany fenomen lluminós es va observar aquella mateixa nit del 3 de novembre de 2022. Al costat de Suècia, aquesta vegada. Una cosa que semblava l'aurora boreal... de color blau! Però els científics encara dubten a atribuir-ho al forat aleshores present al camp magnètic de la Terra. També podria haver estat... una prova de míssils russos!

Hi ha forats a l'escut magnètic de la Terra?

Per explicar la pluja inusual de raigs còsmics que va tenir lloc el 22 de juny de 2015 durant dues hores, un equip d'investigadors va crear diverses simulacions a partir de les dades recollides pel telescopi Grapes 3, a l'Índia. Suggereix que, aquell dia, el camp magnètic terrestre va ser provat severament, i fins i tot esquerdat, per una tempesta solar. Una fragilitat del nostre escut que sorprèn i alerta els científics.


Clic per engrandir.  Aquest aurora boreal es va fotografiar el 23 de juny de 2015, a uns 50 km a l'oest de Filadèlfia, EUA. L'ejecció de massa coronal (que es va produir al Sol el 20 de juny) va crear una tempesta geomagnètica classificada com a G4 dos dies després. El 22 de juny, el nostre planeta es va estar banyat amb raigs còsmics durant dues hores. Crèdit: Jeff Berkes

 
Ho he vist aquí.

09/11/2022

Descobreix el cosmos!

De tant en tant us presentem una imatge d'una fotografia diferent d'un univers fascinant, juntament amb una breu explicació escrita per un astrònom professional. Avui us portem a:

Clic per engrandir. El camp magnètic de la galàxia del remolí. Crèdit: NASA, SOFIA, HAWC+, Alejandro S. Borlaff; JPL-Caltech, ESA, Hubble; Text: Jayanne English (Universitat de Manitoba)

Els camps magnètics flueixen sempre al llarg dels braços espirals?

La nostra vista frontal de la Galàxia del Remolí (M51) permet una visió espectacularment clara del patró d'ones espirals en una galàxia amb forma de disc. Quan s'observa amb un radiotelescopi, el camp magnètic sembla traçar la curvatura dels braços. Tot i això, amb l'observatori volant de l'Observatori Estratosfèric per a l'Astronomia Infraroja (SOFIA) de la NASA, el camp magnètic a la vora exterior del disc de M51 sembla, en canvi, teixir els braços. Els camps magnètics es dedueixen dels grans de pols que s'alineen en una direcció i actuen com a vidres polaroides sobre la llum infraroja. A la imatge destacada, les orientacions del camp determinades a partir d'aquesta llum polaritzada estan connectades algorítmicament, creant línies de corrent. És possible que la tirada gravitacional de la galàxia companya, a la part superior del quadre, sobre el gas polsós de les regions vermelloses de formació d'estrelles, visibles a la imatge del telescopi espacial Hubble, augmenti la turbulència, agitant la pols i les línies per
produir el patró inesperat de camp dels braços exteriors.


Clic per engrandir. Imatge de l'Observatori volant de l'infraroig muntat en l'avió Boeing 747 de la NASA. Crèdit: NASA photo / Jim Ross

L'imatge que encapçala el post va ser considerada per la NASA el 20 de gener del 2021 com la seva imatge del dia (Astronomy Picture of the Day-APOD)


Ho he vist aquí.

08/11/2022

Una nebulosa de reflexió a Orió

Tot just unes setmanes després que els astronautes de la NASA reparessin el telescopi espacial Hubble el desembre de 1999, el Projecte Heritage del Hubble va prendre aquesta imatge de NGC 1999, una nebulosa a la constel·lació d'Orió. Els astrònoms de l'Heritage, en col·laboració amb científics de Texas i Irlanda, van utilitzar la Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2-Càmera Planetària i de Gran Angular 2) del Hubble per obtenir aquesta imatge en color.

⁣Clic per engrandir. Una estrella brillant al centre il·lumina un núvol de gas, de color gris-blau prop del centre, el núvol s'expandeix a tons de marrons vermellosos envoltant les vores nord i sud del núvol. Dos punts vermells a l'esquerra i un a la dreta de la imatge identifiquen estrelles distants properes. Crèdit: NASA/ESA i el Hubble Heritage Team (STScI)

Una nebulosa de reflexió a la constel·lació d'Orió és captada aquí pel telescopi Hubble de la NASA. Les nebuloses de reflexió brillen perquè estan formades per partícules de matèria sòlida extremadament petites, fins a 10 o fins i tot 100 vegades més petites que les partícules de pols de la Terra. Aquestes partícules difonen la llum al seu voltant, donant a la nebulosa una brillantor secundària que sol ser blavosa (com el nostre cel).

La nebulosa és una relíquia d'una formació estel·lar recent, formada per les restes de la formació de l'estrella recent nascuda visible al centre de la imatge. Com la boira que s'enrosca al voltant d'un fanal, la nebulosa de reflexió es fa visible per la llum d'una força incrustada. Una regió buida de l'espai s'assembla a un ull del pany negre i entintat de proporcions còsmiques.


⁣Ho he vist aquí i aquí⁣.

06/11/2022

Dossier Conèixer els neutrins: 4 Els neutrins atmosfèrics

El neutrí es va postular l'any 1930 per resoldre un problema important de la Física: la conservació de l'energia. La seva existència experimental no es va demostrar fins un quart de segle després. Des de llavors, el neutrí ha ocupat l'escenari amb els seus nombrosos enigmes, però la detecció i, per tant, la verificació de les prediccions, és especialment difícil. Això requereix detectors molt massius. El problema definitiu resolt és el de la massa dels neutrins: tenen massa o no? A veure com va arribar la resposta.

Però la contribució de Super-Kamiokande no es va aturar aquí. L'experiment no només va verificar les oscil·lacions dels neutrins solars, sinó que va confirmar les dels neutrins atmosfèrics suggerides anteriorment per dos experiments més petits.


Clic per engrandir. Posta de Sol sobre la Terra. Crèdit: Qimono, CCO

Els neutrins atmosfèrics es produeixen pel bombardeig de raigs còsmics primaris, que no són altres que protons d'energia molt alta, a les capes de l'atmosfera superior. Durant aquests xocs, es generen moltes partícules secundàries. Entre elles, un gran nombre de partícules es desintegra.

A nivell del sòl, hi ha una pluja de neutrins d'ambdós tipus, electrons i muons, en proporció de 1 a 2 a causa dels processos de producció coneguts. Aquests neutrins no tenen una direcció privilegiada, provenen de tots els horitzons des de l'atmosfera que envolta la Terra amb una closca aproximadament uniforme i el flux de radiació còsmica és més o menys igual en totes les direccions. El detector Super-Kamiokande és capaç de distingir traces procedents d'electrons o de muons.


Clic per engrandir. Interaccions de neutrins al Super-Kamiokande: aquí teniu les imatges obtingudes amb aquests dos tipus de neutrins. Interacció de neutrins electrònics (imatge superior) i interacció de neutrins de muònics (imatge inferior). Crèdit: François Vannucci

Per tant, l'experiment SuperKamiokande pot classificar les interaccions de neutrins electrònics i neutrins de muons per separat. Tanmateix, si el flux de neutrins electrònics colpeja el detector en totes direccions al nivell esperat pels càlculs, el dels neutrins muònics mostra una distribució en la qual els neutrins travessen la Terra, és a dir, els produïts als antípodes i arriben des de baix al detector, semblen haver desaparegut.

Muó i neutrí tauònic: estudi de les seves oscil·lacions

També aquí es pot invocar el fenomen de les oscil·lacions: els neutrins electrònics no oscil·len en les condicions implicades, al contrari, els neutrins muònics oscil·len quan es propaguen a distàncies corresponents al diàmetre de la Terra, és a dir, 13.000 quilòmetres, per a energies al voltant de 1 GeV de mitjana. Això no és contradictori amb el resultat obtingut amb neutrins solars on l'energia detectada és molt menor, al voltant dels 10 MeV, i la distància infinitament més gran.

De fet, el paràmetre discriminant per a la probabilitat de l'oscil·lació és la relació entre la longitud recorreguda i l'energia. El nou resultat s'interpreta com el signe de l'oscil·lació del neutrí muònic cap al seu company tauònic. Aquest darrer resultat va ser confirmat posteriorment per un experiment construït en un feix accelerador on el coneixement detallat del feix permet anàlisis més rigoroses. L'experiment, encara en funcionament, analitza el feix de neutrins d'alta energia produïts al Fermilab prop de Chicago mitjançant un detector massiu situat a 730 quilòmetres de distància.

Veure:

- Capítol anterior: 3 Els neutrins solars
- Capítol següent: 5 La massa dels neutrins


Ho he vist aquí.

05/11/2022

Us presentem el telescopi gegant Magellan


Clic per engrandir. Representació artística del GMT. Crèdit: Giant Magellan Telescope, GMTO Corporation CC by-sa 3.0

El Telescopi Gegant Magellan (GMT), s'instal·larà a l'observatori de Las Campanas, Xile, a uns 2.500 metres d'alçada. La seva posada en funcionament està prevista per a l'any 2023. Constarà de set miralls de 8,4 metres de diàmetre cadascun. La seva superfície òptica total serà de 24,5 metres de diàmetre i la seva superfície de recollida arribarà als 368 m2. La seva resolució serà 10 vegades més gran que la del telescopi espacial Hubble. La seva primera llum està prevista per a l'any 2029.

Després de considerar diferents emplaçaments al nord de Xile, els responsables d’aquest projecte, han decidit ubicar aquest observatori a la zona de Las Campanas, on ja existeix el telescopi Magallanes de 6,5 metres de diàmetre. Aquest observatori està situat en el desert d’Atacama, un lloc amb un clima molt sec i cels foscos, amb una atmosfera molt estable, ideal per a l’observació astronòmica.

El GMT utilitzarà set miralls primaris de 8,4 metres de diàmetre, que s’instal·laran sobre la mateixa base, els quals estaran distribuïts per un mirall central i sis miralls més al seu voltant. Amb tot això, el GMT tindrà una obertura eficaç de 24,5 metres de diàmetre, molt més gran que els telescopis bessons Keck de 10 metres. En Wendy Fredman responsable científic d’aquest projecte comenta que, “un cop muntats els miralls, llavors ja serà el telescopi òptic més gran del món”.

Clic per engrandir. Telescopis Magallanes. Crèdit: Jan Skowron CC by-sa 3.0

Baade i Clay són els altres dos telescopis Magallanes construïts a l'Observatori Las Campanas de Xile. Reben el nom de Walter Baade i Landon Clay, cadascun mesura 6,5 ​​metres de diàmetre.

La cursa per construir els telescopis gegants

Els pressupostos astronòmics (mai més ben dit) que requereixen aquestes màquines dificulten la seva construcció i posada en marxa. En l'actualitat hi ha en projecte o construcció a més del Magellan, el telescopi de 30 metres (TMT) a Mauna Kea, Hawaii, i el Telescopi Extremadament Gran (ELT). A més d'altres aparells i conjunts dedicats al rang de la radioastronomia.


Clic per engrandir. Aquesta il·lustració mostra com pot ser el disseny de TMT quan estigui complet. Crèdit: TMT Observatory Corporation


Clic per engrandir. Membre del personal del Mirror Lab de la Universitat d'Arizona Richard F. Caris col·locant trossos de vidre de baixa expansió Ohara E6 en un motlle per a la colada del segment de mirall primari cinc, octubre de 2017. Crèdit d'imatge: Damien Jemison, Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation

Resum del instruments que incorpora el GMT:

Gran cercador de Terra


Clic per engrandir. Gran Cercador de Terra. Crèdit: Giant Magellan Telescope, GMTO Corporation CC by-sa 3.0

El Gran Cercador de Terra (Large Earth Finder) mesurarà les masses de planetes semblants a la Terra fora del nostre sistema solar i cercarà biosignatures, com ara oxigen, a les seves atmosferes. Altres especialitats inclouen la caracterització de quàsars i les estrelles més pobres en metall, com la [Fe/H]<–7,1 estrella SMSS J031300.36-670839.3. El Large Earth Finder és un espectrògraf Echelle de llum visible d'alta resolució espacial amb canals vermells i blaus, capaç d'operar en visió natural durant les primeres operacions. És l'únic espectrògraf visible d'alta resolució previst per a la primera dècada d'ús en els tres telescopis extremadament grans proposats al món. L'instrument també serà el primer instrument científic instal·lat al Telescopi Gegant Magellan.

Espectrògraf multi-objecte

Clic per engrandir. Espectrògraf astronòmic i cosmològic multi-objecte del telescopi gegant de Magellan (GMACS). Crèdit: Giant Magellan Telescope, GMTO Corporation CC by-sa 3.0

Espectrògraf astronòmic i cosmològic multiobjecte del telescopi gegant Magellan (GMACS). L'espectrògraf multi-objecte es considera una excel·lent eina, optimitzada per a observacions detallades de múltiples objectes febles a l'espai profund en un ampli camp de visió. És perfecte per estudiar l'evolució de les galàxies, el medi intergalàctic (IGM), el naixement i la mort d'estrelles, les ones gravitacionals i fer enquestes de desplaçament al vermell. L'espectrògraf multi-objecte té canals vermells i blaus i és capaç d'operar amb visió natural durant les primeres operacions, amb una sensibilitat més gran de l'òptica adaptativa de la capa terrestre. L'instrument també serà el segon instrument científic instal·lat al Telescopi Gegant Magellan.

Espectrògraf de camp integral

Clic per engrandir. Espectrògraf de camp integral del telescopi Magellan gegant (GMTIFS). Crèdit: Giant Magellan Telescope, GMTO Corporation CC by-sa 3.0

L'espectrògraf de camp integral proporcionarà un salt quàntic en l'espectroscòpia d'alta resolució espacial. S'orientarà a la física de l'assemblatge de galàxies i la complexa sopa molecular de l'evolució de les galàxies, inclosos els forats negres i la reionització de l'univers. L'espectrògraf de camp integral és una imatge de difracció limitada que funciona a través de les bandes YJHK. Serà el tercer instrument científic instal·lat al Giant Magellan Telescope i serà el primer instrument d'òptica adaptativa del telescopi.

Espectrògraf d'infraroig proper


Clic per engrandir. Espectrògraf de l'IR proper del Telescopi Gegant Magellan (GMTNIRS). Crèdit: Giant Magellan Telescope, GMTO Corporation CC by-sa 3.0 

L'espectrògraf d'infraroig proper, és el millor per obtenir imatges d'objectes celestes brillants en un camp de visió estret. Va ser dissenyat per estudiar la formació de sistemes planetaris, discs de runes, estrelles petites, planetes de massa Júpiter i altres objectes de l'infraroig proper a l'espai profund. L'espectrògraf d'infrarojos propers és un espectrògraf echelle d'infraroig proper a infraroig mitjà d'un sol objecte que proporciona un avantatge de multiplexació espectral extraordinari mitjançant la cobertura simultània de les bandes JHKLM completes. L'instrument funciona quan el Telescopi Gegant Magellan utilitza modes de visualització d'òptica adaptativa.


Clic per engrandir. Representació artística nocturna del telescopi interior. Crèdit de la imatge: Giant Magellan Telescope - GMTO Corporation.

Podeu accedir a la galeria d'imatges renderitzades fent un clic aquí, a la de la construcció dels miralls primaris aquí i a les del progrés de la construcció aquí. Per visitar la web del telescopi ho podeu fer des d'aquí.