Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Kepler. Mostrar tots els missatges
Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Kepler. Mostrar tots els missatges

20/06/2026

Petit Punt Vermell Abell2744-QSO1a

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


Clic a la imatge per engrandir. Un detall d'una imatge de NIRCam del Telescopi Espacial James Webb de la NASA mostra el Petit Punt Vermell Abell2744-QSO1, lentitzat gravitacionalment per Abell 2744, un enorme megaagrupament de galàxies també conegut com a Cúmul de Pandora. Crèdit: Imatge: NASA, ESA, CSA, Ignas Juodžbalis (Cambridge), Cosimo Marconcini (Universitat de Florencia), Roberto Maiolino (Cambridge), Francesco D'Eugenio (Cambridge), Hannah Übler (MPE); Processament de la Imatge: Alyssa Pagan (STScI).
 
A la dreta s'hi mostra un mapa que indica la velocitat a la qual el gas es mou cap al telescopi o s'allunya d'aquest (velocitat de rotació) en diferents parts de QSO1. El mapa es va fer amb dades recollides amb la unitat de camp integral (IFU) de NIRSpec, una combinació de càmera i espectrògraf. La UF (Unitat de Camp Integral) recull una imatge juntament amb 900 espectres d'una porció quadrada de cel de 3 arcs de segon per 3 arcs de segon, creant mapes que mostren les diferències de brillantor de milers d'ones de longitud entre la llum de 0,6 micròmetres i la de 5,3 micròmetres a tot l'objecte. La velocitat del gas es calcula a partir de l'efecte Doppler: els colors es desvien lleugerament cap a longituds d'ona més curtes (més blaves) on el material es mou cap a nosaltres, i cap a longituds d'ona més llargues (més vermelles) on es mou en direcció contrària.

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

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

 
Ho he vist aquí. 

12/10/2025

Mons d'altres llocs: Kepler-16 b amb dues postes de sol.

Mons d'altres llocs: Kepler-16 b, el veritable Tatooine amb dues postes de sol.

Clic a la imatge per engrandir. Il·lustració creada a partir d'aquest article. Crèdit: XD amb ChatGPT

Per al viatger interestel·lar de demà, hi haurà algunes "visites obligatòries". Planetes que no es poden perdre. Pel que fa a Kepler-16 b, no és tant el planeta en si el que val la pena la visita, sinó els seus... dos sols!


Una odissea interestel·lar: la primera missió per aterrar en un exoplaneta. Les imatges de Neil Armstrong posant els peus a la Lluna ens van commoure a tots. Imagineu-vos, doncs, com se sentiran aquells que rebin imatges d'una nau espacial aterrant en un altre món. Un món més enllà del nostre sistema solar! Per fer-ne una ullada, mireu aquest videoclip del documental d'Arte, Interstellar Odyssey.

M'encantaria tenir notícies teves i del nostre preciós planeta blau. Però ara per ara, continuo el meu viatge interestel·lar. I acabo d'arribar a Tatooine. Sí. Ja saps. El planeta...desert, l'illa de Star Wars on Luke Skywalker va passar la seva infància. Aquella al cel de la qual surten i es ponen dos sols. En realitat, evidentment no m'estic acostant al Tatooine real. Més aviat, aquell que els astrònoms anomenem Kepler-16 b. El primer planeta amb dos sols al cel que els investigadors han descobert a la nostra Via Làctia.


Clic a la imatge per engrandir. Demostrant que una doble posta de sol és qualsevol cosa menys ciència-ficció, Kepler-16b orbita un parell d'estrelles. És com el planeta natal de Luke Skywalker, Tatooine, i va ser un dels primers mons trobats orbitant una estrella binària, descobert el 2011 per Kepler. Crèdit: NASA, X.

Sobre Kepler-16 b hi ha dues ombres

No és tan lluny de casa. Només 245 anys llum. Sols 3.000 milions d'anys de viatge en cotxe. I no és tan especial. Un planeta de la mida del nostre Saturn, un planeta gasós gegant. Així que no vam intentar aterrar-hi. Tot i que la nostra guia diu que Kepler-16 possiblement té un nucli de roca i gel. Però des de dalt, us podeu imaginar com deu ser tenir dues ombres.


Clic a la imatge per engrandir. Un possible cartell per quan l'Oficina de Viatges d'Exoplanetes de la NASA ens convidi a comprar bitllets per a Kepler-16 b. Crèdit: NASA

Els dos sols de Kepler-16 b són força diferents entre si, ja ho sabeu. El primer, Kepler-16 A, és una nana taronja d'aproximadament un 70% de la mida i la massa de la nostra estrella. El segon, Kepler-16 B, és una nana vermella fins i tot més de 3 vegades més petita. I tots dos orbiten l'un al voltant de l'altre en poc més de 40 dies. Mentre que el seu planeta compartit triga gairebé 230 dies a completar una òrbita completa.


Clic a la imatge per engrandir. Recreació artística del planeta Kepler-16 b. Crèdit: NASA

Dos sols, però temperatures molt baixes

Tot i que hi ha dos sols i han mantingut el seu planeta a menys de 105 milions de quilòmetres de distància, sols tan petits no poden fer augmentar la temperatura. Mai baixa dels -75 °C. És difícil imaginar que cap forma de vida pugui prosperar aquí.ens queixem a la nostra vella Terra quan arriba l'hivern.

Ho hem de  deixar aquí per ara, el nostre guia s'està impacientant. Encara ens queda molt camí per recórrer fins arribar a la nostra propera parada exoplanetària. Ja us ho explicarem...


Ho he vist aquí.

03/06/2023

La explosió còsmica més gran detectada en anys!

Clic a l'imatge per engrandir. Imatge de IA per a una explosió còsmica. Crèdit: DALL E

                   
N2016aps, la supernova més brillant mai vista. Quan arriba la seva última hora, les estrelles massives exploten com a supernoves en un gran malbaratament d'energia. Descoberta el 2016, SN2016aps apareix als ulls dels investigadors com la supernova més brillant, més energètica i més massiva mai observada.

No ho havíem vist des del descobriment dels quàsars. Una font de llum extraordinària es comporta una mica com una explosió de supernoves excepte que és més brillant que totes aquestes explosions observades, si se n'exceptuen alguns esclats gamma, i que dura molt més temps, en aquest cas des de fa tres anys sota la mirada dels telescopis.  La seva naturalesa continua sent objecte de debat.

Els astrònoms observen de tant en tant l'aparició de noves estrelles, o el que ho sembla, a la volta celeste. Només brillen uns mesos com a màxim abans de desaparèixer tan misteriosament com havien aparegut. Finalment, aquesta és la descripció de la perplexitat d'alguns bípedes carbonitzats (per reprendre l'expressió d'Arthur Clarke) a la Terra abans dels anys 1930, quan els astrofísics van descobrir la naturalesa de les supernoves, com la de Kepler o la de 1987 a un dels núvols de Magalhães.

Gairebé un segle després, com mostra un article publicat a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i en lliure accés arXiv, un equip d'astrònoms dirigit per investigadors britànics de la Universitat de Southampton anuncia que han descobert la explosió còsmica més gran mai vista i els astrofísics no estan segurs de quina és la causa, encara que tenen algunes idees sobre això.

El fenomen, batejat AT2021lwx, és deu vegades més brillant que en el cas de les supernoves que s'havien observat abans i tres vegades més brillant que el d'un Tidal disruption event (o TDE), cosa que es pot traduir en «esdeveniment de disrupció de marea» que acompanya la formació de les famoses creps estel·lars de Jean-Pierre Luminet i Brandon Carter. En aquest cas, s'observa una estrella que ha passat massa a prop d'un forat negre supermassiu i que en pateix les conseqüències sota l'efecte de les forces de marea associades a aquest tipus de behemoth còsmic.


Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Una presentació del TDE designat per ASASSN-19bt observat per TESS i SWIFT. ASASSN-19bt (els dos últims dígits indiquen l'any, després les lletres l'ordre dels descobriments) va ser detectat el 29 de gener de 2019 en el marc de l'All Sky Automated Survey for supernovae (estudi automatitzat per tot el cel de supernoves), abreujat ASAS-SN (pronunciat assassí en francés). Equipat amb telescopis robòtics a tots dos hemisferis, nord i sud, caça noves supernoves cobrint tota la volta celeste cada dos dies. Crèdit: NASA Goddard

Un nucli actiu de galàxia?

AT2021lwx no té el rècord de brillantor, es coneixen esclats gamma més brillants, com GRB 221009A. Però en aquests casos, l'alliberament d'energia es fa en molt poc temps, només unes deu hores, mentre que AT2021lwx brilla encara des de fa tres anys!

La quantitat d'energia alliberada és doncs prodigiosa, molt més que en el cas de les supernoves ordinàries també, ja que no duren més que alguns mesos. No sense recordar què passa amb els quàsars que també alliberen quantitats d'energia que semblaven inversemblants. Quan aquests nuclis actius de galàxies van ser identificats a la dècada de 1960, els astrofísics del nivell d'Igor Novikov i Yuval Ne'Eman estaven tan perplexos davant d'ells que van proposar que els quàsars eren en realitat forats blancs. És a dir, regions de l'univers l'expansió de les quals en el moment del Big Bang s'havia endarrerit (hipòtesi dels lagging core), o l'altre extrem dels forats de cuc que expulsaven la matèria que havien absorbit en forma de forats negres en una altra part del cosmos, fins i tot en un altre univers.

No obstant això, malgrat ser de brillantor variable, els quàsars no s'encenen com a AT2021lwx i de moment no existeix cap rastre d'un astre que es podria associar amb ell abans del seu descobriment per primera vegada el 2020, en el marc del programa d'observació Zwicky Transient Facility (ZTF). Aquest programa utilitza des del 2018 el telescopi Samuel-Oschin de l'observatori Palomar a Califòrnia, Estats Units.

Una variant d'un TDE?

El ZTF va ser dissenyat per detectar objectes transitoris que canvien ràpidament de brillantor, com supernoves, esclats de raigs gamma i col·lisions entre dues estrelles de neutrons, així com petits cossos del Sistema Solar com estels i asteroides.

El que sí que sabem amb AT2021lwx és que ho estem veient tal com va passar fa uns 8.000 milions d'anys. L'equip que va fer el seu descobriment continua intentant descobrir el misteri de la seva naturalesa amb diversos telescopis diferents: el Neil Gehrels Swift Telescope (una col·laboració entre la NASA, el Regne Unit i Itàlia), el New Technology Telescope (operat per l'Observatori Europeu Austral) a Xile, i el Gran Telescopi de Canàries (Gran TeCan) a l'illa de La Palma, Espanya.

La hipòtesi més seriosament considerada pels astrofísics de moment seria la d'una variant del fenomen de TDE amb una estrella. Seria un enorme núvol de gas, potser amb milers de masses solars, que s'hauria acostat massa a un forat negre supermassiu. S'havia pensat que aquest escenari passaria amb el forat negre central de la Via Làctia, però no va ser així.

Probablement en sabrem molt més en uns anys... esperant que sigui només l'inici de fenòmens molt més exòtics.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del video. Fa anys, un núvol de gas anomenat G2 va passar a prop del forat negre central de la Via Làctia. Això és el que pensaven els investigadors sobre ell a principis del 2010. Crèdit: ESO, Martin Kornmesser i Luis Calçada.

 

Ho he vist aquí.

04/05/2023

Un Sol tempestuós i actiu podria haver impulsat la vida a la Terra

 Clic a l'imatge per engrandir. Flamarada solar. Crèdit: NASA

Els primers components bàsics de la vida a la Terra es poden haver format gràcies a erupcions del nostre Sol, segons un nou estudi.

Una sèrie d'experiments químics mostra com les partícules solars, en xocar amb els gasos de l'atmosfera terrestre primitiva, poden formar aminoàcids i àcids carboxílics, els components bàsics de les proteïnes i la vida orgànica. Els resultats es publiquen a la revista Life.

Per comprendre els orígens de la vida, molts científics intenten explicar com es van formar els aminoàcids, la matèria primera a partir de la qual es formen les proteïnes i tota la vida cel·lular. La proposta més coneguda es va originar a finals del segle XIX, quan els científics van especular amb la possibilitat que la vida hagués començat en un "petit estany calent": Una sopa de substàncies químiques, energitzada per raigs, calor i altres fonts d'energia, que es va poder barrejar en quantitats concentrades per formar molècules orgàniques.

Al 1953, Stanley Miller, de la Universitat de Chicago, va intentar recrear aquestes condicions primigènies al laboratori. Miller va omplir una cambra tancada amb metà, amoníac, aigua i hidrogen molecular -gasos que es creu que predominaven a l'atmosfera primitiva de la Terra- i va encendre repetidament una espurna elèctrica per simular un llampec. Una setmana després, Miller i el seu assessor Harold Urey van analitzar el contingut de la càmera i van descobrir que s'havien format 20 aminoàcids diferents.


Clic a l'imatge per engrandir. Recreació artística de la Terra primitiva. Crèdit: NASA.

"Va ser una gran revelació", va dir Vladimir Airapetian, astrofísic estel·lar del Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA a Greenbelt, Maryland, i coautor del nou treball. "A partir dels components bàsics de l´atmosfera terrestre primitiva, es poden sintetitzar aquestes complexes molècules orgàniques".

Però els darrers 70 anys han complicat aquesta interpretació. Els científics creuen ara que l'amoníac (NH3) i el metà (CH4) eren molt menys abundants; al seu lloc, l'aire de la Terra era ple de diòxid de carboni (CO2) i nitrogen molecular (N2), que requereixen més energia per descompondre's. Aquests gasos encara poden produir aminoàcids, però en quantitats molt reduïdes.

A la recerca de fonts d'energia alternatives, alguns científics van apuntar les ones de xoc dels meteorits. Altres van citar la radiació ultraviolada solar. Airapetian, fent servir dades de la missió Kepler de la NASA, va apuntar a una nova idea: les partícules energètiques del nostre Sol.

Kepler va observar estrelles llunyanes en diferents etapes del seu cicle vital, però les seves dades ofereixen pistes sobre el passat del nostre Sol. El 2016, Airapetian va publicar un estudi que suggereix que durant els primers 100 milions d'anys de la Terra, el Sol era un 30 % més feble. Però les "superflames" solars -potents erupcions que avui només veiem una vegada cada 100 anys aproximadament- haurien esclatat una vegada cada 3-10 dies. Aquestes superflames llancen partícules a una velocitat propera a la de la llum que xocarien regularment amb la nostra atmosfera, desencadenant reaccions químiques.


Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. L'energia del nostre jove Sol -fa 4.000 milions d'anys- va ajudar a crear molècules a l'atmosfera de la Terra que van permetre que s'escalfés prou per incubar vida. Crèdit: Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA/Genna Duberstein. Podeu descarregar aquest vídeo en format HD des de l'Estudi de Visualització Científica Goddard de la NASA, fent un clic aquí.

"Quan vaig publicar aquest article, l'equip de la Universitat Nacional de Yokohama (Japó) es va posar en contacte amb mi", explica Airapetian.

El Dr. Kobayashi, catedràtic de química de la universitat, havia passat els darrers 30 anys estudiant la química prebiòtica. Intentava comprendre com els raigs còsmics galàctics -partícules procedents de l'exterior del nostre sistema solar- podrien haver afectat l'atmosfera de la Terra primitiva. "La majoria dels investigadors ignoren els raigs còsmics galàctics perquè requereixen equips especialitzats, com ara acceleradors de partícules", explica Kobayashi. "Vaig tenir la sort de tenir accés a diversos a prop de les nostres instal·lacions". Uns petits retocs al muntatge experimental de Kobayashi podrien posar a prova les idees d'Airapetian.

Airapetian, Kobayashi i els seus col·laboradors van crear una barreja de gasos semblant a l'atmosfera de la Terra primitiva tal com la coneixem avui. Van combinar diòxid de carboni, nitrogen molecular, aigua i una quantitat variable de metà. (La proporció de metà a l'atmosfera primitiva de la Terra és incerta, però es creu que era baixa). Van disparar les barreges de gasos amb protons (simulant partícules solars) o les van encendre amb descàrregues d'espurnes (simulant llampecs), reproduint l'experiment de Miller-Urey per comparar.

Mentre la proporció de metà era superior al 0,5%, les barreges disparades per protons (partícules solars) produïen quantitats detectables d'aminoàcids i àcids carboxílics. Però les descàrregues d'espurnes (raigs) requerien una concentració de metà d'aproximadament del 15% abans que es formés cap aminoàcid.

"I fins i tot amb un 15% de metà, la taxa de producció d'aminoàcids pels raigs és un milió de vegades inferior a la dels protons", afegeix Airapetian. Els protons també tendien a produir més àcids carboxílics (un precursor dels aminoàcids) que els encesos per descàrregues d'espurnes.


Clic a l'imatge per engrandir. Primer pla d'una erupció solar, que inclou una flamarada solar, una ejecció de massa coronal (CME) i un esdeveniment de partícules energètiques solars. Crèdit: Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA.

En igualtat de condicions, sembla que les partícules solars són una font d'energia més eficaç que els raigs. Però, segons Airapetian, no tota la resta era igual. Miller i Urey suposaven que els llampecs eren tan freqüents a l'època de l'"estany calent" com ho són avui. Però els llampecs, que procedeixen de núvols de tempesta formats per aire calent ascendent, haurien estat menys freqüents amb un Sol un 30% més feble.

"En condicions fredes mai no hi ha llampecs, i la Terra primitiva estava sota un Sol bastant tènue", explica Airapetian. "Això no vol dir que no pogués provenir d'un llamp, però ara els raigs semblen menys probables, i les partícules solars semblen més probables".

Aquests experiments suggereixen que el nostre jove i actiu Sol podria haver catalitzat els precursors de la vida més fàcilment, i potser abans, del que se suposava.


    Ho he vist aquí.

25/12/2022

Descobriment d'un nou tipus d'exoplaneta ric en aigua


Clic per engrandir. Dins del sistema planetari Kepler-138, aquí una recreació artística, s'amaguen dos planetes fets majoritàriament d'aigua. Crèdit: NASA, ESA, L. Hustak (STScl)

Aigua, els investigadors ja n'han trobat en altres planetes que no siguin la nostra Terra. Fins i tot en planetes més enllà del nostre sistema solar. Però aquests dos exoplanetes que avui ens presenten són excepcionals. Poden estar formats principalment per aigua!


Els exoplanetes  Què són els exoplanetes, on es troben i per què són tan interessants?

"Waterworld" de Kevin Costner no va ser el món més acollidor. Afortunadament, aquest tipus de món no existeix enlloc més que en les teories dels científics. Dels més de 5.000 exoplanetes descoberts fins ara, ni un de sol és un "món aquàtic", ni un de sol és un "món oceànic". Però els astrònoms de la Universitat de Mont-real (Canadà) sembla que acaben d'aconseguir, a uns 218 anys llum de la Terra, els que podrien ser els dos primers observats mai.

Entre el 2014 i el 2016, els investigadors van apuntar els telescopis espacials Hubble i Spitzer al sistema planetari conegut com a Kepler-138. Es troba a la constel·lació de la Lira. Des del 2014, els astrònoms havien identificat, gràcies a les dades del telescopi espacial Kepler, tres exoplanetes. Les observacions de Hubble i Spitzer han descobert un quart planeta allà situat a l'anomenada zona habitable de la seva estrella. I és amb aquesta nova informació que els investigadors van avaluar les mides i masses de dos exoplanetes del sistema, Kepler-138 c i Kepler-138 d.

Primera sorpresa: tot i que s'imaginaven que eren radicalment diferents, van resultar ser molt semblants. Gairebé bessons. Tots dos tenen un volum més de tres vegades més gran que el del nostre planeta. Però de massa només el doble. Densitats, per tant, molt inferiors a les de la Terra. El que suggereix que una part important del seu volum -fins a la meitat- està format per quelcom més lleuger que la roca -que constitueix planetes semblants al nostre- però també més pesat que l'hidrogen o l'heli que constitueixen la majoria dels gegants gasosos. Així doncs una mica d'aigua?

Molta aigua per a aquests planetes
 
Fins aleshores, els astrònoms pensaven que els planetes una mica més grans que els nostres s'hi semblaven molt. També parlaven de les súper-Terres. Aleshores, com descriure aquests exoplanetes recentment estudiats? Probablement com les versions ampliades d'Europa o Encèlad, llunes riques en aigua al voltant de Júpiter i Saturn. Però més a prop de la seva estrella. I així, no amb una superfície gelada, sinó amb una gran embolcall de vapor d'aigua.
 

Clic per engrandir. Kepler-138 d tindria un interior compost per metalls i roques. Però també una gruixuda capa d'aigua a alta pressió en diverses formes (aigua supercrítica i potencialment líquida) a les profunditats del planeta, en blau fosc i una gruixuda embolcall de vapor d'aigua (tons de blau) a sobre. Capes amb una profunditat d'uns 2.000 quilòmetres. La Terra, en comparació, té una profunditat oceànica mitjana de menys de 4 quilòmetres. Crèdit: Benoit Gougeon, Universitat de Mont-real

Els investigadors assenyalen que la temperatura de l'atmosfera de Kepler-138 c i Kepler-138 d és probablement més alta que el punt d'ebullició de l'aigua. Per tant, aquests planetes poden no tenir oceans superficials. No hi ha gaire a veure amb el Waterworld de Kevin Costner doncs. Però tot això haurà d'esperar a la confirmació de les observacions fetes amb el telescopi espacial James Webb. Aquest de fet, hauria de permetre revelar la composició de les atmosferes d'aquests estranys exoplanetes.

Els astrònoms ja estan entusiasmats amb aquesta nova diversitat descoberta entre els planetes del nostre Univers. Objectes amb la densitat de les llunes gelades del nostre Sistema Solar, però molt més grans i massius. Una diversitat que probablement resulta d'una gran varietat de processos de formació i evolució encara per definir.


Ho he vist aquí.

13/12/2022

Dossier. La matèria fosca; 2 Urà i Neptú, Mercuri i Vulcà 

En aquesta fitxa es presenten les diferents pistes que porten a la hipòtesi de la matèria fosca, així com diverses propostes que s'han fet per intentar dilucidar-ne la naturalesa. 

Començarem amb un relat breu, o més aviat un episodi de la Història de la Ciència, que sembla tenir poc a veure amb els problemes moderns de matèria fosca, ja que parlarem de planetes. Tanmateix, la petita ensenyança d'aquesta història pot servir de guia en les pàgines següents.

Clic per engrandir. Urà i Neptú vistos per la missió Voyager 2 de la NASA. Crèdit: NASA, Voyager Science Team.

Molt aviat en la història de l'astronomia, es va observar que algunes posicions que ocupaven l'estrelles al cel variaven amb el temps. Alguns d'aquests objectes celestes s'han identificat com a planetes (l'arrel grega de la paraula "planeta" significa "vagant"). Els seus moviments al cel poden ser molt complexos i s'han ideat sistemes sofisticats per tenir en compte aquesta complexitat. 

Les òrbites dels planetes

De fet, malgrat les aparences, els planetes descriuen trajectòries senzilles a l'espai: es tracta d'el·lipses (primera llei de Kepler). La complexitat del moviment al cel es deu principalment al fet que observem aquest moviment des de la Terra que també està en moviment. La forma el·líptica de les trajectòries s'explica bé per la hipòtesi que els planetes estan relacionats amb el Sol per una força d'atracció, segons la llei de gravitació universal formulada per Newton. De fet, la llei de Kepler és precisa per a un sol planeta que orbita una estrella, però no tan exactament quan hi ha múltiples planetes, cadascun pertorba lleugerament el moviment dels altres i les òrbites resultants tenen diferents formes una mica més complexes. Si coneixem la posició de tots els planetes en un moment donat, podem calcular aquestes pertorbacions amb la llei de Newton, i comparar la trajectòria calculada amb el moviment observat. Dins dels límits dels errors experimentals, l'acord és molt bo per a la majoria dels planetes. Això indica que, efectivament, la llei de l'atracció formulada per Newton té en compte la força que uneix els planetes al Sol.

Les errades d'Urà i el descobriment de Neptú

Quan vam intentar fer aquesta comparació amb més precisió, van aparèixer diversos problemes. En primer lloc, ens vam adonar a principis del segle XIX que el moviment que es calculava per Urà (aleshores l'últim planeta conegut del Sistema Solar) no coincidia amb l'observat. El 1845 dos astrònoms, Adams i Le Verrier tenen independentment, la mateixa idea per resoldre aquest problema. Presenten la hipòtesi que la pertorbació es deu a un nou planeta situat més enllà d'Urà. Van més enllà i calculen la posició que hauria d'ocupar aquest planeta per explicar les anomalies de la trajectòria d'Urà. Aleshores s'apunta un telescopi cap a la posició prevista i el 1846 s'observa el nou planeta: és Neptú!

Clic per engrandir. El planeta Urà. Crèdit: Erich Karkoschka, Universitat d'Arizona


Clic per engrandir. Urà a l'esquerra, i el seu element inquietant, Neptú, a la dreta

Les errades de Mercuri i la relativitat general

La història es repeteix deu anys després. El 1855, Le Verrier va observar una altra anomalia en el moviment de Mercuri: el seu periheli (el punt de la seva òrbita en què el planeta està més a prop del Sol) gira al voltant del Sol una mica massa ràpid en comparació amb els càlculs. Parlem "d'avanç del periheli de Mercuri". A partir de l'èxit anterior, assumeix que aquesta anomalia també es deu a un nou planeta. Torna a calcular la posició que hauria de tenir per explicar l'anomalia de Mercuri, i troba que la seva òrbita hauria d'estar dins la de Mercuri, molt a prop del Sol. Aquest hipotètic planeta ja té un nom: Vulcà. Aquesta vegada, però, malgrat tots els esforços astronòmics per observar-lo

a la posició prevista, ningú pot veure'l. Cal dir que és una situació experimental difícil: es tracta d'observar un planeta situat molt a prop del Sol. S'han proposat diverses explicacions, la presència de gas, asteroides, però caldrà esperar al 1915 perquè es trobi la solució radical: no hi ha cap planeta nou, i tal com mostra Einstein aquell any, l'anomalia prové del fet que hem utilitzat la mecànica newtoniana per calcular el moviment de Mercuri, mentre que la gravitació ha d'apel·lar a una altra teoria, la relativitat general.

La diferència és molt petita per als planetes més allunyats del Sol que Mercuri, perquè el camp gravitatori és menys fort allà, però és suficient en el cas de Mercuri per conduir a l'anomalia observada. Els càlculs de la relativitat general condueixen naturalment al valor correcte de l'avanç del periheli de Mercuri. Tingueu en compte que aquest fenomen d'avanç del periheli s'ha demostrat des d'aleshores per a altres planetes; Mart, la Terra i Venus.

Clic per engrandir. Trànsit de Mercuri per davant del Sol. Crèdit: D. Dierick 2003

Veure:

Capítol anterior: 1 La matèria fosca, els seus secrets
Capítol següent: 3 La matèria fosca: dins dels cúmuls de galàxies

 

Ho he vist aquí.

20/10/2022

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

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.

Cada galàxia comporta en el seu centre un forat negre supermassiu, d'una massa compresa entre un milió i mil milions de masses solars. La massa del forat negre és proporcional a la massa del bulb o component de l'esferoide d'estrelles; per això les galàxies el·líptiques tenen els forats negres més massius. La Via Làctia és una galàxia espiral. El seu forat negre és relativament lleuger.

Clic per engrandir. Imatge simulada d'un forat negre estel·lar. Crèdit: Alain R, CC by-sa 2.5

Els bulbs són components estel·lars que tracen l'acumulació de massa adquirida en les fusions de galàxies, o bé l'acreció de galàxies satèl·lits engolides en el passat, esdeveniments que van acompanyats de l'alimentació del forat negre central, a on la massa creix en conseqüència. Així és com podem explicar aquesta relació de proporcionalitat.


Clic per engrandir. Gràfic que mostra la relació entre la massa del forat negre central i la massa del bulb (o esferoide estel·lar) de les galàxies. Aproximadament, la massa del forat negre és el 0,3% de la massa del bulb. Crèdit: K. Cordes, S. Brown (STScI)

Sagitari A*, el forat negre lluminós de la Via Làctia

La nostra galàxia no té un bulb massiu, i per això el seu forat negre és relativament lleuger: quatre milions de masses solars. D'altra banda, està molt a prop nostre (a 24.000 anys llum) i coneixem les seves propietats amb més precisió.

L'infraroig proper, lliure d'enfosquiment per la pols, permet observar les estrelles que orbiten el forat negre central, coincidint amb una feble font de ràdio, Sagitari A*. Aquests estels es mouen a velocitats extremes, de l'ordre de 1.000 km/s, i orbiten a distàncies de l'ordre de deu dies llum del forat negre. El seu període de rotació és de l'ordre de deu anys i és possible mesurar-ne el moviment propi. A aquestes distàncies, el forat negre domina el potencial gravitatori i les òrbites són exactament keplerianes. Tot seguit es mostren algunes d'aquestes òrbites.


Clic per engrandir. En aquest extracte d'una animació preparada pel Grup del Centre Galàctic de la Universitat de Califòrnia a Los Angeles, s'acoblen les posicions de diverses estrelles observades en diferents moments entre el 1995 i el 2010 per reconstruir les seves òrbites. La barra d'escala de l'esquerra és de 0,1 segons d'arc. Crèdit: Andrea Ghez

Les òrbites de les estrelles no es veuen pertorbades pel forat negre, perquè encara estan lluny de l'horitzó. Aquest és el radi de no retorn, el radi a partir del qual la velocitat d'escapament és més gran que la velocitat de la llum. Dins de l'horitzó no pot sortir res, i el forat és realment negre. L'horitzó del forat negre de la Via Làctia és una dècima part de la distància Terra-Sol. El període de rotació a aquesta distància és de l'ordre de sis minuts.

Les observacions de Sagitari A* es van revelar clarament en fonts brillant en raigs X variant en períodes de deu minuts. Sens dubte, aquests fenòmens són emesos per gas girant en una de les últimes òrbites visibles al voltant del forat negre. L'examen de tots aquests fenòmens permetrà estudiar més de prop els camps de gravetat intensos a les proximitats dels forats negres, i per entendre millor la pròpia gravetat.


Clic per engrandir. La galàxia el·líptica NGC 5128, que també és una potent font de ràdio: Centaurus A. En blanc hi ha la galàxia òptica (les estrelles, vistes amb un telescopi d'ESO), i l'enfosquiment a causa de la pols en negre; en taronja, emissió de pols en ones submilimètriques (telescopi Apex, Atacama Pathfinder Experiment ), en blau emissió de raigs X (satèl·lit Chandra). Crèdit: Chandra, NASA

Un forat negre central no actiu

Curiosament, aquest forat negre central no està actiu. Tanmateix, està envoltat de gas molecular que algun dia podria caure-hi i irradiar intensament. El fenomen de nucli actiu de la galàxia és el més brillant de l'univers. Aquesta radiació poderosa s'anomena "quàsar“: el nucli actiu pot ser 1.000 vegades més brillant que tota la galàxia.

Els quàsars han estat durant molt de temps els objectes més llunyans detectats a l'univers. Quan està actiu, fenòmens de retroacció expulsen la matèria lluny del forat negre i, per tant, moderar-ne el creixement. De vegades veiem dolls de plasma movent-se a velocitat relativista, perpendicular al disc d'acreció. Aquests dolls poden transportar gas i pols molt lluny de la galàxia, com en el cas del Centaurus A.

Veure:

Anterior: 4 La Via Làctia i la matèria fosca
Següent: 6 La interacció entre galàxies

Ho he vist aquí.

22/08/2021

Simulada per ordinador la formació del planeta Tatooine de Star Wars

Clic per engrandir. La mítica escena de Star Wars. Crèdit: Lucasfilm

Una dotzena d’exoplanetes on hauríem de poder observar-se postes de sol dobles s’han descobert els darrers anys a la Via Làctia amb el satèl·lit Kepler. Fa temps que intentem modelar la formació d’aquests “Tatooines” i dos astrofísics acaben d’obtenir nous resultats sobre aquest tema, donant credibilitat a la idea que  Star Wars no només és ciència ficció, ni fins i tot fantasia.

Ja el 2008, l'astrònom Karl Stapelfeldt va anunciar en un vídeo de la NASA que, amb els seus col·legues havia trobat signes indirectes de l'existència de planetes rocosos associats a estrelles dobles. Les dades d’observacions d’infraroig del satèl·lit Spitzer van permetre als investigadors arribar a aquesta conclusió. Els sensors de l’instrument en òrbita van mostrar clarament la presència de pols que s’espera que provingui de col·lisions entre asteroides. 

Tanmateix, qui diu asteroides quasi necessàriament també diu que, segons els models ja ben desenvolupats en el moment de la formació planetària al voltant d’una sola estrella, vegeu el vídeo següent en el cas del sistema solar, precisament la presència d’exoplanetes rocosos que han deixat després de néixer un disc de deixalles. Observem aquests discos al voltant de les estrelles Fomalhaut i β Pictoris, per exemple, estrelles que sabem que tenen exoplanetes ja que han estat captats directament.

Mojo, per  Modeling the origin of jovian planets, és a dir, modelar l’origen dels
planetes jovians, és un projecte d’investigació que va donar lloc a una sèrie de vídeos
que presentaven la teoria de l’origen del sistema solar i, en particular, dels gegants
gasosos. Els devem a dos reconeguts especialistes, Alessandro Morbidelli i Sean Raymond.
Aquesta teoria es pot transposar a la formació d’exoplanetes. Podeu triar l'idioma de
la subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: Laurence Honnorat

Una formació planetària inhibida pel caos?

El descobriment no va ser obvi perquè es podria fer la pregunta sobre l'estabilitat dels discos protoplanetaris que envolten estrelles individuals que formen part d'un sistema binari en particular. Podrien a més, permetre que aquests discos passin dels processos coneguts en el cas del sistema solar des de grans de pols que s’aglomeren per donar còdols, a embrions planetaris de més de 1.000 km de diàmetre formats per acreció de planetesimals de almenys 10 km de diàmetre?  Sabem que en la mecànica celeste es poden produir fenòmens caòtics tan aviat com considerem el cas d'almenys tres cossos celestes, cadascun sotmès als camps gravitacionals dels altres.

L’existència d’exoplanetes, potser habitables alguns d’ells fins al punt que podem observar postes de sol dobles, va ser confirmada posteriorment per observacions d’un altre ull de la Humanitat en òrbita:  el caçador d’exoplanetes de la NASA anomenat Kepler, malauradament en la actualitat fora de servei, igual que en el cas del Spitzer.

Un planeta habitable amb doble posta de sol  això és el que va  protagonitzar Star Wars amb el famós planeta Tatooine. Avui, encara que sabem que aquesta escena ja no és ciència ficció, els astrofísics estan transposant els models digitals apresos de la gènesi dels planetes del sistema solar al cas dels discos protoplanetaris associats a les estrelles.

Es pot convèncer als incrèduls amb la publicació d’accés obert a la reconeguda revista Astronomy & Astrophysics, a on s'exposen els treballs de Roman Rafikov del Departament de matemàtiques aplicades i de física teòrica de la Universitat de Cambridge, també membre de l’Institut d’Estudis Avançats de Princeton, ha fet el treball en col·laboració amb Kedron Silsbee de l’Institut Max Planck de Física Extraterrestre.

El vídeo de la NASA del 2008, malauradament de mala qualitat, en què Karl Stapelfeldt
anuncia el descobriment del Spitzer de l’existència de Tatooines. Podeu triar l'idioma
de subtitulació a la configuració del vídeo. Creèdit: JPL, NASA.

Exoplanetes per Alpha Centauri AB?

Els dos astrofísics van considerar el cas de les estrelles dobles en una configuració similar a la d’Alfa Centauri A i B, que són estrelles similars al Sol (classes G i K) i que formen l’estrella binària Alpha Centauri AB, el sistema estel·lar més proper al sistema solar. Es troba a 4,37 anys llum del Sol, però encara no se sap si existeixen exoplanetes al voltant d'alguna d'aquestes estrelles. Alpha Centauri AB sembla formar un sistema triple amb la nana vermella Alpha Centauri C, més coneguda com a Proxima Centauri i que de fet sembla tenir dos exoplanetes.

Per tant, les simulacions es refereixen a un sistema que conté dues estrelles de tipus solar, una de les quals prendria el lloc del Sol i l’altra orbitaria la primera en lloc d’Urà, amb un període de revolució d’uns 100 anys. Un disc protoplanetari que conté gas de pols en forma de silicat, carboni o gel que existeix al voltant d’una d’aquestes estrelles.


Clic per engrandir, Tatooine. Crèdit:Wikipedia

En el cas d’una cosmogonia planetària com la del sistema solar, els moviments de partícules, pols, còdols, cossos rocosos, etc. són prou lents perquè els casos de col·lisions tipus bola de neu dominin sobre els casos en què les col·lisions condueixen a la fragmentació dels cossos i, per tant, inhibeixen el creixement en la direcció dels embrions dels planetes.

Però, en el cas dels sistemes binaris, les pertorbacions gravitacionals de les estrelles remouen els discs protoplanetaris com si estiguessin batent ous de manera que les velocitats de col·lisió relatives son més altes.

Les simulacions finalment mostren que l’aparició d’embrions només és possible si la formació planetària permet arribar a planetesimals de 10 quilòmetres de diàmetre i si el disc protoplanetari inicial roman relativament circular durant la formació d’aquests embrions.

Per arribar a aquest resultat, les millors simulacions havien de tenir en compte les forces de fricció del gas en aquest disc però sobretot l’efecte del camp gravitatori del disc de pols i gas sobre petits cossos celestes. És aquest darrer efecte, gens menyspreable, que tendeix a protegir l’estabilitat del disc de les pertorbacions gravitatòries de la segona estrella, limitant l’aparició d’inestabilitats caòtiques. Finalment, els planetesimals en parts del disc es poden reunir a velocitats raonables, de manera que la col·lisió resulta en un cos més gran.


Ho he vist aquí.

27/01/2021

Confirmat finalment el segon candidat a exoplaneta del telescopi espacial Kepler

 El KOI-5Ab de la mida de Neptú sí que existeix!.

Un nou exoplaneta és una autèntica explosió del passat. Els astrònoms acaben de confirmar l’existència de KOI-5Ab, que el pioner telescopi espacial Kepler de la NASA va suggerir per primera vegada com a planeta potencial el 2009.  

 Clic per engrandir. Aquesta imatge artística mostra l’exoplaneta KOI-5Ab que
transita per la cara d’una estrella semblant al sol, que forma part d’un sistema
de tres estrelles situat a 1.800 anys llum de distància a la constel·lació del Cigne.
Crèdit imatge: Caltech/R. Hurt (IPAC)

L'esquivador món alienígena va ser el segon "candidat" identificat per Kepler, que va buscar planetes en dues missions diferents del 2009 al 2018. Kepler va utilitzar el "mètode de trànsit", detectant els reveladors descensos de la brillantor causats quan mons alienígenes creuaven les cares de les estrelles amfitriones des de la perspectiva de la nau espacial.

Aquest treball va ser increïblement productiu. Gairebé dos terços dels aproximadament 4.300 exoplanetes coneguts van ser descoberts per Kepler, i les anàlisis de l’enorme conjunt de dades del telescopi continuen generant noves troballes.

KOI-5ab va passar desapercebut fa més d'una dècada, en part com a resultat d'aquesta allau de dades. L’equip de Kepler va detectar un aparent senyal de trànsit pertanyent a un planeta de la mida aproximadament de Neptú que orbitava a una estrella semblant al sol cada cinc dies terrestres. Aquesta estrella i el planeta aparent es troben a uns 1.800 anys llum de la Terra, a la constel·lació del Cigne.

Però les investigacions posteriors van revelar que l'estrella mare tenia una estrella companya, el que dificultava considerablement les anàlisis. I hi havia molts altres candidats per examinar. 

Per tant, KOI-5Ab "es va abandonar ràpidament, sobretot perquè es va complicar", va dir David Ciardi, científic en cap de l'Institut de Ciències Exoplanetàries de la NASA, que es troba al Centre de Processament i Anàlisi de l'Infraroig de l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena, durant un conferència de premsa dilluns (11 de gener) a la 237a reunió de la American Astronomical Society (AAS).

El llegat de la missió Kepler: Més planetes que estrelles. Després de nou anys en l'espai
profund recollint dades que van revelar que el nostre cel nocturn està ple de bilions de
planetes ocults, més planetes fins i tot que estrelles, la NASA posa fi a les operacions
científiques del telescopi espacial Kepler. Kepler deixa un llegat de més de 2.600
descobriments de planetes, alguns dels quals podrien ser llocs prometedors per a la vida.
Pots triar l'idioma de la subtitulació a la configuració del vídeo Crèdit: NASA/Ames Research Center

De fet, KOI-5Ab era fins i tot més complicat del que els investigadors es van adonar en aquell moment. Al 2014, Ciardi i altres científics havien determinat que el sistema KOI-5 realment alberga tres estrelles. I encara no estava clar si existia realment KOI-5Ab o si el senyal del 2009 va ser generat per una de les estrelles companyes.

KOI-5Ab va tornar als focus gràcies al successor de Kepler, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), que es va llançar el 2018. TESS també va detectar un senyal al sistema KOI-5, generat per un planeta potencial amb un període orbital de cinc dies terrestres.

Així doncs, es va fixar en tota la informació del sistema: les observacions de trànsit de Kepler i TESS, així com les dades de velocitat radial recollides per instruments terrestres com l’Observatori Keck a Hawaii. (Les mesures de la velocitat radial quantifiquen quant un planeta orbitant tiva de la seva estrella mare gravitacionalment. Aquest treball pot revelar la massa aproximada d'un exoplaneta, mentre que les observacions de trànsit donen una idea aproximada de la seva mida).

El sistema estel·lar KOI-5 consta de tres estrelles, etiquetades com A, B i C en aquest
diagrama. Les estrelles A i B orbiten entre si cada 30 anys. L'estrella C orbita les
estrelles A i B cada 400 anys. El sistema allotja un planeta conegut, anomenat
KOI-5Ab, que va ser descobert i caracteritzat mitjançant dades de les missions
Kepler i TESS de la NASA, així com telescopis terrestres. Crèdit de la imatge:
Caltech/R. Hurt (IPAC).

En conjunt, les dades van confirmar que KOI-5Ab és efectivament un planeta, aproximadament la meitat de massiu que Saturn. La nova investigació, que Ciardi va detallar a la reunió de l'AAS, també va revelar altres detalls del sistema KOI-5. Per exemple, l'estrella principal que orbita KOI-5Ab (estrella A) té un company proper (estrella B); aquest duo s’orbita entre si una vegada cada 30 anys terrestres. La tercera estrella del sistema (estrella C) és molt més distant, orbitant al parell AB cada 400 anys.

A més, el pla orbital de KOI-5Ab està desalineat amb el de l’estrella B, cosa que suggereix que l’estrella pot haver donat al planeta una arrencada gravitatòria en algun moment de la història del sistema, van dir els investigadors. (Les estrelles i els seus planetes es formen a partir del mateix núvol de gas i pols, de manera que els seus plans orbitals generalment coincideixen inicialment). 

KOI-5Ab està lluny del primer planeta que es va descobrir en un sistema multi-estrella. Però aquests sistemes semblen allotjar planetes amb menys freqüència que els sistemes solars d’una estrella com el nostre, per raons que els científics encara no coneixen.

"Els companys estel·lars poden refredar parcialment el procés de formació del planeta", va dir Ciardi. "Encara tenim moltes preguntes sobre com i quan es poden formar els planetes en sistemes d'estrelles múltiples i com es comparen les seves propietats amb els planetes en sistemes d'una sola estrella. Estudiant el sistema KOI-5 amb més detall, potser podem obtenir informació sobre com l’univers fabrica planetes".

Autor de l'article: Mike Wall
Ho he vist aquí


06/09/2020

La supernova de Kepler: 400 anys després de l'explosió de l'estrella, els seus residus no es frenen

Clic per engrandir. En el que quedava de la supernova de Kepler fa 400 anys,
observada des de la Terra, els astrònoms de la NASA han mesurat cúmuls
que es mouen a velocitats de fins a 37 milions de quilòmetres per hora.
Crèdit: M. Millard et al., Texas University, Arlington, CXC, NASA.

Una sèrie de fotos preses per l’Observatori de raigs X del Chandra mostra que alguns grups de restes de la supernova de Kepler es mouen fins a 37 milions de quilòmetres per hora. Velocitats sorprenentment altes per a una explosió que, vista des de la nostra Terra, es va produir fa més de 400 anys.

SN2016aps, la supernova més brillant mai vista. Quan arriba la seva darrera hora,
les estrelles massives exploten en supernoves en una enorme escampada d'energia.
Descoberta el 2016, SN2016aps apareix a ulls dels investigadors com la supernova
més brillant, energètica i massiva mai observada.

La supernova de Kepler és una supernova de la que l'explosió a la Via Làctia, a uns 20.000 anys llum del nostre Sistema Solar, es va observar des de la Terra el 1604. D'aquí el seu nom en clau: SN 1604. I avui, astrònoms de la NASA revelen que alguns residus d’aquesta explosió encara viatgen per l’espai a velocitats astronòmiques de fins a 37 milions de quilòmetres per hora.  

Recordem que la supernova de Kepler és una supernova de tipus 1a. Una supernova termonuclear. En altres paraules, una supernova resultant de l'explosió termonuclear d'una nana blanca que ha assolit la seva massa crítica després d'haver capturat matèria d'una estrella companya.

En aquesta seqüència d’imatges de l’observatori de raigs X del Chandra de les
restes de la supernova de Kepler, vermell, verd i blau revelen raigs X de baixa,
mitjana i alta energia, respectivament. La pel·lícula s’acosta per mostrar diversos
dels cúmuls de deixalles més ràpids. © A. Hobart, CXC, NASA

Una velocitat que planteja preguntes

Aquest nivell de velocitat ja s’ha observat en restes de supernoves en altres galàxies. Però només uns dies o setmanes després de les explosions que les van donar a llum. Certament, no 400 anys després. Suggerint que les restes de la supernova de Kepler amb prou feines s’han alentit durant tot aquest temps.

De moment, els astrònoms no saben explicar el fenomen. Alguns suggereixen que l'explosió de la supernova de la nana blanca en qüestió va ser particularment violenta, expulsant la matèria a molt alta velocitat. Altres imaginen que l'entorn de la nana blanca era grumollós. I que els cúmuls de deixalles han trobat camins de baixa densitat per continuar el seu viatge sense que s’alenteixin massa.
  

Ho he vist aquí.




 

20/02/2020

Exobiologia: la base de l'ADN pot néixer en les nebuloses

Clic per engrandir

Un equip francès d’astroquímics ha demostrat que almenys una de les bases de l’ADN es pot formar a les superfícies gelades de pols a la nebulosa protosolar on va néixer el Sistema Solar fa uns 4'56 mil milions d’anys. Aquest maó de la vida podria trobar-se posteriorment a la Terra primitiva. 

El premi Nobel de Física del 2019 va premiar als pioners del descobriment d’exoplanetes. El 7 de febrer de 2020, la noosfera del geoquímic Vladimir Vernadsky i el geòleg i paleontòleg Pierre Teilhard de Chardin, l’esperit col·lectiu de la Humanitat en certa manera, en van identificar 4.177. Però s’estan verificant altres candidats a aquest títol i esperem una nova collita de resultats amb el satèl·lit TESS, el successor de Kepler. Ara sembla clar que la formació planetària és un procés tan universal com la formació d’ estrelles, almenys a la Via Làctia. Però, què passa amb la vida tal com la coneixem a la Terra? 

Els cosmoquímics i astroquímics tampoc han estat inactius per la seva part en les últimes dècades. Moltes molècules orgàniques procedents d'una química prebiòtica que pot donar vida a la vida han estat detectades als polsosos núvols moleculars on han nascut vivers d'estels arreu de la nostra Galàxia, però també en meteorits (aminoàcids, sucres, bases de nitrogen) i els cometes del Sistema Solar d’un d’aquests núvols. Recentment, a més, les dades del radiotelescopi ALMA amb les de la composició del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko han permès elaborar una mena d’arbre familiar còsmic dels àtoms de fòsfor que componen l’ADN i les membranes de les nostres cèl·lules.

Hi ha, per tant, tots els motius per creure que l’intens bombardeig meteorític i cometari ocorregut a la Terra durant l’Hadeà, el primer eó de la història, fa més de 4.000 milions d’anys, van aportar al nostre planeta grans quantitats de materials que van fer possible l’aparició de la vida. Aquest procés també podria haver estat universal amb exoplanetes potencialment habitables.

Podeu configurar l'idioma dels subtítols a la configuració del vídeo. "La
geoquímica i la cosmoquímica és l'estudi d'elements químics per
comprendre la història de la Terra i els planetes
". Entrevistes amb Manuel
Moreira, professor de la Universitat Paris Diderot i membres de l’equip. © canal IPGP

Gelats interestel·lars fèrtils en reaccions químiques prebiòtiques

Es realitzen nombrosos treballs i experiments per entendre com van néixer les molècules prebiòtiques, en particular a les cobertes de gel de la pols del núvol interestel·lar que contenia la nebulosa protosolar. Avui, un comunicat del CNRS ens diu que químics i astrofísics del laboratori de Física per a interaccions iòniques i moleculars (PIIM, CNRS/Universitat Aix-Marsella) i de l’Institut Poitiers de Química de Mitjans i Materials (IC2MP, CNRS/Universitat de Poitiers) han demostrat que una de les cinc bases de nucleics que serveixen de maons per a l'ADN, en aquest cas la citosina, podria sintetitzar-se en les closques de gel de la pols que ocupa les regions fredes de la nebulosa protosolar, de la que va sorgir el disc protoplanetari del sistema solar primitiu. L’article que exposa el seu treball acaba de ser publicat a The Astrophysical Journal Letters.

Els astroquímics han reproduït en un reactor químic les condicions que prevalen en aquesta nebulosa atravesada per les partícules dels raigs còsmics i els fotons ultraviolats de les estrelles joves. Aquestes radiacions són responsables d’una química activa en descompondre en radicals lliures les molècules inicialment contingudes en el gel d’aigua, metanol i amoníac que es van formar a baixa temperatura (77 ºK) i baixa pressió (10-7 mbar) al voltant dels anàlegs de la pols interestel·lar presents al reactor químic.

Els investigadors creuen que no només és possible obtenir citosina sinó també les quatre bases de nucleics que formen els nucleòtids que componen ADN i ARN, és a dir, adenina, guanina, timina i uracil.
 

De fet, les tècniques d’espectrometria de masses, utilitzades per identificar molècules produïdes per reordenaments molt actius entre els radicals lliures produïts per radiació en closques de gel, han permès identificar isòmers d’aquestes quatre bases de nucleics. Fins i tot es podrien haver format en els experiments realitzats, però la precisió de les mesures encara no és suficient per afirmar que aquest va ser el cas.


Ho he vist aquí.