Que amaguen els misteriosos i molt rars flaixos blaus de l'Univers?

Els misteriosos i molt rars flaixos blaus de l'Univers poden estar amagant una terrorífica destrucció estel·lar. 

Els astrofísics continuen descobrint fenòmens nous i misteriosos al cosmos, com ara  les Transicions Òptiques Lluminoses Ràpides Blaves (LFBOT sigles en anglès de Luminous Fast Blue Optical Transient), que s'han revelat en l'última dècada. Finalment, potser sabrem què s'amaga darrere d'aquestes Transicions Òptiques Lluminoses Ràpides Blaves.

Clic a la imatge per engrandir. Recreació artística generada per IA que mostra una Transició Òptica Lluminosa Ràpida Blava (LFBOT). Crèdit: LS, ChatGPT 

Per la seva pròpia naturalesa, els esdeveniments astronòmics rars i febles només es poden descobrir amb la creixent potència dels telescopis i la seva proliferació, permetent l'observació contínua del cel a escala global. Això és precisament el que fa que una xarxa d'astrònoms ciutadans, com els d'Unistellar, o la posada en marxa d'instruments com el James Webb o el Vera C. Rubin.

Per tant, va caldre esperar fins al 2018 perquè els astrònoms de la noosfera descobrissin unes rares explosions còsmiques blaves brillants anomenades LFBOT. 

Els LFBOT intriguen als astrofísics perquè evolucionen molt més ràpid que altres explosions còsmiques com ara les noves o supernoves clàssiques. Així, les seves corbes de llum en l'espectre visible arriben al seu màxim de brillantor, i després s'esvaeixen en només uns dies. Els LFBOT també romanen molt blaus; les lleis de la física de l'emissió de llum ens diuen que romanen extremadament calents durant gran part de la seva evolució.

És molt difícil estar segur de què s'amaga darrere d'aquests estranys fenòmens, i per descobrir-ho, fins ara només hem tingut 14 esdeveniments d'aquest tipus els fotons dels quals van ser capturats pels nostres telescopis. Podem citar el cas ben publicitat d'AT 2018cow (AT per  Astronomical Transient) i (cow, la vaca (en anglès) que va ser una explosió astronòmica molt potent, de 10 a 100 vegades més brillant que una supernova normal, que va ocórrer a la galàxia CGCG 137-068, a uns 200 milions d'anys llum de la Via Làctia a la constel·lació d'Hèrcules.

Els teòrics han multiplicat les hipòtesis exòtiques sobre ells. Per exemple, el de Tidal Disruption Event (o TDE sigles en anglès de Esdeveniment de Disrupció de Marea), que es poden traduir com a "esdeveniments de disrupció deguts a l'efecte de marea" Jean-Pierre Luminet va ser un dels pioners de l'estudi teòric d'aquestes TDE fa gairebé 40 anys amb un dels grans teòrics dels forats negres, l'australià Brandon Carter. Els dos astrofísics relativistes, tots dos a l'Observatori de París en aquell moment, també havien presentat el seu treball en un article a la famosa revista Nature el 1982, seguit d'un altre a  Astronomy & Astrophysics el 1983.

Però, segons Anya Nugent del Centre d'Astrofísica de Harvard, aquests escenaris expliquen malament totes les propietats observades. Ella i els seus col·legues creuen que tenen la clau del trencaclosques, tal com expliquen en un article d'accés obert a arXiv.

Recreació artística d'una Transició Óptica Lluminosa Ràpida Blava  (LFBOT). Crèdit: NASA, ESA, NOIRLab de la NSF, Mark Garlick, Mahdi Zamani

Estrelles Wolf-Rayet?

Però per entendre de què va tot això, cal parlar una mica sobre... les estrelles Wolf-Rayet, conegudes des del 1867. Com el seu nom indica, van ser descobertes per Charles Wolf i Georges Rayet de l'Observatori de París mentre observaven tres estrelles a la constel·lació del Cigne com a part d'estudis en una disciplina molt jove que aleshores es desenvolupava ràpidament després del treball del físic alemany Gustav Kirchhoff i el químic Robert Bunsen: L'espectroscòpia.

Aquestes estrelles semblaven anormals a causa de la presència d'elements estranys a les línies espectrals en emissió d'origen desconegut. Els astrofísics del segle XX arribarien a entendre que les estrelles WR són estrelles massives que superen les 10 masses solars, que observem al final de les seves vides, experimenten inestabilitats que els fan expulsar part de les seves capes superiors, un preludi d'explosions de supernoves del tipus SNII.

Per tant, només viuen uns quants milions d'anys com a màxim sobre la seqüència principal, sintetitzant elements com ara el carboni i l'oxigen, abans de col·lapsar gravitacionalment. L'explosió deixarà enrere com a cadàver estel·lar una estrella de neutrons i, en el cas de les estrelles més massives, de vegades forats negres estel·lars.

Una variant de l'escenari dels objectes de Thorne-Zytkow?

 
En el model explicatiu que actualment prefereix l'equip d'astrofísics, tot comença amb un sistema binari amb dues estrelles massives. Una és més massiva que l'altra i està evolucionant ràpidament, arrencant amb el seu camp gravitacional capes de material superficial a l'altra estrella, deixant al descobert el seu cor d'heli produït per les reaccions de fusió termonuclear. Així s'obté una estrella Wolf-Rayet, mentre que l'estrella "caníbal", havent-se tornat encara més massiva, s'esfondra ràpidament, emetent una explosió de supernova i deixant enrere com a restes un objecte compacte, un forat negre o una estrella de neutrons.

Després de centenars o milers d'anys, aquest romanent compacte finalment cau al nucli de l'estrella Wolf-Rayet i la destrueix, produint un LFBOT. Aquesta és una variant de l'escenari de l'objecte Thorne-Zytkow.

Els investigadors creuen, però, que aquest escenari haurà de ser confirmat per més observacions. S'espera que l'Observatori Vera C. Rubin, amb el seu extens estudi del cel de deu anys, tingui un paper important en el descobriment de nous LFBOT, inclosos els més febles i distants. Això permetrà una millor comprensió del seu origen i evolució al llarg de la història còsmica.

Ho he vist aquí.

En un esforç per descobrir el secret de l'energia fosca, un telescopi observa . . .

En un esforç per descobrir el secret de l'energia fosca, un telescopi observa els dracs lluitadors d'Ara OB1.

Clic a la imatge per engrandir. La nebulosa "Dracs lluitadors d'Ara" en un gran núvol molecular. Crèdit: Dark Energy Survey (Sondeig d'Energia Fosca), DOE, FNAL, DECam, CTIO, NOIRLab, NSF, AURA. Processament d'imatges: R. Colombari i M. Zamani (NOIRLab de NSF)

 

La nebulosa NGC 6188 s'ha observat durant gairebé dos segles amb telescopis cada cop més potents. Un d'aquests telescopis la va estudiar per primera vegada a la dècada del 2010 mentre buscava els secrets de l'energia i la matèria fosca davant l'Observatori Vera Rubin.
 

Primer pla del cúmul estel·lar NGC 6193 i la nebulosa NGC 6188  Aquest vídeo es va crear a partir d'una imatge capturada per la càmera OmegaCAM del telescopi VLT Sondeig de l'Observatori Paranal. Se centra en una secció de l'associació estel·lar Ara OB1. Al centre de la imatge hi ha el jove cúmul obert NGC 6193, i a la dreta hi ha la nebulosa d'emissió NGC 6188, il·luminada per la radiació ionitzant de les estrelles més brillants properes. Crèdit: ESO. Música: movetwo

Recentment s'ha parlat molt sobre la posada en marxa de l'Observatori Vera Rubin, explicant que el seu objectiu principal és intentar aclarir la naturalesa de l'energia fosca, que se suposa que explica l'acceleració de l'expansió del cosmos observable durant uns quants milers de milions d'anys, i la naturalesa de la matèria fosca, suposadament havia d'explicar l'existència de les galàxies. Però també havia d'explicar que la càmera que equipava aquest observatori permetia obtenir imatges precioses (essencialment en el visible) i descobrir petits cossos celestes del Sistema Solar.

Resulta que aquest va ser el cas en estudiar una part de la volta celeste a l'hemisferi sud com a part del Dark Energy Survey (DES), una campanya d'observació durant la dècada anterior, que també utilitzava imatges preses en l'ultraviolat proper, el visible i l'infraroig proper per mesurar l'expansió de l'Univers amb l'ajuda de supernoves tipus Ia, les oscil·lacions acústiques bariòniques han deixat les seves traces en la distribució de les galàxies.

El DES va ser possible gràcies a la Dark Energy Camera (DECam) muntada al telescopi Víctor M. Blanco, de quatre metres, situat a l'Observatori Interamericà de Cerro Tololo (CTIO) a Xile.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. El Dark Energy Survey va dur a terme un estudi en profunditat del nostre Univers utilitzant la Dark Energy Camera de 570 megapíxels del telescopi Victor M. Blanco de 4 metres de la National Science Foundation. Crèdit: Fermilab.

Una nova mirada a una estrella descoberta per l'astrònom britànic John Herschel el 1836

Més recentment, el NSF NOIRLab (anteriorment anomenat National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory),  que és el centre nacional dels Estats Units per a l'astronomia de llum visible nocturna de terra, va publicar imatges preses amb la DECam, inclosa una d'espectacular nebulosa.

Oficialment designada com a NGC6188, "Els Dracs Lluitadors d'Ara" és una nebulosa d'emissió situada a uns 4.000 anys llum del Sistema Solar, prop del límit d'un gran núvol molecular en la constel·lació d'Ara (l'Altar).

Clic a la imatge per engrandir. Imatge sublim de la nebulosa "Dracs lluitadors d'Ara" revelada per la Dark Energy Camera  (DECam). Crèdit: Dark Energy Survey, DOE, FNAL, DECam, CTIO, NOIRLab, NSF, AURA. Processament d'imatges: R. Colombari i M. Zamani (NOIRLab de NSF)

La nebulosa deu el seu nom a la seva semblança amb dos "dracs" que emergeixen dels núvols de pols foscos i amenaçadors per enfrontar-se. La seva estructura està produïda pels vents estel·lar i la resplendor de joves estrelles nascudes fa uns quants milions d'anys com a màxim i que esculpeixen el núvol molecular on es van encendre.

La radiació de les estrelles també causa les emissions de la nebulosa excitant inicialment els àtoms i molècules que la componen, que absorbeixen aquesta radiació abans de produir-la des-excitant-la, tot segons processos quàntics.

Ho he vist aquí.

La nau espacial Lucy de la NASA capta l'asteroide Donaldjohanson

En la seva segona trobada amb un asteroide, la nau espacial Lucy de la NASA podria observar de prop un fragment únic d’un asteroide que es va formar fa uns 150 milions d’anys. La nau ha començat a enviar imatges recollides mentre volava a uns 960 km de l’asteroide Donaldjohanson el 20 d’abril de 2025.

L'asteroide Donaldjohanson vist per la càmera de la imatge de reconeixement de Lucy Long-Russian (L'LORRI) de la nau espacial Lucy NASA durant el seu sobrevol. Aquest Timelapse mostra imatges aproximadament capturades cada 2 segons a partir de les 13.50 hores. EDT (17:50 UTC) del 20 d'abril de 2025. L'asteroide gira molt lentament; La seva rotació aparent es deu al moviment de la nau espacial mentre que Donaldjohanson vola a una distància de 1.600 a 1.100 km. La distància d'aproximació més propera de la nau espacial va ser de 960 km, però les imatges mostrades es van prendre aproximadament 40 segons abans, la més propera a una distància de 1.100 km. Crèdit: NASA/Goddard/SWRI/Johns Hopkins App

Anteriorment, s'havia observat que l'asteroide presentava grans variacions de brillantor durant un període de 10 dies, de manera que algunes de les expectatives dels membres de l'equip de Lucy es van confirmar quan les primeres imatges van mostrar el que semblava ser un contacte allargat (un objecte que es forma quan dos cossos més petits xoquen). Tot i això, l’equip es va sorprendre per l’estranya forma del coll estret que connecta els dos lòbuls, que sembla dos cucurutxos de gelats nidificats.

"L'asteroide Donaldjohanson té una geologia sorprenentment complicada", explica Hal Levison, investigador principal de Lucy a l'Institut Southwest Research de Boulder (Colorado). "A mesura que estudiem les estructures complexes en detall, revelaran informació important sobre els blocs de construcció i els processos de col·lisió que formaven els planetes del nostre sistema solar".

Segons una anàlisi preliminar de les primeres imatges obtingudes pel generador d’imatges de L’LORRI (Visor de Reconeixement de Llarg Abast del Lucy) de la nau espacial, l’asteroide sembla ser més gran del que es va estimar al principi, amb uns 8 km de llarg i 3,5 km d’amplada a la seva part més àmplia. En aquesta primera sèrie d’imatges d’alta resolució obtingudes per la nau, l’asteroide no es veu íntegrament, ja que és superior al camp del generador d’imatges. L’equip trigarà fins a una setmana a descarregar la resta de dades de l'encontre de la nau espacial; Aquest conjunt de dades proporcionarà una imatge més completa de la forma general de l'asteroide.

Igual que el primer asteroide sobrevolat per Lucy; Dinkinesh, Donaldjohanson no és un objectiu científic principal de la missió Lucy. Tal com estava previst, el sobrevol de Dinkinesh va ser una prova del sistema de missions, mentre que aquesta trobada va ser un assaig general complet, en què l'equip va realitzar una sèrie d'observacions denses per maximitzar la recollida de dades. Es recuperaran i analitzaran les dades recollides pels altres instruments científics de Lucy, el generador d’imatges de colors i l'Espectrómetre d'Emissió Térmica de Lucy (L’TES).

La nau espacial Lucy passarà la major part del que queda del 2025 viatjant pel cinturó d’asteroide principal. A l'agost de 2027, Lucy assolirà el primer objectiu principal de la missió, l'asteroide de Júpiter Euríbates.

"Aquestes primeres imatges de Donaldjohanson tornen a mostrar les enormes capacitats de la nau espacial Lucy com a motor de descobriment", va dir Tom Statler, científic del programa de missions Lucy a la seu de la NASA a Washington. "El potencial d'obrir realment una nova finestra a la història del nostre sistema solar quan Lucy arribi als asteroides troians és immens".

Clic a la imatge per engrandir. L’asteroide Donaldjohanson vist per la Lucy Long-Russian Reconnaissance Image (L’LORRI). És una de les imatges més detallades obtingudes per la nau espacial Lucy de la NASA durant el seu sobrevol. Aquesta imatge es va fer a les 13.51 hores. EDT (17:51 UTC) del 20 d'abril de 2025, a prop del màxim enfocament, des d'una distància aproximada de 1.100 km. La distància d’aproximació màxima de la nau espacial va ser de 960 km, però la imatge mostrada es va prendre aproximadament 40 segons abans. La imatge ha estat perfeccionada i processada per millorar-ne el contrast. Crèdit: NASA/GODDARD/SWRI/Johns Hopkins AP/Noirlab

 

El Centre Goddard per a vols espacials de la NASA a Greenbelt, Maryland, és responsable de la gestió general de les missions, l’enginyeria de sistemes i la seguretat i la garantia de la missió de Lucy, així com el disseny i la construcció de l’instrument L’Ralph. Hal Levison, de l’oficina SwRI de Boulder (Colorado), és l’investigador principal. SwRI té la seu a San Antonio i també dirigeix l’equip científic de la missió, la planificació d’observacions científiques i processament de dades. El Centre Goddard per a vols espacials de la NASA a Greenbelt, Maryland, és responsable de la direcció general de la missió, l’enginyeria de sistemes i la seguretat i la garantia de la missió de Lucy, així com l’instrument L’Ralph. Lockheed Martin Space, a Littleton (Colorado), va construir la nau, va dissenyar la trajectòria orbital i és responsable de les operacions de vol. Goddard i Kinetx Aerospace són els responsables de la navegació de la nau espacial Lucy. Johns Hopkins Applied Physics Laboratory a Laurel (Maryland) va disenyar i construir l'instrument L'LORRI (Lucy Long Range Reconnaissance Imager). La Universitat Estatal d’Arizona va dissenyar i construir l’espectròmetre d’emissions tèrmiques de Lucy. Lucy és la tretzena missió del programa de descobriment de la NASA, gestionada pel Centre Marshall Space Flight de la NASA a Huntsville (Alabama).

Ho he vist aquí.

Un Nadal estel·lar

El Nadal passat, El telescopi de raigs X Chandra ens va regalar un cúmul d'estrelles. Aquest any, noves vistes de telescopi (combinades amb dades de Chandra) ens han regalat una cosa especial.

El Cúmul de l'Arbre de Nadal, situat a la nostra Via Làctia a uns 2.500 anys llum de la Terra, és un cúmul d'estrelles joves d'entre 1 milió i 5 milions d'anys. els raigs X que emeten i que són detectats per Chandra. "agulles de pi de l'arbre" i el verd representa la llum a l'espectre visible.

A la primera imatge, les dades òptiques (en verd i violeta) van ser captades per l'astrofotògraf Michael Clow des del seu telescopi a Arizona el novembre de 2024. A la segona imatge del cúmul, publicada el 2023, les dades òptiques (en verd) van ser observats pel telescopi WIYN de 0,9 metres de la National Science Foundation a Kitt Peak, Arizona.

Les imatges han estat girades en el sentit de les agulles del rellotge uns 160 graus des de l'estàndard astronòmic del Nord apuntant cap amunt, de manera que sembla que la copa de l'arbre és cap a la part superior de la imatge.

Clic per engrandir. Núvols verds en forma de con que s'assemblen a un arbre de fulla perenne. Crèdits: Raigs X: NASA/CXC/SAO; Òptica: Clow, M.; Processament d'imatges: NASA/CXC/SAO/L.

Clic per engrandir. Línies i formes verdes difuses que recorden les branques i les agulles d'un arbre de fulla perenne, amb llums brillants blaves i blanques -estrelles dins del cúmul- disperses per ell. de la imatge. Les estrelles es veuen en primer i segon pla com a motes brillants de llum blanca contra la negror de l'espai. Crèdits: Raigs X: NASA/CXC/SAO; Òptic: T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF i NOIRLab/NSF/AURA) de Massachusetts; NASA/CXC/SAO/L.

 

Ho he vist aquí.

Una imatge esplèndida de les restes d'una estrella que va esclatar fa uns milers d'anys

Clic a la imatge per engrandir. La càmera d'energia fosca (DECam) instal·lada en un telescopi a l'Observatori Interamericà de Cerro Tololo (Xile) ha proporcionat una imatge sense precedents del romanent de supernova Vela (XYZ). Crèdit: CTIO, NOIRLab, DOE, NSF, AURA; processament d'imatges: TA Rector (University of Alaska Anchorage, NSF's NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Fa uns 11.000 anys, una estrella massiva va explotar com a supernova a les proximitats de la Terra. I els astrònoms han revelat una imatge d'alta resolució del que queda.

Submergir-se a les restes de la supernova Cassiopea A.  Cassiopea A és el que queda d'una estrella massiva que va esclatar en una supernova a uns 11.000 anys llum de la nostra Terra. El telescopi espacial James Webb (JWST) ens ofereix avui una nova imatge extremadament detallada en infraroig gràcies al seu instrument d'infrarojos mitjans (MIRI). Crèdit: NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Universitat de Purdue), T. Temim (Universitat de Princeton), I. De Looze (UGent), J. DePasquale (STScI), ESA/Hubble, ESA/Webb, E. Slawik, N. Risinger, D. de Martin (ESA/Webb), N. Bartmann (ESA/Webb), M. Zimani (ESA/Webb).

Es troba a uns 800 anys llum de la Terra. El que queda d'una estrella massiva que va explotar en una supernova fa uns 11.000 anys. Al costat de la constel·lació de la Vela, d'aquí el seu nom, Vela (XYZ). I ella és un residu de les supernoves més properes a nosaltres. De fet, ja ha estat fotografiat i estudiat àmpliament. Però la càmera d'energia fosca (DECam) instal·lada en un telescopi a l'Observatori Inter-americà de Cerro Tololo (Xile) ens ofereix avui una de les imatges més grans i detallades que s'han obtingut mai.

Clic a la imatge per engrandir. Contempla els fantasmals circells del Romanent de Supernova Vela, el cadàver còsmic d'una estrella gegantina que va explotar com a supernova fa uns 11.000 anys. Aquesta imatge de 1,3 giga-píxels és una de les més grans mai preses d'aquest objecte per la Dark Energy Camera. Crèdit: NOIRLab, X.

Una imatge d'alta definició gràcies a un instrument potent

Apareix com una prova de les capacitats excepcionals del DECam. Un telescopi equipat amb un mirall de quatre metres de diàmetre. Una lent correctora de gairebé un metre de diàmetre. I uns seixanta dispositius de transferència de càrrega (CCD) que actuen com a "ulls" de la càmera. Resultat: imatges de 570 megapíxels cadascuna. Imatges que es poden superposar com és el cas aquí. Per obtenir una imatge de Vela (XYZ) que al final consta de gairebé 1,3 giga-píxels.

Hi descobrim filaments blaus i grocs. Són el resultat de la compressió del medi interestel·lar per part del gas calent violentament llançat a l'espai per l'explosió de l'estrella massiva fa milers d'anys. El romanent de supernova ara s'estén gairebé 100 anys llum. Això és l'equivalent a 20 vegades el diàmetre de la Lluna Plena.

Clic a la imatge per engrandir. Alguns dels objectes més interessants trobats a la nova imatge del romanent de supernova Vela (XYZ). Crèdit: CTIO, NOIRLab, DOE, NSF, AURA; processament d'imatges: TA Rector (University of Alaska Anchorage, NSF's NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Dins dels secrets d'un romanent de supernova

A sota, a l'esquerra de la imatge de Vela (XYZ), el púlsar que va néixer de l'explosió de la supernova. Un objecte ultra dens. De la massa d'una estrella en un cos d'uns pocs quilòmetres de diàmetre. El púlsar de la Vela encara gira molt ràpidament. Escombra el cel no menys d'11 vegades per segon!.

Ho he vist aquí.

Les estrelles il·luminen el cúmul de l'arbre de Nadal

Clic a la imatge per engrandir. Imatge de NGC 2264. Crèdit: Raigs X; NASA/CXC/SAO. Òptic; T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF i NOIRLab/NSF/AURA) i B.A. Wolpa (NOIRLab/NSF/AURA). Infraroig; NASA/NSF/IPAC/CalTech/Univ. de Massachusetts; Processament d'imatges; NASA/CXC/SAO/L. Frattare i J.Major.

Aquesta nova imatge de NGC 2264, també conegut com el "Cúmul de l'Arbre de Nadal", mostra la forma d'un arbre còsmic amb la resplendor de les llums estel·lars. NGC 2264 és, de fet, un cúmul d'estrelles joves -amb edats compreses entre un i cinc milions d'anys- a la nostra Via Làctia, a uns 2.500 anys llum de la Terra. Les estrelles de NGC 2264 són més petites i més grans que el Sol, i van des d'algunes amb menys d'una desena part de la massa del Sol fins a unes altres amb unes set masses solars.

Aquesta imatge composta mostra el Cúmul de l'Arbre de Nadal. Els llums blaus i blancs (que parpellegen a la versió animada d'aquesta imatge) són estrelles joves que emeten raigs X detectats per l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA. Les dades òptiques del telescopi WIYN de 0,9 metres de la National Science Foundation a Kitt Peak mostren el gas de la nebulosa en verd, corresponent a les "agulles de pi" de l'arbre, i les dades infraroges del Two Micron All Sky Survey mostren les estrelles del primer pla i del fons en blanc. Aquesta imatge s'ha girat en el sentit de les agulles del rellotge uns 160 graus des de l'estàndard astronòmic del Nord apuntant cap amunt, de manera que sembla que la copa de l'arbre és cap a la part superior de la imatge.

Les estrelles joves, com les de NGC 2264, són volàtils i experimenten fortes flamarades en raigs X i altres tipus de variacions que s'observen en diferents tipus de llum. Tot i això, les variacions coordinades i parpellejants que es mostren en aquesta animació són artificials, per emfatitzar les ubicacions de les estrelles vistes en raigs X i ressaltar la similitud d'aquest objecte amb un arbre de Nadal. En realitat, les variacions de les estrelles no estan sincronitzades.

Les variacions observades per Chandra i altres telescopis estan causades per diversos processos diferents. Alguns estan relacionats amb l'activitat dels camps magnètics, incloent flamarades com les que pateix el Sol -però molt més potents- i punts calents i regions fosques a les superfícies de les estrelles que entren i surten de la vista a mesura que aquestes giren. També hi pot haver canvis a l'espessor del gas que enfosqueix les estrelles, i canvis en la quantitat de material que segueix caient sobre les estrelles des dels discos de gas circumdants.

El Centre Marshall de Vols Espacials de la NASA gestiona el programa Chandra. El Centre de Raigs X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla les operacions científiques des de Cambridge (Massachusetts) i les operacions de vol des de Burlington (Massachusetts).

Descripció visual:

Aquesta publicació presenta una imatge formada per un cúmul d'estrelles joves que s'assemblen decididament a un arbre de Nadal còsmic. El cúmul, conegut com a NGC 2264, es troba a la nostra Via Làctia, a uns 2.500 anys llum de la Terra. Algunes de les estrelles del cúmul són relativament petites i d'altres relativament grans, amb una massa que oscil·la entre una dècima i set vegades la del nostre Sol.

En aquesta imatge composta, la semblança del cúmul amb un arbre de Nadal s'ha realçat mitjançant la rotació de la imatge i l'elecció de colors. Les dades òptiques estan representades per línies i formes difuses de color verd, que creen les branques i les agulles de la forma de l'arbre. Els raigs X detectats per Chandra es presenten com a llums blaus i blancs, i s'assemblen a punts brillants de llum a l'arbre. Les dades infraroges mostren les estrelles del primer pla i del fons com a taques blanques brillants contra la negror de l'espai. La imatge s'ha girat uns 150 graus pel que fa a la norma dels astrònoms que el Nord apunti cap amunt. Això situa la cúspide de la forma cònica de l'arbre prop de la part superior de la imatge, encara que no té en compte la lleugera zona nua a les branques de l'arbre, a la part inferior dreta, que probablement s'hauria de girar cap a la cantonada.

En aquesta versió, el cúmul festiu es presenta com una imatge estàtica i com una animació breu. A l'animació, els punts de raigs X blaus i blancs de Chandra parpellegen i centellegen a l'arbre, com els llums d'un arbre de Nadal.

Aquesta imatge va ser considerada per la NASA el 19 de desembre de 2023, com la seva imatge del dia.

Ho he vist aquí.

El Webb detecta el forat negre supermassiu actiu més llunyà fins ara.

Els investigadors han descobert amb el telescopi espacial James Webb el forat negre supermassiu actiu més llunyà fins ara. La galàxia, CEERS 1019, va existir poc més de 570 milions d'anys després del Big Bang, i el seu forat negre és menys massiu que qualsevol altre identificat fins ara a l'univers primitiu. No només això, sinó que ha "sacsejat" fàcilment dos forats negres més que també són al costat, i van existir 1.000 i 1.100 milions d'anys després del Big Bang. Webb també va identificar onze galàxies que existien quan l'univers tenia entre 470 i 675 milions d'anys. Les proves van ser aportades pel programa CEERS, sigles de Cosmic Evolution Early Release Science Survey (Sondeig de l'Evolució Còsmica de Ciència d'Alliberament Primerenc) del Webb, dirigit per Steven Finkelstein, de la Universitat de Texas a Austin. El programa combina imatges molt detallades del Webb a l'infraroig proper i mitjà i dades conegudes com a espectres, tots els quals es van utilitzar per fer aquests descobriments.

Clic a l'imatge per engrandir. Observa detingudament aquest vast paisatge. Ha estat cosit a partir de múltiples imatges captades pel telescopi espacial James Webb en llum infraroig proper, i pràcticament batega d'activitat. A la dreta del centre hi ha un grup de galàxies espirals blanques i brillants que semblen enroscar-se les unes en les altres. Al llarg de l'escena hi ha espirals de color rosa clar que semblen molinets girant al vent. Les estrelles brillants del primer pla, de color blau, s'anuncien amb les prominents puntes de difracció de vuit puntes de Webb. No es perdi una imatge poc convencional: a la fila inferior, busqueu el segon quadrat per la dreta. A la vora dreta, una galàxia blava deforme està decorada amb cúmuls estel·lars brillants de color blau i rosa. Crèdit: NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin).

CEERS 1019 no només destaca pel temps que fa que va existir, sinó també pel relativament poc que pesa el seu forat negre. Aquest forat negre pesa uns 9 milions de masses solars, molt menys que altres forats negres que també van existir a l'univers primitiu i van ser detectats per altres telescopis. Aquests colossos solen contenir més de mil milions de vegades la massa del Sol, i són més fàcils de detectar perquè són molt més brillants. (Estan "menjant" activament matèria, que s'il·lumina a mesura que s'arremolina cap al forat negre). El forat negre del CEERS 1019 és més semblant al forat negre del centre de la nostra Via Làctia, que té 4,6 milions de vegades la massa del Sol. Aquest forat negre tampoc és tan brillant com els gegants detectats anteriorment. Tot i que és més petit, aquest forat negre va existir molt abans, per la qual cosa encara resulta difícil explicar com es va formar tan poc temps després de l'inici de l'univers. Els investigadors sabien des de fa temps que els forats negres més petits devien haver existit abans a l'univers, però no va ser fins que Webb va començar a observar-los quan van poder fer deteccions definitives. (És possible que CEERS 1019 només ostenti aquest rècord durant unes poques setmanes - les afirmacions sobre altres forats negres més distants identificats per Webb estan sent actualment revisades acuradament per la comunitat astronòmica).

Les dades del Webb desborden pràcticament informació precisa que fa que aquestes confirmacions siguin tan fàcils d'extreure de les dades. "Observar aquest objecte llunyà amb aquest telescopi s'assembla molt a observar les dades de forats negres que hi ha en galàxies properes a la nostra", afirma Rebecca Larson, de la Universitat de Texas a Austin, que va dirigir aquest descobriment. "¡Hi ha tantes línies espectrals per analitzar!". L'equip no només va poder desentranyar quines emissions de l'espectre procedeixen del forat negre i quines de la seva galàxia amfitriona, sinó que també va poder precisar quant de gas està ingerint el forat negre i determinar el ritme de formació estel·lar de la seva galàxia.

L'equip va descobrir que aquesta galàxia està ingerint tot el gas que pot alhora que produeix noves estrelles. Per esbrinar per què, van recórrer a les imatges. Visualment, CEERS 1019 apareix com a tres grups brillants, no com un únic disc circular. "No estem acostumats a veure tanta estructura en imatges a aquestes distàncies", explica Jeyhan Kartaltepe, de l'Institut de Tecnologia de Rochester (Nova York) i membre de l'equip CEERS. "Una fusió de galàxies podria ser en part responsable d'alimentar l'activitat al forat negre d'aquesta galàxia, i això també podria conduir a un augment de la formació estel·lar".

Clic a l'imatge per engrandir. Aquest gràfic mostra deteccions dels forats negres supermassius actius més distants coneguts actualment a l'univers. Han estat identificats per diversos telescopis, tant espacials com a terrestres. Tres han estat detectats recentment pel Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) del telescopi espacial James Webb. Aquest gràfic mostra deteccions dels forats negres supermassius actius més distants coneguts actualment a l'univers. Han estat identificats per diversos telescopis, tant espacials com a terrestres. Tres han estat detectats recentment pel Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) del telescopi espacial James Webb. Crèdit: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI). Infografia en català: Sci-Bit.

Es descobreixen més forats negres i galàxies extremadament distants

La investigació CEERS és molt àmplia i encara queda molt per explorar. Dale Kocevski, del Colby College de Waterville (Maine), i el seu equip van descobrir ràpidament un altre parell de petits forats negres a les dades. El primer, dins de la galàxia CEERS 2782, va ser el més fàcil de distingir. No hi ha pols que obstrueixi la visió del Webb, i per això els investigadors van poder determinar immediatament quan va existir el seu forat negre en la història de l'univers: només 1.100 milions d'anys després del Big Bang. El segon forat negre, a la galàxia CEERS 746, va existir una mica abans, 1.000 milions d'anys després del Big Bang. El seu brillant disc d'acreció, un anell format per gas i pols que envolta el forat negre supermassiu, encara està parcialment cobert de pols. "El forat negre central és visible, però la presència de pols suggereix que es podria trobar a l'interior d'una galàxia que també està expulsant estrelles a gran velocitat", va explicar Kocevski.

Igual que el del CEERS 1019, aquests dos forats negres també són "pesos lleugers", almenys en comparació dels forats negres supermassius coneguts fins ara a aquestes distàncies. Només tenen uns 10 milions de vegades la massa del Sol. "Els investigadors saben des de fa temps que hi deu haver forats negres de menor massa a l'univers primitiu. Webb és el primer observatori que els pot captar amb tanta claredat", afegeix Kocevski. "Ara pensem que els forats negres de menor massa podrien estar per tot arreu, esperant ser descoberts". Abans de Webb, els tres forats negres eren massa febles per ser detectats. "Amb altres telescopis, aquests objectius semblen galàxies ordinàries de formació estel·lar, no forats negres supermassius actius", va afegir Finkelstein.

Els sensibles espectrògrafs del Webb també van permetre a aquests investigadors mesurar amb precisió les distàncies a les galàxies de l'univers primitiu i, per tant, la seva edat. Els membres de l'equip Pablo Arrabal Haro, del NOIRLab de la NSF, i Seiji Fujimoto, de la Universitat de Texas a Austin, van identificar 11 galàxies que existien entre 470 i 675 milions d'anys després del Big Bang. No només són extremadament distants, sinó que el fet que es detectessin tantes galàxies brillants és notable. Els investigadors van teoritzar que Webb detectaria menys galàxies de les que s'estan trobant a aquestes distàncies. "Estic aclaparat per la quantitat d'espectres altament detallats de galàxies remotes que ha tornat Webb", va dir Arrabal Haro. "Aquestes dades són absolutament increïbles".

Aquestes galàxies estan formant estrelles ràpidament, però encara no estan tan enriquides químicament com les galàxies molt més properes. "Webb va ser el primer a detectar algunes d'aquestes galàxies", va explicar Fujimoto. "Aquest conjunt, juntament amb d'altres galàxies llunyanes que puguem identificar en el futur, podria canviar la nostra comprensió de la formació estel·lar i l'evolució de les galàxies al llarg de la història còsmica", va afegir.

Aquests són els primers resultats revolucionaris de l'estudi CEERS. "Fins ara, la investigació sobre els objectes de l'univers primitiu era molt teòrica", afirma Finkelstein. "Amb Webb, no només podem veure forats negres i galàxies a distàncies extremes, sinó que ara els podem començar a mesurar amb precisió. Aquest és el gran poder d'aquest telescopi". En el futur, és possible que les dades de Webb també s'utilitzin per explicar com es van formar els primers forats negres, revisant els models dels investigadors sobre com van créixer i evolucionar els forats negres en els primers centenars de milions d'anys de la història del univers.

The Astrophysical Journal Letters ha acceptat diversos articles inicials sobre les dades del CEERS Survey: “A CEERS Discovery of an Accreting Supermassive Black Hole 570 Myr after the Big Bang: Identifying a Progenitor of Massive z > 6 Quasars”, liderat per Larson, “Hidden Little Monsters: Spectroscopic Identification of Low-Mass, Broad-Line AGN at z > 5 with CEERS”, liderat per Kocevski, "Spectroscopic confirmation of CEERS NIRCam-selected galaxies at z ≳ 8-10", dirigit per Arraball Haro, i “CEERS Spectroscopic Confirmation of NIRCam-Selected z ≳ 8 Galaxy Candidates with JWST/NIRSpec: Initial Characterization of their Properties”, liderat per Fujimoto.

El telescopi espacial James Webb és el principal observatori científic espacial del món. Webb resoldrà els misteris del nostre sistema solar, mirarà més enllà, mons llunyans al voltant d'altres estrelles, i sondejarà les misterioses estructures i orígens del nostre univers i el nostre lloc. Webb és un programa internacional dirigit per la NASA amb els socis, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Canadenca.

Ho he vist aquí.

17 anells de pols al voltant d'una misteriosa estrella doble

El telescopi espacial James Webb examina 17 anells de pols al voltant d'una misteriosa estrella doble.

Aquestes estrelles van imprimir les seves empremtes dactilars al cel  Aquestes empremtes dactilars estan impreses en algun lloc a més de 5.000 anys llum de la nostra Terra.

 

Definitivament, el telescopi espacial James Webb continua delectant-nos. Tot i que proporciona als astrònoms dades valuoses per entendre millor el nostre Univers. Avui, a la imatge d'aquestes empremtes dactilars es recullen a més de 5.000 anys llum de la Terra. Al voltant d'un curiós sistema estel·lar.

Les podríem veure com empremtes dactilars al cel. O, com els anells de creixement d'un arbre... a més de 5.000 anys llum de la Terra. Els 17 anells de pols observats pel telescopi espacial James Webb (JWST) al voltant del sistema de dos estrelles batejat Wolf-Rayet 140. 17 anells on els telescopis al terra no podien distingir-ne més de dos!

Recordeu que el que permet al JWST observar objectes relativament freds del tipus anell de pols és la sensibilitat als infrarojos del seu instrument MIRI. I el seu espectròmetre fins i tot va revelar la composició d'aquests anells de pols. Estan formats principalment per matèria expulsada per un tipus d'estrella que els astrònoms coneixen com estrella Wolf-Rayet. Amb material ric en carboni.

Clic per engrandir. L'estrella doble Wolf-Rayet 140 i els seus anells de pols examinats pel telescopi James Webb. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech

Una estrella Wolf-Rayet és descendent d'una estrella de tipus espectral O o potser de tipus B. Comprèn, una estrella molt calenta i molt lluminosa, de color blau. I de qui la massa en néixer era almenys 25 vegades més gran que la del nostre Sol. Però una estrella que s'acosta al final de la seva curta vida i que "crema" més que en la seva joventut. Així una estrella Wolf-Rayet genera vents estel·lars poderosos que llencen grans quantitats de gas a l'espai. Els investigadors estimen que l'estrella Wolf-Rayet de la parella Wolf-Rayet 140, la seva companya és una estrella de tipus O, podria haver perdut com a resultat més de la meitat de la seva massa original.

Clic per engrandir. Una comparació entre el nostre Sol (a dalt a l'esquerra) i les dues estrelles que formen el sistema Wolf-Rayet 140: una estrella de tipus O d'unes 30 masses solars i una estrella de Wolf-Rayet unes deu vegades la massa de la nostra estrella. Crèdit: NASA, JPL-Caltech

Aprendre sobre la formació d'estrelles

Se sap que diversos altres sistemes Wolf-Rayet formen pols. Quan les dues estrelles que formen el sistema s'acosten a una distància de l'ordre de la que separa la nostra Terra del Sol, els seus vents estel·lars es troben. Els elements pesats d'aquests vents es refreden, es comprimeixen. Aleshores es forma pols. Els binaris Wolf-Rayet del qual les òrbites són gairebé circulars i poden produir pols gairebé contínuament.

Però aquest no és el cas de Wolf-Rayet 140, perquè l'òrbita de la seva estrella Wolf-Rayet és al contrari allargada. És aquesta peculiaritat la que condueix a la formació d'anells de pols. "Petxines", diuen els investigadors, perquè l'estructura és més gruixuda i més extensa del que suggereix la imatge del JWST. Això passa cada 8 anys, per a aquest sistema. Quan les estrelles s'acosten prou. D'aquí la comparació, tant amb una empremta digital com amb els anells d'un arbre. "Aquesta imatge mostra més d'un segle de producció de pols en aquest sistema estel·lar", va dir l'astrònom del NOIRLab, Ryan Lau en un comunicat de la NASA.

Això interessa als investigadors perquè saben que quan una estrella de Wolf-Rayet neteja una regió de l'espai, la matèria arrossegada pels seus vents pot acumular-se encara més i esdevenir prou dens per formar noves estrelles. Algunes proves també mostren que el nostre Sol va néixer d'aquesta manera. I l'observació d'aquestes petxines de pols ben conservades, n'hi podria haver d'altres segons els astrònoms, invisibles fins i tot per al JWST, demostra que poden continuar proporcionant material per a les estrelles i planetes futurs. El Telescopi espacial James Webb doncs, hauria de continuar aportant noves pistes sobre el paper de les estrelles de Wolf-Rayet en la formació de noves estrelles a la Via Làctia.

Ho he vist aquí.

Imatges de 850 anys després d'una col·lisió estel·lar

La inusual nebulosa Pa 30 es deu probablement a la fusió d'estrelles moribundes observada el 1181.

Les imatges obtingudes per un professor de Dartmouth de les explosives conseqüències de la col·lisió de dues estrelles moribundes podrien ajudar els científics a comprendre millor aquest estrany tipus d'esdeveniment astronòmic, i podrien confirmar finalment la identitat d'una estrella brillant però de curta vida observada fa gairebé 850 anys.

Robert Fesen, catedràtic de Física i Astronomia, va captar imatges telescòpiques que mostren un esclat de filaments fins com focs artificials que irradien d'una estrella molt poc comuna situada al centre d'un objecte anomenat Pa 30, segons els resultats que va anunciar el 12 de gener a la 241a reunió de la Societat Astronòmica Americana. Fesen és l'autor principal d'un article sobre aquestes troballes que ha estat enviat a la revista The Astrophysical Journal Letters per a la seva publicació.

Pa 30 és una regió densa de gas il·luminat, pols i altres matèries coneguda com a nebulosa. Fesen i els seus coautors informen que Pa 30 sembla contenir poc o res d'hidrogen i heli, però en canvi és rica en els elements sofre i argó.

Clic per engrandir. La inusual estructura en forma de focs artificials de la nebulosa Pa 30 podria ser el resultat de la fusió de dues estrelles moribundes. Crèdit: Robert Fesen

Segons Fesen, l'estructura i les característiques inusuals de la nebulosa coincideixen amb el resultat previst d'una col·lisió entre estrelles en fase terminal conegudes com a nanes blanques. Les nanes blanques són estrelles febles i extremadament denses de la mida de la Terra que contenen la massa del Sol. La fusió de dues nanes blanques és una de les explicacions proposades per a una subclasse de supernoves -o explosions estel·lars- anomenades esdeveniments Iax, en els quals l'estrella no es destrueix del tot, va explicar Fesen.

"No he vist mai cap objecte -i per descomptat cap resta de supernova a la Via Làctia- que s'assembli a això, i tampoc cap dels meus col·legues", va dir Fesen. "Aquest romanent permetrà als astrònoms estudiar un tipus de supernova especialment interessant que fins ara només podien investigar a partir de models teòrics i exemples en galàxies llunyanes".

La mida de Pa 30 i la velocitat a què s'expandeix -uns 3,5 milions de quilòmetres per hora- suggereixen que la col·lisió explosiva es va produir cap a l'any 1181, informen els investigadors. Això coincideix amb les observacions realitzades per astrònoms xinesos i japonesos en aquella època d'una estrella molt brillant que va aparèixer de sobte a la constel·lació de Cassiopea i va ser visible durant uns sis mesos mentre s'esvaïa lentament. Aquestes estrelles fugaces es coneixen com a "estrelles convidades".

Les imatges que Fesen va captar de l'estructura i la lluminositat de la nebulosa no només proporcionen l'estimació més precisa fins ara de la seva edat, sinó que també podrien permetre als astrònoms refinar els models existents de fusions de nanes blanques. Pa 30 va ser descoberta el 2013 pel coautor i astrònom aficionat Dana Patchick, però fins ara les imatges de la nebulosa només mostraven un objecte extremadament feble i difús, explica Fesen.

"Les nostres imatges més profundes mostren que Pa 30 no només és bonica, sinó que ara que podem veure la veritable estructura de la nebulosa, podem investigar-ne la composició química i com l'estrella central va generar la seva notable aparença, i després comparar aquestes propietats amb les prediccions de models específics de fusions rares de nanes blanques", va dir Fesen.

Fesen va prendre les imatges de Pa 30 a finals de 2022 utilitzant el telescopi Hiltner de 2,4 metres a l'Observatori MDM -que Dartmouth posseeix i opera amb quatre universitats més- adjacent a l'Observatori Nacional Kitt Peak a Arizona. Fesen va equipar el telescopi amb un filtre òptic sensible a una línia d'emissió particular del sofre. Va capturar Pa 30 en tres exposicions de 2.000 segons sota cels molt clars i va prendre dades addicionals sobre l'estructura, la mida i la velocitat de la nebulosa.

L'estudi de Fesen i els seus coautors es va basar en el treball publicat el 2019 per investigadors russos que van trobar una estrella extremadament inusual gairebé al punt mort de Pa 30. Aquesta estrella mostrava diverses propietats que suggerien la col·lisió de dues nanes blanques, i en tenia una temperatura superficial de gairebé 400.000 graus Fahrenheit (uns 22.200ºC) amb una sorprenent velocitat del vent de sortida d'uns 35 milions de quilòmetres per hora.

Clic per engrandir. Observatori Kitt Peak. Crèdit: KPNO/NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld

El 2021, astrònoms de la Universitat de Hong Kong que havien revisat els resultats de l'equip rus van informar que Pa 30 tenia aproximadament 1.000 anys i es trobava gairebé a la mateixa ubicació al cel que l'estrella convidada registrada el 1181. Aquests investigadors van proposar que Pa 30 és la seqüela d'una col·lisió de nanes blanques que va il·luminar el cel nocturn fa gairebé un mil·lenni, tot i que el marge d'error sobre la seva edat era de 300 anys.

"Les nostres noves observacions permeten afirmar que l'objecte té una edat d'expansió d'uns 850 anys, cosa que és perfecta perquè es tracti de les restes de l'estrella convidada del 1181", afirma Fesen. Pels antics astrònoms, la nova estrella hauria estat gairebé tan brillant o més que Vega, la cinquena estrella més brillant del cel vista des de la Terra.

"L'estrella convidada era prou brillant perquè tres grups diferents de la Xina l'observessin amb un parell de dies de diferència, i també va ser vista al Japó", va explicar Fesen. "Una nova estrella tan brillant com Vega hauria cridat força l'atenció. Per als antics, el seu televisor era el cel, per la qual cosa haurien notat fàcilment i sens dubte registrat la sobtada aparició d'una nova estrella brillant al cel". 

A la reunió de l'AAS, Burçin Mutlu-Pakdil, actualment professora adjunta de Física i Astronomia a Dartmouth, va oferir també una roda de premsa sobre un article publicat el mes de febrer passat en què s'informa de les galàxies més febles conegudes més enllà de l'agrupació de galàxies que inclou la Via Làctia i Andròmeda, coneguda com a Grup Local. Els investigadors van descobrir tres galàxies nanes ultra tènues que són les primeres de la seva classe que es troben fora del Grup Local al voltant d'una galàxia espiral amb una massa de la Via Làctia. Les galàxies distants presenten característiques similars a les del Grup Local i podrien ajudar els científics a desenvolupar models més precisos de com es van formar les galàxies més antigues de l'univers, segons informen Mutlu-Pakdil i els seus col·legues a The Astrophysical Journal (PDF).

Ho he vist aquí.

Galàxies en col·lisió enlluernen a la imatge de Gemini North

El NOIRLab de la NSF revela una impressionant imatge de galàxies espirals en fusió

Clic per engrandir. Una nova i evocadora imatge captada pel telescopi Gemini North, a Hawaii, revela un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 i NGC 4567- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Aquestes galàxies estan enredades pel seu camp gravitatori mutu i s'acabaran combinant per formar una única galàxia el·líptica d'aquí a uns 500 milions d'anys. A la imatge també són visibles les restes brillants d'una supernova que es va detectar el 2020.

Gemini North, un dels telescopis bessons de l'Observatori Internacional Gemini, operat pel NOIRLab de la NSF, ha observat les fases inicials d'una col·lisió còsmica a uns 60 milions d'anys llum de distància en direcció a la constel·lació de Verge. Les dues majestuoses galàxies espirals, NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt), són a punt de patir un dels esdeveniments més espectaculars de l'univers, una fusió galàctica. Actualment, els centres d'aquestes galàxies continuen estant a 20.000 anys llum de distància (aproximadament la distància de la Terra al centre de la Via Làctia) i cada galàxia continua conservant la forma original de molinet. No obstant, aquestes plàcides condicions canviaran.

A mesura que NGC 4568 i NGC 4567 s'apropen i es fusionen, les seves forces gravitatòries enfrontades desencadenaran ràfegues de formació estel·lar intensa i distorsionaran salvatgement les seves estructures majestuoses. Al llarg de milions d'anys, les galàxies giraran una vegada i una altra en bucles cada cop més estrets, arrossegant llargs fils d'estrelles i gas fins que les seves estructures individuals es barregin tant que sorgeixi del caos una única galàxia, essencialment esfèrica. En aquell moment, gran part del gas i la pols (el combustible per a la formació d'estrelles) d'aquest sistema s'haurà esgotat o expulsat.

Clic per engrandir. Aquesta imatge del telescopi Gemini North, situat a Hawaii, mostra un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt)- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Les galàxies acabaran formant una única galàxia el·líptica en uns 500 milions d'anys. Crèdit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Processament de la imatge: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF's NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab).

Aquesta fusió és també una bestreta del que passarà quan la Via Làctica i la seva gran veïna galàctica més propera, la Galàxia d'Andromeda, col·lisionin d'aquí a uns 5.000 milions d'anys.

Una regió brillant al centre d'un dels braços espirals de NGC 4568 és el resplendor d'una supernova -coneguda com a SN 2020fqv- que es va detectar el 2020. La nova imatge de Gemini es va produir a partir de dades preses el 2020.

Gràcies a la combinació de dècades d'observacions i models informàtics, els astrònoms disposen ara de proves convincents que les galàxies espirals que es fusionen es converteixen en galàxies el·líptiques. És probable que NGC 4568 i NGC 4567 acabin semblant a la seva veïna més madura Messier 89, una galàxia el·líptica que també resideix al Cúmul de Verge. Amb la seva escassetat de gas per a la formació d'estrelles, Messier 89 presenta ara una formació estel·lar mínima i es compon principalment d'estrelles velles de baixa massa i antics cúmuls globulars.

Clic per engrandir. Aquesta imatge del telescopi Gemini North, situat a Hawaii, mostra un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt)- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Les galàxies acabaran formant una única galàxia el·líptica en uns 500 milions d'anys. A la imatge també es mostren les restes brillants d'una supernova que es va detectar el 2020. Crèdit: Observatori Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA. Processament de la imatge: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF's NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF's NOIRLab) & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Crèdit: Imatges i Videos: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/F. Summers (STScI), G. Besla (Columbia University), i R. van der Marel (STScI) Processament de les imatges: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab). Música: Stellardrone - A Moment of Stillness. YouTube.

L'avançada tecnologia del telescopi Gemini North, inclòs l'espectrògraf multiobjecte Gemini North (GMOS-N), i l'aire sec sobre el cim del volcà Mauna Kea, van permetre als astrònoms captar aquesta imatge espectacular.

La imatge que encapçala el post, va ser obtinguda per l'equip de Comunicació, Educació i Compromís de NOIRLab com a part del Programa d'Imatges del Llegat de NOIRLab.

Ho he vist aquí.

El Hubble ha determinat la mida del nucli del cometa més gran observat mai

Clic per engrandir. Una recreació artística de com podria ser el cometa 2014 Un271, un cometa molt més gran que qualsevol altra vist fins ara. Crèdit: NOIRLab, NSF, Aura, J. da Silva.

El cometa C/2002 VQ94 (Lineal), amb els seus 90 quilòmetres de diàmetre, era fins ara el cometa més gran observat mai. Però el cometa 2014 UN271, també anomenat cometa Bernardinelli-Bernstein, el va destronar. Les observacions fetes amb el telescopi Hubble ara estableixen que el nucli sòlid d'aquesta estrella és unes 50 vegades més gran que la mitjana dels altres cometes.

Els cometes han fascinat o preocupat els membres de les civilitzacions durant segles i fins i tot mil·lennis des que en trobem esment a "Sobre el cel" (en grec antic: Περὶ οὐρανοῦ, i en llatí: De caelo), el famós tractat d'Aristòtil que consta de quatre llibres en què exposa les seves teories astronòmiques. Però això és, per descomptat, només en l'època de Tycho Brahe qui, amb les seves observacions del gran cometa de 1577, demostra que no pot ser un fenomen atmosfèric i, per tant, situat al món sublunar d'Aristòtil: Newton i l'astrònom Edmond Halley impulsaran realment l'estudi científic dels cometes.

Un avenç fonamental en la determinació de la naturalesa dels cometes hauria d'esperar fins al 1949 amb el famós model de "bola de neu bruta" proposat fa temps per l'astrònom Fred Lawrence Whipple, i finalment l'espectacular missió de la sonda Giotto de l'ESA que es va apropar a Halley. El cometa de 1986.

 

Dels xinesos a Edmund Halley, la història de la comprensió dels cometes. Documental de la  revista Cassiopée, programa 8 “Les Comètes”, text i veu (francès) en off: Jean-Pierre Luminet. Crèdit: France Supervision (1996)

Avui el cometa, que tenim damunt la taula s'anomena C/2014 UN271, més comunament anomenat Bernardinelli-Bernstein. Les observacions fetes amb el telescopi Hubble confirmen que la mida del seu nucli sòlid, la bola de neu bruta de Whipple per tant, té una mida rècord i una massa que és igual a uns 500.000 mil milions de tones.

Res a témer per la Terra perquè Bernardinelli-Bernstein s'aproparà menys al Sol que Saturn i no arribarà al periheli més proper a la nostra estrella fins el 2031.

Bernardinelli-Bernstein, una mostra del núvol d'Oort.

En un comunicat de la NASA, David Jewitt, professor de ciències planetàries i astronomia a la Universitat de Califòrnia a Los Angeles (UCLA), i coautor de l'article publicat a The Astrophysical Journal Letters (indicant que, segons les dades del Hubble, la mida de Bernardinelli-Bernstein s'estima en 119 ± 15 km) explica que "aquest cometa és literalment la punta de l'iceberg per a una població de diversos milers de cometes que són massa febles per ser vists a les parts més allunyades del sistema solar. Sempre hem sospitat que aquest cometa deu ser gran perquè és molt brillant a una distància tan gran. Ara confirmem que aquest és el cas".

Una presentació de Bernardinelli-Bernstein a partir de les imatges del Hubble. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: NASA Goddard.

Per arribar a aquesta conclusió, els astrònoms van fer cinc fotos del cometa amb el Hubble durant el temps d'observació assignat el 8 de gener de 2022. Van haver de sotmetre's a un processament d'imatges expert per extreure característiques del nucli del cometa la radiació del qual per reflex s'ofega en aquell del cabell gasós i polsós (el coma) que l'envolta.

Bernardinelli-Bernstein es troba en una òrbita el·líptica amb un període d'uns 3 milions, amb un semieix major tal que es pot allunyar del Sol aproximadament mig any llum. Per tant, prové clarament del mític núvol d'Oort  i actualment es troba a només uns quants milers de milions de quilòmetres de la nostra estrella, on les temperatures ronden els -211 °C. Això és suficient perquè el gel de monòxid de carboni es sublimi a la superfície per produir un coma. Bernardinelli-Bernstein i els seus companys són una oportunitat per estudiar el núvol d'Oort i entendre millor l'origen i l'evolució del Sistema Solar.

Clic per engrandir. Aquest diagrama compara la mida del nucli sòlid i gelat del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) amb altres cometes. La majoria dels nuclis cometaris observats són més petits que el cometa Halley. Crèdit: NASA, ESA, Zena Levy (STScI).

 

Ho he vist aquí.