25/09/2019

Catàleg Charles Messier. Objecte M46



Descoberta per Charles Messier el 1771.

M46 va ser el primer objecte descobert per Charles Messier després de la publicació de la primera edició del seu catàleg (M1-M45). El va afegir a la seva llista el 16 de Febrer de 1771, tres dies després de presentar-lo a l'acadèmia juntament amb 3 objectes Messier més; M47, M48, M49.

El cúmul és molt ric, amb 150 estrelles de magnituds que van de la 10 a la 13, i amb una població probablement superior a les 500. Les estrelles més brillants són del tipus espectral A0, cadascuna al voltant de 100 vegades més brillants que el nostre sol, (la més brillant de totes amb una magnitud aparent de 8.7). Tot això indica una edat al voltant dels 300 milions d'anys. Els seus membres estan dispersos a l'interior d'un diàmetre angular al voltant de 27', corresponent a una extensió lineal de 30 anys llum i a una distància de 5.400 anys llum, allunyant-se de nosaltres a una velocitat de 41.4 km/s, segons Baade. M46 està considerada amb una classe Trumpler II,2,r.

Com un tret especial i famós que és també obvi en la nostra fotografia, una nebulosa planetària (NGC 2438 o FC 87) es troba al límit aparent del costat nord. No obstant això, aquesta nebulosa no és probablement un autèntic membre però està sobreposat, potser un passejant convidat, a causa de tres motius:

1 La velocitat radial de NGC 2438 és del voltant 77 km/seg allunyant-se, és diferent de la de 43 km/seg del mateix cúmul, el que no permet retenir tot i que estiguin a la mateixa distància. Woldemar Götz però, dedueix una distància de 4.600 anys llum per al cúmul i només de 2.900 per a la nebulosa, el que indicaria que aquesta última estaria en primer pla.

2 Les nebuloses planetàries són només visibles durant curts períodes de temps, algunes desenes de milers d'anys per a la major part d'elles abans que el seu material s'esvaeixi en l'espai interestel·lar circumdant.

3 Les nebuloses planetàries són astres al final de la seva evolució estel·lar, que apareixen en els casos d'estrelles amb masses relativament febles menors a 3 masses solars. Aquestes estrelles, però, necessiten més de 1.000 milions d'anys d'evolució per llançar el seu embolcall i formar la nebulosa, (les estrelles més massives esdevenen en supernoves), això és molt més temps que l'edat de M46. Però aquest últim argument és discutible ja que alguns joves cúmuls com les Plèiades (M45) contenen un significatiu nombre de nanes blanques que s'han d'haver desenvolupat d'estrelles més massives, aquestes estrelles poden haver perdut gran part de la seva massa en el transcurs de la seva evolució, probablement sota la forma de violents vents estel·lars durant la seva fase de Gegant Vermella, i entren llavors en una fase de nebulosa planetària.

Clic a la imatge per engrandir. Crèdit: Rick Beno






11/09/2019

Una vista infraroja de la galàxia M81

Clic a la imatge per engrandir. Crèdit NASA/JPL-Caltech

Localitzada en la constel·lació nord de l'Óssa Major, que també inclou l'Óssa Major, la propera galàxia Messier 81 és fàcilment visible a través de binoculars o d'un petit telescopi. M81 es troba a una distància de 12 milions d'anys llum.

M81 va ser un dels primers conjunts de dades publicades poc després del llançament del telescopi espacial Spitzer a l'agost de 2003. Amb motiu del 16è aniversari de Spitzer, aquesta nova imatge torna a visitar aquest objecte icònic amb extenses observacions i un millor processament.

Aquesta imatge infraroja del Spitzer és un mosaic compost que combina dades de la Càmera d'Infraroig (IRAC) a longituds d'ona de 3.6/4.5 microns (blau/cian) i 8 microns (verd) amb dades del Fotòmetre d'Imatge Multibanda (MIPS) a 24 microns (vermell).

Les dades d'infraroig proper de 3,6 micres (blau) tracen la distribució de les estrelles, encara que la imatge de Spitzer és virtualment no afectada per la pols que enfosqueix i revela una distribució de massa estel·lar molt suau, amb els braços en espiral relativament atenuats. 

A mesura que un es mou a longituds d'ona més llargues, els braços en espiral es converteixen en la característica dominant de la galàxia. L'emissió de 8 micres (verd) està dominada per la llum infraroja irradiada per la pols calenta que ha estat escalfada per estrelles lluminoses properes. La pols de la galàxia està banyada per la llum ultraviolada i visible de les estrelles properes. A l'absorbir un fotó ultraviolat o de llum visible, un gra de pols s'escalfa i torna a emetre l'energia a longituds d'ona infraroges més llargues. Les partícules de pols estan compostes de silicats (químicament similars a la sorra de platja), grans carbonosos i hidrocarburs aromàtics policíclics i tracen la distribució del gas a la galàxia. El barreja de gasos (que es detecta millor en longituds d'ona de ràdio) i la pols proporcionen un dipòsit de matèries primeres per a la futura formació d'estrelles.

Aquesta imatge del Spitzer va se considerada Imatge del dia per la NASA el 4 de setembre del 2019.

 Imatge artística del telescopi espacial Spitzer. Crèdit NASA. JPL/Caltech


Ho he vist aquí.


Catàleg Charles Messier. Objecte M45


Clic per engrandir

Conegudes en la prehistòria: esmentades per Homer cap a l'any 750 AC, i per Hesíode cap al 700 AC.

Les Plèiades es troben entre aquests objectes que són coneguts des de les èpoques més remotes.

Almenys 6 de les seves estrelles són visibles a simple vista, mentre que en condicions moderades aquest nombre augmenta fins a 9, i sota cels foscos i nets salta fins a més d'una dotzena (Veherenberg, al seu Atles de Esplendors del Cel Profund, esmenta que en 1579, molt abans de la invenció del telescopi, l'astrònom Moestlin va dibuixar correctament 11 estrelles de les Plèiades, mentre que Kepler esmenta observacions de fins a 14).

Els moderns mètodes d'observació han revelat que almenys 500, en la seva major part estrelles molt febles, pertanyen al cúmul estel·lar de les Plèiades, disseminades al llarg d'un camp d'uns 2 graus (quatre vegades la grandària de la Lluna). La seva densitat és bastant baixa, comparada amb la d'altres cúmuls oberts. Aquesta és una raó per la qual l'expectativa de vida del cúmul és també bastant baixa (vegeu més avall).

Segons Kenneth Glyn Jones, les referències més antigues conegudes d'aquest cúmul són esmentades per Homer en la seva Ilíada (cap al 750 AC) i a la seva Odissea (cap al 720 AC), i per Hesíode cap al 700 AC; segons Burnham, van ser observades en connexió amb les estacions agrícoles d'aquesta època. També en la Bíblia es troben tres referències de les Plèiades.

Les Plèiades també són conegudes com les "Set Germanes"; segons la mitologia grega, set germanes i els seus pares. El seu nom japonès és "Subaru", que ha estat pres per batejar els automòbils del mateix nom. El nom persa és "Soraya", pel qual va ser nomenada la darrera emperadriu iraniana. Els antics noms europeus (per exemple, en anglès i en alemany) indiquen que alguna vegada van ser comparades amb una "gallina i els seus pollets". Altres cultures expliquen històries diferents d'aquest cúmul visible a ull nu. Els antics astrònoms grecs Èudox de Cnidos (c.403-350 AC) i Arat (c. 270 AC) les van col·locar a les seves llistes com una constel·lació: "Les agrupades". Això també està explicat per Admiral Smyth en el seu " Catàleg Bedford".

Burnham apunta que el nom "Plèiades" pot derivar tant de la paraula grega "navegar", com de la paraula "pleios" que significa "ple" o "molt". L'autor d'aquest article prefereix la idea que el nom pot ser derivat del de la seva mare mitològica, Pleione, el qual és també el nom d'una de les seves estrelles més brillants.

Segons la mitologia grega, les principals estrelles visibles reben els seus noms de les set filles d'Atlas, el pare, i de Plèione, la mare: Alcyone, Sterope (una estrella doble), Electra, Maia, Mèrope, Taygeta i Celeno. Bill Arnet ha creat un mapa de les Plèiades amb els noms de les estrelles principals. Aquestes estrelles també estan etiquetades en una imatge d'UKS que apareix en aquesta pàgina. Vegeu també el mapa del SEDS de les Plèiades.

El 1767, el reverend John Michell va utilitzar a les Plèiades per calcular la probabilitat de trobar un grup així d'estrelles en qualsevol lloc del cel per alineament fortuït, i va trobar que era d'1/496.000. Per tant, i com hi ha més cúmuls similars, va concloure correctament que haurien de ser grups físics (Michell, 1767).

El 4 de març de 1769 Charles Messier va incloure a les Plèiades com el Nº 45 en la seva primera llista de nebuloses i cúmuls estel·lars, publicada el 1771.

Al voltant del 1846, l'astrònom alemany Mädler (1794-1874), treballant a Dorpat, va notar que les estrelles de les Plèiades no mostraven un moviment propi mesurable pel que fa a unes de les altres; a partir d'això, va concloure audaçment que formaven un centre immòbil d'un sistema estel·lar més gran, amb l'estrella Alcyone al seu centre. Aquesta conclusió havia de ser, i de fet ho va ser, rebutjada per altres astrònoms, especialment Friedrich Georg Wilhelm Struve (1793-1864). No obstant això, el moviment propi comú de les Plèiades era prova que es movien en l'espai com un grup, i una dada més que formaven un cúmul físic.

Les fotografies de llarga exposició (i també les de raó focal curta, és a dir, una curta longitud focal comparada amb les seves obertures, telescopis de "camp ric" de qualitat considerablement bona, especialment els bons binoculars) han revelat que les Plèiades estan aparentment immerses en un material nebulós, que resulta obvi en la nostra imatge, la que va ser presa per David Malin amb el Telescopi Schmidt del Regne Unit, i els drets pertanyen a l'Observatori Reial d'Edimburg i al Observatori Anglo-Australià.

Les nebuloses de les Plèiades són de color blavós, el que indica que són nebuloses de reflexió, reflectint la llum de les brillants estrelles que es troben a prop o dins d'elles. La més brillant d'aquestes nebuloses, la qual es troba al voltant de Mèrope, va ser descoberta el 19 d'octubre de 1859 per Ernst Wilhelm Leberecht (Wilhelm) Tempel a Venècia, Itàlia, amb un refractor de 4 polzades; està inclosa en el NGC amb el número 1435. Leos Ondra ha fet que la biografia de Wilhem Tempel estigui disponible en línia, al costat d'un dibuix de la Nebulosa Mèrope, i ha acceptat incloure-la en aquesta base de dades. L'extensió a Maia va ser descoberta en 1875 (és NGC 1432), la nebulosa al voltant de Alcyone, Electra, Celeno i Taygeta el 1880. La complexitat total de les Plèiades va ser revelada per les primeres astrocàmeras, és a dir, aquelles dels germans Henry a París i d'Isaac Roberts a Anglaterra, entre els anys 1885 i 1888. El 1890, EE Barnard va descobrir una concentració tipus estel·lar de matèria nebulosa molt a prop de Mèrope, la qual va ser inclosa en l'IC com IC 349. L'anàlisi de l'espectre de les nebuloses de les Plèiades per Vesto M. Slipher el 1912 va revelar la seva naturalesa com nebuloses de reflexió, ja que els seus espectres són còpies exactes dels espectres de les estrelles que les il·luminen.

Es pot trobar més informació a la nostra taula de les principals estrelles de les Plèiades i la corresponent nebulositat amb els números de catàleg.

Físicament, la nebulosa de reflexió és probablement part de la pols d'un núvol molecular, sense relació amb el cúmul de les Plèiades, que per atzar es creua en el camí del cúmul. No és un romanent de la nebulosa a partir de la qual es va formar el cúmul, com es pot veure pel fet que la nebulosa i el cúmul posseeixen velocitats radials diferents, creuant l'una amb l'altre a una velocitat relativa de 11 quilòmetres per segon.


D'acord amb nous càlculs publicats per un equip de Ginebra integrat per G. Meynet, JC Mermilliod i A. Maeder en Astronomy & Astrophysics, Suppl. Ser. 98, 477-504, 1993, l'edat del cúmul de les Plèiades és d'uns 100 milions d'anys. Això és considerablement més que les anteriorment publicades de 60 a 80 milions d'anys (per exemple, el Sky Catalog 2000 dóna 78 milions d'anys). S'ha calculat que les Plèiades tenen una expectativa de vida futura com cúmul de solament uns 250 milions d'anys (Kenneth Glyn Jones); després d'això, s'hauran dispersat com estrelles individuals (o múltiples) al llarg del seu camí orbital. 

La distància al cúmul ha estat determinada novament per mesuraments directes de paral·laxi pel satèl·lit astromètric Hipparcos de la ESA; segons aquestes mesures, les Plèiades es troben a una distància de 380 anys llum (prèviament, s'havia assumit una distància de 408 anys llum). Aquest valor hauria requerit una explicació per a les comparativament baixes magnituds de les estrelles del cúmul. No obstant això, investigacions subsegüents realitzades amb el Telescopi Espacial Hubble i els observatoris de Mount Palomar i de Mount Wilson van demostrar que la distància de Hipparcos és probablement molt petita: amb mesures més precises, la distància es va establir en 400 +/- 6 anys llum.

La classificació de Trumpler per a les Plèiades d'II,3,r (Trumpler, segons Kenneth Glyn Jones) o I,3,r,n (Götz i el Sky Catalog 2000), el que significa que apareix separat, i fort o moderadament concentrat cap al seu centre, les seves estrelles cobreixen un ampli rang de brillantors, i és ric (té més de 100 membres).
 
Algunes de les estrelles de les Plèiades roten molt ràpidament, a velocitats d'entre 150 a 300 quilòmetres per segon en les seves superfícies, el que és comú entre estrelles de la seqüència principal de certs tipus espectrals (A i B). A causa d'aquesta rotació, han de ser cossos aplatats pels pols més que esfèrics. La rotació pot ser detectada perquè porta a línies d'absorció eixamplades i difuses, ja que algunes zones de la superfície s'acosten a nosaltres en un costat, mentre que per l'altre costat s'allunyen, relatives a la velocitat radial mitjana de l'estrella. L'exemple més notable per a un estel en ràpida rotació en aquest cúmul és Plèione, la que també varia la seva magnitud entre 4,77 i 5,50 (Kenneth Glyn Jones). Espectroscòpicament, es va observar que entre els anys 1938 i 1952, Pleione va ejectar una closca de gas a causa de la seva rotació, com havia estat predit per O. Struve.

Cecilia Payne-Gaposhkin esmenta que les Plèiades contenen algunes estrelles nanes blanques. Aquestes estrelles generen un problema específic d'evolució estel·lar: Com poden existir nanes blanques en un cúmul tan jove?. Com que no n'hi ha únicament una, és gairebé segur que aquestes estrelles són membres originals del cúmul, i no estrelles del camp general que hagin estat capturades (un procediment que de qualsevol manera no funciona molt bé en cúmuls oberts bastant dispersos).

A partir de la teoria d'evolució estel·lar, les nanes blanques no poden tenir masses majors a unes 1,4 masses solars (el límit de Chandrasekhar), ja que si fossin més massives col·lapsarien causa de la seva pròpia gravetat. Però les estrelles amb tan poca massa evolucionen tan lentament que triguen milers de milions d'anys arribar a aquest estat final, i no únicament els 100 milions d'anys del cúmul de les Plèiades.

L'única explicació possible sembla ser que aquestes nanes blanques van ser alguna vegada estrelles massives que van evolucionar ràpidament, però que a causa de alguna raó (com forts vents estel·lars, pèrdua de massa cap a veïnes properes, o una ràpida rotació) van perdre bona part de la seva massa. Possiblement van poder, en conseqüència, perdre un altre percentatge considerable en una nebulosa planetària. De qualsevol manera, els objectes romanents (que van ser prèviament els nuclis de les estrelles) van arribar a estar per sota del límit de Chandrasekhar, de manera que van poder ingressar al estable estat de nana blanca en què les observem ara.

Les Plèiades amb la Lluna, en una conjunció al 2009. Crèdit: The University of Manchester/Derekscope

Noves observacions de les Plèiades realitzades des de 1995 han revelat diverses candidates per a un tipus exòtic d'estrelles, o cossos estel·lars, les anomenades Nanes Marrons. Es creu que aquests fins ara hipotètics objectes tenen una massa intermèdia que se situa entre la dels planetes gegants (com Júpiter) i les estrelles petites (la teoria d'estructura estel·lar indica que les estrelles més petites, és a dir, els cossos que produeixen energia per fusió en algun moment de les seves vides, han de tenir almenys entre un 6 i un 7 per cent de massa solar, és a dir unes 60 a 70 masses de Júpiter). De manera que les nanes marrons haurien de tenir de 10 a 60 vegades la massa de Júpiter. S'assumeix que serien visibles a la llum infraroja, haurien de tenir un diàmetre més o menys igual al de Júpiter (143 000 quilòmetres), i una densitat de 10 a 100 vegades més gran que la Júpiter, ja que la seva molt més gran gravetat les comprimeix més fortament.

Encara a simple vista i en condicions modestes, les Plèiades es troben bastant fàcilment, a uns 10 graus al nord- oest de la brillant estrella gegant roja Aldebaran (87 Alfa Tauri, magnitud 0,9, tipus espectral K5 III). Aparentment envoltant a Aldebaran es troba un altre igualment famós cúmul obert, les Hyades ; se sap que Aldebaran és un estel no-membre del grup que es troba en primer pla (a 68 anys llum de distància, comparats amb els 150 anys llum de les Hyades).


El cúmul és un gran objecte vist amb binocles i telescopis de camp ample, mostrant més de 100 estrelles en un camp de 1,2 graus en diàmetre. Amb telescopis, freqüentment resulta massa gran com per ser vista en un únic camp de vista en magnificació mínima.

El cúmul conté un nombre d'estrelles dobles i múltiples. La Nebulosa Mèrope NGC 1435 requereix un cel fosc i es veu millor amb un telescopi de gran camp (Tempel la va descobrir amb un telescopi de 4 polzades).

Crèdit: Google-SkyMap

Com les Plèiades estan situades prop de l'eclíptica (a només 4 graus d'ella), les ocultacions del cúmul per part de la Lluna són freqüents; és un espectacle molt atractiu, especialment per als aficionats amb equipament no molt car (en realitat, se la pot veure a simple vista, però encara els binocles i telescopis més petits augmentaran el plaer de l'observació, l'ocultació de les Plèiades de març de 1972 va ser una de les primeres experiències astronòmiques d'aficionat de l'autor d'aquest article). Tals esdeveniments demostren les relacions de les mides aparents de la Lluna i del cúmul: Burnham apunta que la Lluna pot estar "inserida en el quadrangle format per" Alcyone, Electra, Mèrope i Taygeta (Maia, i possiblement Sterope, estaran ocultes en aquesta situació). També els planetes s'acosten al cúmul de les Plèiades (Venus, Mart, i fins i tot Mercuri passen ocasionalment a través d'ell) per oferir un espectacle notable.

Com s'esmenta en la descripció de la Nebulosa d'Orió M42, resulta una mica estrany que Messier agregara les Plèiades (al costat de la Nebulosa d'Orió M42/M43 i el cúmul de Praesepe M44) al seu catàleg, i probablement això romandrà com a objecte d'especulació.





09/09/2019

El 4 de setembre una cadena d'huracans tropicals es va alinear en l'hemisferi occidental.


En el moment d'aquesta imatge (1.10pm EDT, horari de la costa est dels EE.UU) podem veure
l'huracà Juliette al Pacífic Est i l'huracà Dorian a l'Atlàntic tenien tots dos la categoria 2.
Quatre huracans a l'hora, 4 huracans en línia. Crèdit: NASA Earth Observatory

- Podeu accedir a una imatge més gran fent un clic aquí.

Mentrestant, la tempesta tropical Fernando portava vents sostinguts de 72km/h i acabava de tocar terra al Nord-est de Mèxic, Gabrielle es reforçava com a tempesta tropical el 4 de Setembre sobre l'Atlàntic Est i tenia vents sostinguts de 80km/h en el moment de la imatge.

Les dades de la simulació en color natural es van obtenir amb l'Advanced Baseline Imager del satèl·lit Geostationary Operational Environmental (GOES) 16. GOES-16 és operat pel NOAA; NASA ha ajudat a desenvolupar i llançar la sèrie de satèl·lits GOES.

Crèdit d les imatges: NASA Earth Observatory/Joshua Stevens; NOAA National Environmental Satellite, Data, and Information Service.

Ho he vist aquí.

08/09/2019

L'observatori Gemini North penetra en els secrets dels exoplanetes al voltant de les estrelles dobles

Clic per engrandir.

Estel nan o planeta gegant? Gràcies a un potent instrument muntat al telescopi Gemini North, els astrònoms n'han fet llesques. Kepler-13b és un exoplaneta del tipus Júpiter calent. Una precisió interessant: orbita entorn de l'estrella més brillant del sistema binari Kepler-13.

Gemini és el segon programa de vol espacial tripulat dels Estats Units entre 1963 i 1966. També és el nom d'un observatori astronòmic format per dos telescopis de vuit metres, cadascun situat en un hemisferi. A Mauna Kea a Hawaii, l’ observatori Gemini North va ser posat en marxa l’any 2000. I avui, revela els secrets d’un objecte celeste allunyat i fins ara evasiu.

L' astrònom de la NASA Steve Howell diu: "Per a nosaltres, Kepler-13b seguia sent un misteri. Era una estrella de baixa massa o un exoplaneta calent com Júpiter? Els investigadors ho van poder concloure gràcies a l'instrument d'imatge Alopeke d'alta resolució (que significa guineu en hawaià). En només quatre hores curtes d’observació.

Saber-ne més.

Cada minut, Alopeke registra 1.000 exposicions de 60 mil·lisegons cadascuna. Què, després d’un tractament matemàtic, s'obtenen imatges lliures dels efectes nocius de les turbulències atmosfèriques. Una tècnica proposada per l’astrònom francès Antoine Labeyrie als anys 70. L’observatori Gemini South està equipat amb un instrument similar, anomenat "Zorro".

L’instrument va permetre als astrònoms supervisar simultàniament les dues estrelles que formen el sistema Kepler-13, situat a uns 2.000 anys llum de la nostra Terra , mentre vigilaven els canvis de lluentor durant el trànsit del suposat exoplaneta. I aixó és el que van revelar les dades recollides.

És gràcies a un instrument d’imatge d’alta resolució i al potent telescopi Gemini North
que els astrònoms de la NASA han aconseguit desxifrar els secrets que amaga
l’exoplaneta Kepler-13b. © Denys, Viquipèdia, CC by-sa 3.0 

Un exoplaneta gegant al voltant de l'estrella més brillant

Una forta disminució de la llum de Kepler A durant el trànsit demostra que estem en presència d’un planeta gegant, d’una mida propera a la de Júpiter. I a més, orbitant a l'estrella més brillant del sistema binari.

Però és comparant imatges enregistrades en la longitud d'ona del roig i el blau que els astrònoms podrien aclarir realment la naturalesa de Kepler-13b. Expliquen de fet un forat dues vegades més profund en la llum blava de l'estrella que en la llum vermella, perquè l'exoplaneta responsable està calent, amb una atmosfera molt extensa, que bloqueja la llum blava de manera més eficaç. Una atmosfera extensa que probablement deu a la seva exposició a la intensa radiació de la seva estrella hoste.

Aquest treball hauria d’obrir el camí per a molts més. Perquè aproximadament la meitat dels exoplanetes coneguts giren al voltant de dobles estrelles. I per entendre aquests sistemes complexos, els astrònoms tenen ara "tecnologies [imatges d'alta resolució associades a telescopis potents] capaços de fer observacions sensibles al temps i examinar detalls fins amb una claredat excepcional". Conclou Steve Howell.  

Ho he vist aquí

07/09/2019

És cert que podríem rejovenir viatjant més de pressa?

Dossier: 10 preguntes essencials sobre l’Univers

 Podem viatjar realment a la mateixa velocitat o més ràpid que la llum? ©píxel, Fotòlia
 
Dues lleis fonamentals de la física relativista regeixen el flux del temps en funció de la velocitat . El primer afirma que la velocitat de la llum és un límit no només insuperable, sinó fins i tot inaccessible per a qualsevol cos que tingui una massa diferent de zero (l’única excepció coneguda, per tant, són els fotons, les partícules de llum i els hipotètics gravitons associats a les ones gravitacionals). La segona afirma que el temps és una mica "elàstic", en el sentit que si es augmenta la velocitat pròpia, es redueix el ritme.

La primera llei, sobre la limitació de velocitat imposada per la llum, pot semblar arbitrària, un dia que es pot superar en el marc d’una teoria més avançada que la relativitat, com va passar sovint a la història de la ciència. No és així: no és realment en la velocitat que arriba el límit, sinó en l’energia. Tenim la certesa, tant teòrica com experimental, que per accelerar un objecte (si només és una partícula elemental) a una velocitat que tendeix cap a la velocitat de la llum, hem de donar-li una energia que tendeix a l’infinit. Per tant, la limitació entra dins del significat. Tot i això, els físics han imaginat un món anomenat "superlumínic", en el qual totes les partícules, anomenades taquions, circulen més ràpidament que la llum. Per això, caldria que aquestes partícules tinguessin una massa representada per un nombre matemàtic imaginari; per tant, no són reals, i el món dels taquions és una pura fantasia de la ment.

La paradoxa dels bessons. © DR

Sobre la qüestió del "rejoveniment" en viatjar a gran velocitat, la famosa paradoxa dels "bessons" dóna una il·lustració impressionant. Ens imaginem que un dels bessons parteix en un coet per explorar l'Univers llunyà a una velocitat propera a la de la llum, mentre que el seu germà roman a la Terra. Quan el viatger torna i troba el seu germà, els càlculs relativistes indiquen que aquest darrer –igual que la resta del planeta– té 40 anys, mentre que el viatger només té cinc anys més que inicialment. De fet, no s'ha "rejovenit", però el seu propi temps s'ha esgotat amb menys rapidesa que si hagués quedat sedentari.

No hi ha contradicció aquí, però si una conseqüència inevitable de la física relativista. L’experiment es va dur a terme amb rellotges atòmics bessons ultra-precisos, un restant a la Terra, l’altre a bord d’un avió. A la tornada, es va comprovar que el rellotge itinerant havia "guanyat" unes milionèsimes de segons per sota del rellotge sedentari, perfectament d'acord amb les prediccions de la relativitat. La petitesa de la diferència es deu al fet que la velocitat d’un avió és molt baixa en comparació amb la de la llum. El mateix passa amb els experiments realitzats en acceleradors de partícules, on arriben al 99,99% de la velocitat de la llum. El seu temps de vida "en vol" es multiplica per 20 en comparació amb el temps de vida en repòs.

Al cap i a la fi, no diem que els viatges formen a la joventut?

Accedir l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.

Autor de l'original: Jean-Pierre Luminet.
Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M44

Clic a la imatge per engrandir
 


Descoberta per Aratos al 260 AC.

Aquest famós cúmul, M44, és conegut també com Praesepe (pessebre en llatí). És també un dels objectes més fàcilment recognoscible a primera vista, i per això conegut des de temps prehistòrics. Algunes antigues tradicions populars estan associades amb ell: Els Grecs i Romans veien aquesta "nebulosa" com el pessebre (Phatne en Grec) associat amb dos ases que menjaven d'ell, Asellus Borealis, l'Ase del Nord (Gamma Cnc, tipus espectral A1 V , magnitud 4,7, distància 155 anys llum) i Asellus Australis, l'Ase del Sud (Delta Cnc; espectre K0 III, magnitud 3,9, distància 155 anys llum). Eratòstenes va informar que aquests eren els ases que els déus Dionís i Silè van muntar en la batalla contra els Titans, els qui es van espantar pel bram dels animals així que els déus van guanyar. Com a recompensa, els ases van ser posats al cel juntament amb Phatne. Aratos > (260 AC) va esmentar aquest objecte com "una petita boira", Hiparlo (130 AC) va incloure aquest objecte en el seu catàleg d'estrelles i el va anomenar "el petit núvol" o "Estel ennuvolat". Ptolemeu l'esmenta com una de les 7 nebuloses que ell va anotar en el seu Almagest , i el descriu com "La massa de la nebulosa al pit (de Càncer)". D'acord a Burnham, apareixia a la carta de Johann Bayer (al voltant del 1600 DC) com "Nubilum" (Objecte "Núvol").

Galileu va ser el que primer va definir aquest objecte "nebulós" i ho va notificar: "La nebulosa anomenada Praesepe, no és una única estrella, sinó una massa de més de 40 petites estrelles". Va ser probablement vista més tard i parcialment resolta en 1611 per Peiresc , el descobridor de la Nebulosa d'Orió (M42), i vista com un cúmul per Simon Marius en 1612. Charles Messier la va afegir al seu catàleg el 4 de març de 1769.

Amb telescopis grans, s'han confirmat com a membres més de 200 de les 350 estrelles de l'àrea del cúmul (pel seu moviment comú). Algunes són estrelles de primer pla o de fons, i altres no han estat determinades encara.


D'acord a la nova determinació del satèl·lit astromètric Hipparcos de l'ESA, el cúmul està a 577 anys llum de distància (les estimacions prèvies havien estat de 522 anys llum), i la seva edat va ser estimada al voltant dels 730 milions d'anys. Curiosament, tant la seva edat com la direcció del moviment propi de M44 coincideix amb el de Hyades, un altre famós cúmul visible a simple vista i àmpliament conegut, que no obstant això no va ser inclòs en la llista de Messier ni en els catàlegs NGC ni IC, i que actualment se li estima una edat d'uns 790 milions d'anys (s'han donat estimacions grans, per a tots dos cúmuls en cada cas, una edat de 400 i 660 milions d'anys). Probablement aquests dos cúmuls, encara que ara separats per centenars d'anys llum, han tingut un origen comú en una gran difusa nebulosa gasosa que va existir des de fa uns 700 a 800 milions d'anys. Conseqüentment, les poblacions estel·lars també són similars, ambdues contenint gegants vermelles (M44 en té almenys 5) i algunes nanes blanques.

Clic per engrandir. Crèdit. Google, Sky Map

M44 també posseeix una peculiar estrella blava. Entre els seus membres, hi ha la agonitzant binària TX Cancri, la limítrofa estrella pesada Epsilon Cancri i diverses estrelles variables Delta Scuti de magnituds 7-8, en un estat proper posterior al de la seqüència principal. Miri a la nostra llista de les estrelles més brillants de M44 .

El cúmul Praesepe va ser classificat per Trumpler com de classe I,2,r (d'acord a Kenneth Glyn Jones), mentre que en el Sky Catalog 2000 com II,2,m, i com a classe II,2,r per Götz.

Com s'esmenta en la descripció de la nebulosa d'Orió M42, és una mica inusual que Messier afegís el cúmul Praesepe (juntament amb la nebulosa d'Orió M42 / M43 i les Plèiades M45) al seu catàleg, i potser romandrà subjecte a especulació.





 

06/09/2019

Catàleg Charles Messier. Objecte M43

Clic a la imatge per engrandir

Nebulosa De Mairan, part de la Nebulosa d'Orió

Descoberta abans de 1731 per Jean-Jacques Dortous de Mairan.

M43 és en realitat una part de la Gran Nebulosa d'Orió, M42, que està separada de la nebulosa principal per una impressionant i turbulenta faixa fosca. Va ser reportada inicialment per De Mairan el 1731 com "una brillantor que envolta un estel", i qui va pensar que era "molt similar a l'atmosfera del nostre Sol, si fos prou densa i extensa com per a ser visible amb telescopis a una distància similar". Charles Messier la va incloure en el seu dibuix de la Nebulosa d'Orió, i li va assignar un nombre extra de catàleg, M43, el 4 de març de 1769. Més encara, William Herschel la va incloure en la seva llista amb el nombre H III.1, encara que normalment evitava curosament assignar els seus números als objectes Messier. En el seu article de 1811, Herschel afirma que l'havia observat en data tan primerenca com el 4 de març de 1774, i que l'havia catalogat el 3 de novembre de 1783.

La nebulosa difusa M43 envolta la jove i irregular "nebulosa variable" UN Orionis (HD 37061; atenció: és "N" "U" Orionis, i no "Nu Orionis", és a dir, és la designació de dues lletres per a un estel variable, no la lletra grega) de magnitud 6,5-7,6 i tipus espectral BIV. Sembla ser que M43 és excitada fins brillar a causa d'aquesta estrella, i conté el seu propi i separat petit cúmul d'estrelles que s'ha format en aquesta part de la Nebulosa d'Orió.

Els trets foscos al llarg de la vora oriental són ben visibles en telescopis d'unes 8 polzades i més. La nebulosa en si mateixa és una bella vista encara amb un 4 polzades. Alister Ling, en la seva recent ressenya sobre l'observació amb filtres de la Nebulosa d'Orió (Astronomy, número de desembre de 1995), esmenta la forma de "coma" d'aquesta nebulosa.

La imatge que encapçala la entrada va ser obtinguda per David Malin amb el Telescopi Anglo-Australià de 3,9 metres.





05/09/2019

D’on prové l’energia del Sol?

Dossier: 10 preguntes essencials sobre l'Univers.


Clic a la imatge per engrandir

El Sol és una esfera de gas composta principalment per hidrogen. Al nucli, la temperatura és molt alta, 15 milions de graus. Si de mitjana, el Sol és només el doble de dens que l’aigua, el seu nucli és deu vegades més dens que el plom.

En aquestes condicions, el nucli del Sol és un reactor nuclear colossal, en el que el nucli d’hidrogen es fon en una reacció en cadena contínua produint nuclis d’ heli, amb el que es produeix una lleugera pèrdua de massa. Aquesta perdua es converteix en energia: la meitat en forma de llum, l'altra meitat en forma de partícules anomenades neutrins.

El Sol es troba doncs en una activitat perpètua. Allotja al seu cor una reacció termonuclear que allibera llum i un vent solar que després impacta amb el nostre planeta. De vegades és l'escenari de poderoses erupcions, vegeu el següent vídeo. 

El 17 d'abril de 2016, una regió activa al costat dret del sol va emetre una flamarada
solar de nivell mitjà, captada aquí per l'Observatori de Dinàmica Solar (SDO) de la NASA.
Aquesta erupció solar va causar apagades moderades de ràdio, segons el Centre de Predicció
del Clima Espacial del NOAA. Els científics estudien les regions actives, que són àrees de
magnetisme intens, per comprendre millor per què de vegades esclaten amb tals erupcions.
Aquest vídeo va ser capturat en diverses longituds d'ona de llum ultraviolada extrema,
un tipus de llum que és invisible als nostres ulls, però que està codificada per colors en
imatges SDO per facilitar-ne la seva visualització.
Imatge: Goddard Space Flight Center/SDO/Genna Duberstein de la NASA.
La música és Collide by Greg Lehrman al catàleg de KillerTracks.

El Sol: una font inesgotable d’energia

Cada segon, la nostra estrella transforma 4 milions de tones de la seva massa en energia radioactiva, que ha de creuar les capes del Sol per arribar a la superfície i convertir-se en llum. Una superfície solar de la mida d'un segell postal té la brillantor de 1.500.000 espelmes.

Aquest procés ha permès que la nostra estrella brilli durant 4.500 milions d’anys i no hem de tenir por que esgotin el seu combustible en un futur proper: les seves reserves l'haurien de permetre brillar durant quatre o cinc mil milions d’anys més.

 Erupcions solars. Clic a la imatge per engrandir.

La llum alliberada al centre del Sol triga almenys 100.000 anys a recórrer els 700.000 quilòmetres que el separen de la superfície, perquè la llum interacciona constantment amb les partícules carregades –protons, electrons– de l’interior solar. A partir d’aquí, només triga 8 minuts i 20 segons a arribar a la Terra. En canvi, els neutrins, la propietat característica dels quals és insensible a les forces electromagnètiques, creuen el Sol en poc més de dos segons. Un detector de neutrins solars "veu" directament el cor del Sol i gairebé a l'instant. 

 Recreació artística de Werner Heil sobre el camp magnètic solar. © Domini públic

La "música del sol", una partitura molt complicada 

A més, l’interior del Sol s’agita constantment: les bombolles de gas neixen a 200.000 quilòmetres de profunditat i pugen a la superfície; quan esclaten, és com escoltar la sortida de l'aire pels tubs dels òrgans. La nostra estrella ressona com un instrument musical però en un registre extremadament greu, inaudible a l’oïda humana perquè la seva vibració principal es repeteix només cada cinc minuts. Analitzar la "música del Sol" és com desxifrar una partitura molt complicada amb milions de notes. Per això, hem de vigilar el Sol contínuament. La sismologia solar, que estudia les vibracions del Sol , és una disciplina creixent. Permet conèixer millor l’interior del Sol, mentre que la seva llum ens permet veure només la seva superfície.  

Veure més entrades, fins al moment, al blog sobre el Sol, fent un clic aquí.

Accedir l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.  

Autor de l'original: Jean-Pierre Luminet.
Ho he vist aquí. 

04/09/2019

Catàleg Charles Messier. Objecte M42

Clic a la imatge per engrandir


Nebulosa possiblement descoberta el 1610 per Nicholas-Claude Fabri de Peiresc.  Trobada independentment per Johann Baptist Cysatus el 1611.  Cúmul de Trapezi anomenat com a estrella múltiple per Galileu Galilei el 1617.

Situada a uns 1.600 (o potser 1.500) anys llum, la Nebulosa d'Orió és la nebulosa difusa del cel més visible a ull nu, i digna de ser vista en telescopis de qualsevol grandària, des dels prismàtics més petits fins als més grans observatoris amb base a Terra i el Telescopi Espacial Hubble. En si mateixa la Nebulosa d'Orió és un objecte molt gran, estenent-se per uns 66x60 minuts d'arc, cobrint així quatre vegades l'àrea de la Lluna plena. Això es correspon a un diàmetre lineal d'uns 30 anys llum.

M42 és la porció principal d'un núvol molt més gran de gas i pols que s'estén per més de 10 graus cobrint més de la meitat de la constel·lació d'Orió. L'extensió lineal d'aquest núvol gegantí és de diversos centenars d'anys llum. Pot ser visualitzada amb fotografies d'exposició llarga (vegeu, per exemple, a Burnham) i conté, a més de la nebulosa d'Orió prop del seu centre, els següents objectes, molts d'ells famosos per si mateixos: el Rintxol de Barnard, la regió de la nebulosa Cap de Cavall (que també conté a Orión B o NGC 2024), i la nebulosa de reflexió al voltant de M78. Molt impressionant en les fotografies profundes en llum visible, el Núvol d'Orió és particularment magnífic a la llum infraroja.

També és un dels objectes més brillants del cel profund, ben visible a simple vista, de manera que l'autor d'aquest article es pregunta per què la seva naturalesa ennuvolada no va ser documentada aparentment abans de 1610, quan Nicholas-Claude Fabri de Peiresc (1580- 1637), un advocat francès, va dirigir el seu telescopi a aquesta regió del cel (encara que Ptolomeu, així com més tard Tycho Brahe i Johann Bayer havien catalogat les estrelles més brillants dins d'ella com un sol estel brillant -aquest últim la va catalogar com Theta Orionis- i Galileu havia detectat un nombre d'estrelles poc lluminoses quan va observar aquesta regió amb el seu telescopi abans del 1610). Va ser redescoberta independentment el 1611 per l'astrònom jesuïta Johann Baptist Cysatus (1588-1657) de Lucerna, qui la va comparar amb un cometa que havia observat aquell mateix any. El primer dibuix conegut de la nebulosa d'Orió va ser creat per Giovanni Batista Hodierna. Aparentment, tots aquests descobriments es van perdre per algun temps, de manera que finalment va ser Christian Huygens qui va rebre principalment el crèdit del seu redescobriment el 1656, o per Charles Messier, entre d'altres, que la va agregar al seu catàleg el 4 de març de 1679.

El primer dibuix conegut de la Nebulosa d'Orió, creat per Giovanni Batista Hodierna
anterior al 1654 des de Palma di Montechiaro, Sicília (Hodierna 1654).

Les tres estrelles mostrades dins de la nebulosa són probablement Theta1, Theta2 A, i Theta2 B Orionis.
Probablement no són les tres estrelles més brillants del Trapezi, com Seriós et.al. (1985)
han proposat, en primer lloc perquè les estrelles representades coincideixen millor
amb la ubicació de les que figuren a la llista, i en segon lloc perquè els instruments
d'Hodierna difícilment podrien haver resolt el Trapezi, que probablement el va veure com una estrella, Theta1.

Com els dibuixos de la Nebulosa d'Orió que coneixia representaven tan pobrament la impressió de Messier, va crear un fi dibuix d'aquest objecte, als efectes "d'ajudar a reconèixer-lo de nou, en la presumpció que aquest objecte no canviï amb el temps (com afirma Messier en la introducció al seu catàleg).

Des de llavors, aquest magnífic objecte continuar influenciant als astrònoms. Va ser la primera observació del cel profund realitzada per William Herschel amb un telescopi reflector de 6 peus construït per ell mateix el 1774. Al 1789, amb algun toc profètic, va descriure les seves observacions realitzades amb el seu telescopi FL de 48 polzades d'obertura i 40 peus, com 'una furiosa boira sense formes, el material caòtic de futurs sols'.

La naturalesa gasosa de la Nebulosa d'Orió va ser revelada el 1865 per William Huggins amb l'ajuda de l'espectroscòpia. El setembre 1880, M42 va ser la primera nebulosa en ser fotografiada amb èxit, per Henry Draper.La nebulosa, en el seu límit nord, està dividida per una cridanera faixa fosca, ben visible en la fotografia que encapçala aquesta entrada. Aquesta imatge va ser obtinguda per David Malin de l'Observatori Anglo-Australià (AAO).

La petita porció nord-est va ser reportada primerament per De Mairan, i va rebre de Charles Messier un nombre extra, M43. En el mateix veïnat, cap al nord, trobem també una nebulosa de reflexió menys lluminosa, que reflecteix parcialment la llum de la Gran Nebulosa. No van resultar prou notables per a Charles Messier, però més tard les va catalogar amb els números NGC 1973.05.07. Aquí tenim una col·lecció de imatges de M42, M43 , i més imatges de M42, M43 i NGC 1973.05.07.

En si mateixa, M42 és aparentment un núvol molt turbulent de gas i pols, plena de detalls interessants, que Charles Robert O'Dell compara amb la rica topografia del Gran Canó a la llegenda de la seva fotografia HST (Hubble Space Telescope = Telescopi Espacial Hubble). Els trets més notables van obtenir noms propis donats per diversos observadors: la nebulosa fosca que forma la faixa que separa M43 de la nebulosa principal s'estén fins ben endins de l'última, formant un tret al que comunament se'l coneix com "la Boca del peix ". Les regions brillants a banda i banda són anomenades "ales", mentre que al final de la Boca del Peix hi ha un cúmul d'estrelles recentment formades, anomenat "cúmul del Trapezi". L'extensió de les ales cap a l'est-sud (a baix a l'esquerra en la nostra imatge) és anomenada "l'Espasa", la nebulositat brillant sota del Trapezi és "l'Estocada" i l'extensió menys lluminosa es diu "la Vela". 

  Clic per engrandir. Crèdit Wikipedia

El cúmul del Trapezi es compta entre els més joves coneguts de la seva classe, amb noves estrelles que continuen formant-se en aquesta regió. El cúmul va ser inicialment descrit el 1617 per Galileu, i descrit per primera vegada per Christian Huygens en 1656 quan va redescobrir independentment la Nebulosa d'Orió. Sovint, aquestes tres primeres estrelles són etiquetades com "A", "B" i "C". En aquesta època, va ser aparentment la segona estrella múltiple reconeguda (després de Mizar a Ursa Major, que havia estat reconeguda com una estrella doble  el 1650). La quarta estrella del Trapezi "D", va ser trobada inicialment per Abbe Jean Picard el 1673 (segons De Mairan), i independentment per Huygens el 1684. La cinquena estrella del cúmul "I", va ser descoberta per Friedrich Georg Wilhelm Struve el 1826 amb un telescopi refractor de 9,5 polzades a Dorpat; la sisena "F", per John Herschel el 13 de febrer de 1830; la setena "G", per Alvan Clark el 1888 quan provava el seu refractor de 36 polzades a l'Observatori Lick, i la vuitena "H", per EE Barnard el 1888 amb el mateix telescopi. Més tard, Barnard va descobrir que "H" era doble, amb components de 16ª magnitud. Avui dia sabem que les estrelles "A" i "B" són les dues binàries eclipsants del tipus Algol: "A" varia entre les magnituds 6,73 i 7,53 amb un període de 65,4325 dies, mentre que "B" varia entre les magnituds 7,95 i 8,52 en 6,4705 dies.

La Nebulosa d'Orió és un dels més gratificants i fàcils objectes per als fotògrafs astronòmics aficionats.

Les últimes dècades d'investigació sobre la Nebulosa d'Orió han revelat que la nebulosa visible, M42, una bombolla de gas lluminós foto-ionitzat i calent, al voltant de les calentes estrelles del Trapezi, és tot just una prima capa sobre la superfície d'un molt més gran núvol de matèria més densa, el núvol Molecular d'Orió (OMC 1 = Orion Molecular Cloud 1). Per casualitat veiem aquesta estructura gairebé de front. La idea per a aquest model prové originalment de Munch (1958) i Wurm (1961), i va ser desenvolupada totalment per diversos autors cap a 1973-1974 (Zuckerman 1973; Balick et.al. 1974), recolzats promptament per l'evidència, i encara segueix sent estudiada en detall, per exemple O'Dell (2001) en una revisió recent, i per referències citades al respecte. El VisLab del Centre de Supercomputació de San Diego (SDSC) ha creat una visualització tridimensional de la Nebulosa d'Orió basada en aquest model.


La Nebulosa d'Orió ha estat, ja des d'èpoques anteriors a la seva restauració, un blanc preferit per al Telescopi Espacial Hubble. Un gran descobriment va ser el dels discos protoplanetaris, els així anomenats "proplyds" (contracció en anglès de disc protoplanetari ionitzat) en les imatges del HST (aquestes imatges van ser utilitzades per a una simulació de l'aproximació a una protoestrella). Unes imatges de novembre de 1995 del Hubble han revelat més detalls sobre el complicat procés que està tenint lloc en aquesta "fàbrica estel·lar". Les investigacions del Hubble de gener de 1997 han mostrat interaccions interessants entre les joves estrelles del cúmul del Trapezi amb els discos protoplanetaris: la seva violenta radiació tendeix a destruir els discos, de manera que les estrelles de poca massa que es formen aquí perden el material necessari per formar sistemes planetaris.

Clic per engrandir. "Proplyds" a Orió. Crèdit Hubble. NASA.

Una excel·lent ressenya de l'astrofísica de la Nebulosa d'Orió va ser proporcionada el 2003 amb la supèrba monografia de Charles Robert O'Dell, (O'Dell 2003) que resumeix el coneixement d'aquests moments, incloent la investigació del HST.

La Nebulosa d'Orió és molt fàcil de trobar, ja que envolta el cúmul de Theta Orionis, vist a simple vista com l'Espasa d'Orió. En condicions força bones, la nebulosa mateixa pot ser albirada a simple vista com una tènue nebulositat al voltant d'aquest estel.


Resulta una mica inusual que la Nebulosa d'Orió hagi trobat el seu camí cap a la llista de Messier juntament amb els cúmuls d'estrelles brillants Praesepe M44 i les Plèiades M45. Normalment, Charles Messier incloïa únicament els objectes més tènues que podien ser fàcilment confosos amb cometes. Però en aquesta nit del 4 de març de 1769, va determinar les posicions d'aquests ben coneguts objectes, (per dir-ho amb les paraules d'Owen Gingerich) "agregant evidentment aquests com el sucre al pastís" per portar la llista fins al número 45, per a la seva primera publicació a les "Memoires de l'Academie" de 1771 (publicades el 1774). Es pot especular la raó d'haver preferit una llista de 45 entrades sobre una de 41; una raó possible és que desitgés superar el catàleg d'objectes australs de Lacaille de 1755, que tenia 42 entrades. Messier va mesurar una posició extra per la més petita porció nord-est, reportada prèviament per De Mairan, la que per tant, té el nombre extra de Messier M43.



* kal: quiloany llum, és un miler d'anys llum, o 307 parsecs. Els quiloanys llum es fan servir normalment per mesurar distàncies entre parts d'una galàxia.