El Telescopi Espacial Spitzer de la NASA acaba la missió de descobriments astronòmics

Després de més de 16 anys estudiant l'univers en la franja infraroja, revelant noves meravelles en el nostre sistema solar, la nostra galàxia i més enllà, la missió del Telescopi Espacial Spitzer de la NASA ha arribat a la seva fi.

Clic per engrandir. El Telescopi Espacial Spitzer de la NASA ha conclòs la seva missió després
de més de 16 anys d'explorar l'univers en llum infraroja. Crèdits: NASA / JPL-Caltech.

Els enginyers de la missió van confirmar a les 2:30 p.m. PST (hora del Pacífic- 5.30 p.m. EST) del dijous que la nau espacial va ser posada en mode segur, cessant totes les operacions científiques. Després que es confirmés el desmantellament, el director d'el projecte Spitzer, Joseph Hunt, va declarar que la missió havia acabat oficialment.

Llançat el 2003, Spitzer va ser un dels quatre Grans Observatoris de la NASA, juntament amb el Telescopi Espacial Hubble, l'Observatori de Raigs X Chandra i l'Observatori de Raigs Gamma Compton. El programa de Grans Observatoris va demostrar el poder de fer servir diferents longituds d'ona de llum per crear una imatge més completa de l'univers.

"Spitzer ens ha ensenyat sobre aspectes completament nous de el cosmos i ens ha portat molts passos més enllà en la comprensió de com funciona l'univers, abordant preguntes sobre els nostres orígens, i si estem o no sols", va dir Thomas Zurbuchen, administrador associat de la direcció de Missions Científiques de la NASA a Washington. "Aquest Gran Observatori també ha identificat algunes preguntes importants i noves i objectes temptadors per al seu estudi posterior, traçant un camí per a les futures investigacions que li seguiran". El seu immens impacte en la ciència certament durarà molt més enllà de la fi de la seva missió ".

Entre les seves moltes contribucions científiques, Spitzer va estudiar cometes i asteroides en el nostre propi sistema solar i va trobar un anell no identificat prèviament al voltant de Saturn. Va estudiar la formació d'estrelles i planetes, l'evolució de les galàxies des de l'antic univers fins avui, i la composició de la pols interestel·lar. També va demostrar ser una poderosa eina per detectar exoplanetes i caracteritzar les seves atmosferes. El treball més conegut de Spitzer podria ser la detecció dels set planetes de la mida de la Terra en el sistema TRAPPIST-1, el major nombre de planetes com el nostre mai trobats en òrbita al voltant d'un sol estel, i la determinació de les seves masses i densitats.

El 2016, després d'un examen de les missions d'astrofísica en curs, la NASA va prendre la decisió de tancar la missió Spitzer en 2018, en previsió del llançament del telescopi espacial James Webb, que també observarà l'univers en llum infraroja. Quan es va posposar el llançament de Webb, a Spitzer se li va concedir una pròrroga per continuar les operacions fins a aquest any. Això li va donar a Spitzer temps addicional per continuar produint ciència transformadora, incloent idees que aplanaran el camí pel Webb, del que el seu llançament està programat per a l'any 2021.

"Tots els que han treballat en aquesta missió haurien d'estar molt orgullosos avui", va dir Hunt. "Hi ha literalment centenars de persones que van contribuir directament a l'èxit de Spitzer, i milers que van usar les seves capacitats científiques per explorar l'univers. Deixem enrere un poderós llegat científic i tecnològic".

El director del projecte Spitzer, Joseph Hunt, al control de la missió al JPL de la NASA a
Pasadena, Califòrnia, el 30 de gener de 2020, declarant la nau espacial fora de servei i la
missió Spitzer conclosa. Crèdits: NASA / JPL-Caltech

Mantenint la calma

Tot i que no va ser el primer telescopi infraroig de la NASA a l'espai, Spitzer va ser el telescopi infraroig més sensible de la història quan va ser llançat, i va oferir una visió més profunda i de més abast del cosmos infraroig que els seus predecessors. Sobre l'atmosfera de la Terra, Spitzer va poder detectar algunes longituds d'ona que no poden ser observades des del terra. L'òrbita de la nau espacial la va situar lluny de les emissions infraroges del nostre planeta, el que també li va donar a Spitzer una major sensibilitat que la que podien tenir els telescopis més grans de la Terra.

La missió principal del Spitzer va arribar a la seva fi en 2009, quan el telescopi va esgotar la seva càrrega del refrigerat heli líquid necessari per al funcionament de dos dels seus tres instruments: el espectrògraf Infraroig (IRS) i el Fotòmetre d'Imatges Multibanda per Spitzer (MIPS ). La missió va ser considerada un èxit, havent aconseguit tots els seus objectius científics primaris i més. Però la història de Spitzer no havia acabat. Els enginyers i científics van ser capaços de mantenir la missió en marxa usant només dos dels quatre canals de longitud d'ona del tercer instrument, la Càmera d'infrarojos (IRAC). Tot i els creixents desafiaments d'enginyeria i operacions, Spitzer va continuar produint ciència transformacional per altres 10 anys i mig, molt més temps de què els planificadors de la missió van preveure.

Durant la seva extensa missió, Spitzer va continuar fent importants descobriments científics. Al 2014, va detectar proves de col·lisions d'asteroides en un sistema planetari de recent formació, el que va proporcionar proves que tals col·lisions podrien ser comuns en els primers sistemes solars i crucials per a la formació d'alguns planetes. I al 2016, Spitzer va treballar amb el Hubble per obtenir una imatge de la galàxia més llunyana mai detectada. A partir del 2016, Spitzer va estudiar el sistema TRAPPIST-1 durant més de 1.000 hores. Totes les dades de Spitzer són gratuïts i estan disponibles per al públic a l'arxiu de dades de Spitzer. Els científics de la missió diuen que esperen que els investigadors continuïn fent descobriments amb Spitzer molt temps després de la retirada de la nau espacial.

"Crec que Spitzer és un exemple del millor que la gent pot aconseguir", va dir el científic del Projecte Spitzer Michael Werner. "Em sento molt afortunat d'haver treballat en aquesta missió i d'haver vist l'enginy, la tenacitat i la brillantor que van mostrar les persones de l'equip. Quan s'aprofiten aquestes coses i es capacita la gent per usar-les, llavors passen coses realment increïbles".

El Laboratori de Propulsió a Jet (JPL) de la NASA a Pasadena, Califòrnia, porta a terme les operacions de la missió i fa servir la missió del Telescopi Espacial Spitzer per al Directori de la Missió Científica de l'agència a Washington. Les operacions científiques es duen a terme al Centre Científic Spitzer de Caltech a Pasadena. Les operacions de la nau espacial tenen la base a Lockheed Martin a Littleton, Colorado. Les dades s'arxiven a l'Arxiu de Ciència Infraroja allotjat a l'IPAC de Caltech. Caltech gestiona el JPL per a la NASA.

Lockheed Martin a Sunnyvale, Califòrnia, va construir la nau espacial Spitzer, i durant el desenvolupament va servir com a líder de sistemes i enginyeria, i d'integració i proves. Ball Aerospace and Technologies Corporation a Boulder, Colorado, va proporcionar l'òptica, la criogènia i les carcasses i escuts tèrmics per Spitzer. Ball va desenvolupar l'instrument IRS, amb lideratge científic basat en la Universitat de Cornell, i l'instrument MIPS, amb lideratge científic basat en la Universitat d'Arizona a Tucson. El Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA a Greenbelt, Maryland, va desenvolupar l'instrument IRAC, amb lideratge científic basat en l'Observatori Astrofísic Smithsonian de Harvard a Cambridge, Massachusetts.

Podeu veure algunes de les increïbles imatges que mostren una part dels majors descobriments de Spitzer fent un clic aquí.

Ho he vist aquí.

Les meravelloses terres rares i el seu ús. Part 1

Molt probablement quan de petits havíeu estudiat la taula periòdica dels elements, us devia haver picat la curiositat per saber que era allò de les terres rares. Avui de manera breu intentarem posar-hi una mica de llum.

Clic per engrandir. Crèdit UPC

Les terres rares són un grup de disset metalls amb propietats properes que inclou l'escandi, l'itri i els quinze elements de la sèrie dels lantanoides (del lantani al luteci). Formen part de les matèries primeres estratègiques de l'economia mundial.

Es van descobrir al final del segle xix però el seu ús industrial fora dels laboratoris data de ben entrada la segona meitat del segle xx quan es van mostrar indispensables (tot i que sigui en quantitats minúscules) principalment en tres àmbits: l'electrònica de consum; la indústria armamentística, en especial els sistemes de comunicació adherits a míssils i a drons, i el sector de l'energia neta, ja que formen part dels imants que s'utilitzen en els motors dels cotxes híbrids o en els aerogeneradors.

Alguns d'aquests metalls són, al contrari del que suggereix el seu nom, força abundants a l'escorça terrestre però no es troben en grans acumulacions sinó que estan dispersos i combinats amb d'altres elements: A la mina xinesa més rica, cal extraure 1000 quilos de mineral brut del qual surten 60 quilos de metalls rars.

L'abundància del ceri és, per exemple, d'aproximadament 48 ppm mentre que la de tuli i luteci és de només 0,5 ppm. En la seva forma elemental, les terres rares tenen un aspecte metàl·lic i són bastant tendres, mal·leables i dúctils. Aquests elements són químicament molt reactius, especialment a altes temperatures o quan es divideixen de forma fina. Les propietats electromagnètiques provenen de la seva configuració electrònica amb ompliment progressiu del substrat 4f, a l'origen del fenomen anomenat contracció dels lantanoides.

No va ser fins al Projecte Manhattan als anys quaranta del segle xx que se'ls va poder purificar a nivell industrial, i als anys setanta que un d'ells, l'itri, va trobar una aplicació massiva en la fabricació de fòsfors dels tubs de raigs catòdics utilitzats en la televisió en color. 

Prometi, un subproducte de la fissió d’urani

El prometi (Pm) és un lantànid. Deu el seu nom a Prometeu, tità de la mitologia grega que va robar foc als déus. Es recupera com a subproducte de fissió d’urani. El seu ús es preveu a l’aeroespacial com a font de calor i electricitat. A la imatge, la sonda Juno a prop de Júpiter. © DR i NASA/JPL, DP  

Itri, una terra rara utilitzada en la fabricació de leds

Itri (Y) és una terra rara descoberta el 1789, en forma d'òxid, per Johan Gadolin. És un metall tou, d’aspecte metàl·lic. L’ús més important del iritri és la fabricació de fòsfors, anteriorment per a televisors CRT i avui dia per a la fabricació dels leds. Les altres aplicacions inclouen la producció d'elèctrodes, electròlits, filtres electrònics, làsers i materials superconductors. També hi ha diverses aplicacions mèdiques. L’exposició a l'itri pot causar malaltia pulmonar en humans. © Hi-Res Images of Chemical Elements, CC by 3.0, et Beo Beyond, CC by 3.0

Holmi i el seu ús en làser YAG

L’Holmi (Ho) és un lantànid. Té característiques que li permeten concentrar fluxos magnètics. Té poques aplicacions; es troben principalment en la fabricació de làsers YAG (Làser fotodisruptiu que permet incidir sobre els teixits intra i extra-oculars. Està indicat en el tractament del glaucoma d’angle agut o profilaxi de l’angle estret (iridotomia). També s’utilitza per realitzar capsulotomies després de la cirurgia de cataracta), també s'utilitza com a tintura pel vidre ja que li dona un color rosat i per polaritzar als imants. © Desconegut, CC per 1.0, i HebieLot, DP 

El Praseodimi, usat conjuntament amb el Neodimi

El praseodimi (Pr) és un metall gris platejat que forma part de la família dels lantànids. Dúctil i mal·leable, s’oxida a l’aire ambient. Es conserva en oli mineral per la seva propensió a reaccionar al contacte amb l’aigua. S’utilitza especialment en combinació amb el neodimi per acolorir les ulleres de protecció solar i les ulleres de soldadura. També s’utilitza per a la fabricació de ceràmica. © Jurii, CC per 3.0 i Salvatore La Bua, CC by-nc 2.0

 Ceri, la més abundant de les terres rares

El Ceri (Ce) forma part de la família dels lantànids. Va ser identificat el 1803 per Martin Heinrich Klaproth. El seu nom fa referència al planeta nan Ceres, descobert el gener de 1801. Ceri és un metall gris platejat, el més abundant del grup de terres rares. A temperatura ambient, és mal·leable i s’oxida ràpidament a l’aire. En medicina, el ceri s’utilitza en forma de nitrat de ceri en determinades cremes o en apòsits per tractar cremades greus. També s'utilitza per polir vidres, protecció contra la ionització, filtres de partícules de motors dièsel o en el recobriment de forns d'auto-neteja. © Jurii, CC per 3.0 i Alex Proimos, CC per 2.0.

El Lantà i el seu ús

El Lantà (La) és un metall gris platejat que, quan s’exposa a l’aire ambient, es torna mal·leable i dúctil. S’oxida a l’aire i a l’aigua. Va donar nom a la família dels lantànids que formen part de les terres rares. Els seus usos són variats, que van des d’aliatges magnètics fins a pedra per encenedor, vidre òptic, catalitzador per a motors de gasolina o fins i tot TIG (Tungsten Inert Gas) o soldadura per plasma. Alguns compostos de lantà s’utilitzen en la fabricació de vidres òptics. A la imatge: el telescopi Hubble. © DR i NASA, DP

Neodimi en imants de disc dur

El Neodimi (Nd) és un lantànid que té les mateixes propietats de mal·leabilitat i oxidació en contacte amb l’ aire que el lantà. Es troba en la composició d’imants permanents, en els components dels aerogeneradors, motors elèctrics, els generadors de determinats cotxes híbrids, però també en els micròfons dinàmics, auriculars estèreo, discos durs, així com en altaveus.

Europi, l’element més reactiu de les terres rares

L’Europi (Eu) és un lantànid. És el més reactiu dels elements de les terres rares: s’oxida ràpidament a l’aire, és soluble en àcid sulfúric i reacciona com el calci (Ca₂₀) quan està en contacte amb l’aigua. Pobre en neutrons, va ser utilitzat pels russos per a les barres de control dels reactors nuclears dels seus submarins. També s’utilitza en òptica per fer les lents de certs làsers. També s’utilitza en geoquímica per traçar l’origen de les roques i minerals. © Jurii, CC per 3.0 i Sancio83, DP

El samari en guitarres i per alleujar el dolor relacionat amb càncers d’ossos

El samari (Sm) és un lantànid. És un metall rar a la Terra. De color plata, és relativament estable a l’aire lliure i s’encén espontàniament a 150 ºC. Va ser descobert el 1853 pel químic Jean Charles Galissard de Marignac. Es troba en imants permanents, en electrònica (condensadors ceràmics), a aplicacions en radioteràpia per alleujar els dolors lligats a metàstasis òssies o als micròfons de certes guitarres elèctriques. © Desconegut, CC per 1.0 i Celso Freire, Luthier, CC by-nc 2.0


Anar a la part 2

Ho he vist aquí i aquí.

Les aranyes de casa: per què no hem de matar-les?

Les aranyes es fan de mal estimar: una de cada quatre persones admeten teni'ls-hi por. Així doncs, quan n’hi hagi una a la nostra sala d’estar, els més atrevits entre nosaltres no dubteu a agafar l'espardenya! Però, té sentit matar les aranyes que resideixen a casa nostra?

Per exemple a  França, hi ha més de 1.600 espècies d'aranyes diferents. Aquests petits animals prop d’un centenar poden viure a cada metre quadrat de prat. Ja podem sentir alguns aracnòfobs cridant: "Horror! " No obstant això, les aranyes són molt útils als nostres jardins, i a les nostres cases. Destacats depredadors, poden arribar a capturar almenys una tona d'insectes per hectàrea i any.

L’aranya és senyal de casa sana

Així, com menys contaminat estigui un jardí, més atrau a les aranyes, grans aficionades a la biodiversitat. Pel que fa al seu interior, aquests petits animals els netejaran de mosques, mosquits o d'altres paneroles. Un bon tracte!

Tingueu en compte també que les aranyes de casa que es troben al nostre país fugen de llocs massa confinats, massa calents o massa humits. Si es traslladen a casa vostra, això és un signe que la vostra llar és un lloc ben saludable per viure-hi.

Les aranyes que viuen al nostre país són menys perilloses que les vespes -imatge del seu niu- o
fins i tot els mosquits. Una quinzena de persones moren cada any al nostre país a causa de
picades de vespa, abella o picot i ningú després d'una picada d'aranya. © Tidy, Pixabay, DP

Intenta no treure les aranyes afora

Si alguns de vosaltres te la temptació de retornar a la natura les aranyes que es troben a casa vostra, potser hauríeu de pensar-ho dues vegades, perquè per a algunes d’elles el gest equival a una condemna a mort. Les aranyes s’adapten efectivament a condicions de vida molt específiques. Algunes espècies ja no es troben a la natura, sinó només a les nostres cases.

Així que si les aranyes us molesten però no voleu matar-les, traslladeu-les a un lloc de casa vostra (com el garatge, el celler o les golfes), on puguin viure la vida prou lluny de vosaltres. 

Ho he vist aquí.

Barres creadores d'estrelles

La galàxia representada en aquesta foto, (considerada per la ESA com la imatge de la setmana) és una espiral barrada coneguda com NGC 7541, vista aquí pel Telescopi Espacial Hubble de la NASA/ESA, en la constel·lació de Peixos.

Clic per engrandir. Crèdit: ESA/Hubble & NASA, A. Riess i altres; CC BY 4.0

Una espiral barrada és una galàxia amb braços espirals giratoris i un centre brillant que és intersectat per una barra de gas i estrelles. Aquesta barra travessa directament la regió central de la galàxia i es creu que vigoritza una mica la regió, desencadenant l'activitat i alimentant una miríada de processos que d'una altra manera podrien no haver passat mai o haver-se aturat anteriorment (la formació d'estrelles i els nuclis galàctics actius són exemples clau). Creiem que les barres son presents fins a dos terços de totes les galàxies espirals, incloent la nostra pròpia llar, la Via Làctia.

S'observa que NGC 7541 té una taxa de formació estel·lar superior a l'habitual, el que afegeix pes a la teoria que les barres espirals actuen com a bressols estel·lars, acorralant i canalitzant cap a l'interior el material i el combustible necessaris per crear i alimentar noves estrelles nadó. Juntament amb la seva companya propera NGC 7537, la galàxia forma un parell de galàxies situades a uns 110 milions d'anys llum de nosaltres.

Ho he vist aquí

Catàleg Charles Messier. Objecte M71

Clic per engrandir. Crèdit: ESA Hubble i NASA

Descoberta el 1745-1746 per Philippe Loys de Chéseaux.

La classificació M71 com a cúmul globular va ser dubtosa durant molt de temps. Molts astrònoms van pensar que era un cúmul obert, poc condensat, similar a M11. Per exemple Shapley, que el va classificar com de tipus "g", la seva classe més densa de cúmul obert, i Trumpler. James Cuffey, de l'Observatori Kirkwood, de la Universitat d'Indiana, ha investigat ambdos tipus de cúmuls. El 1943 va trobar que M71 semblava més un cúmul globular perdut, com M68 (classe X) o NGC 5053 (classe XI), però el 1959 va prendre un diagrama de magnitud i color amb què va poder determinar que era més semblant a un cúmul galàctic obert. Fins i tot Burnham dubta encara de quin tipus de cúmul és M71. Altres elements de judici, com la velocitat radial i l'abundància d'elements pesats (metal·licitat) serveixen de poca ajuda en aquest cas. La velocitat radial amb prou feines es coneix, les fonts difereixen entre 80 km/seg aproximant-se a nosaltres i 80 km/seg allunyant-se. El valor més recent indica que potser siguin 23 km/seg aproximant-se a nosaltres. Aquest valor no és molt alt i per tant és consistent amb els dos tipus, i la metal·licitat està en relació amb un baix nombre d'estrelles RR lira: No se n'ha pogut trobar cap encara a M71 (ni a M69), que té només 8 variables conegudes. Una d'elles és la variable irregular Z de Sageta (13.5..14.9 magnitud), que és una de les sis gegants de tipus M conegudes en aquest cúmul.

De tota manera, hi ha un cert consens en què M71 és un cúmul bastant esclarissat. Segons investigacions recents, (per exemple WW Harris, Arxiu de dades de cúmuls globulars) està a una distància de 13.000 anys llum. El seu nucli, més dens i visible amb més facilitat, només té un diàmetre de 5 a 6 minuts d'arc, mentre que en fotografies té un diàmetre angular de més o menys 7 minuts d'arc, el que correspon a una extensió lineal de només 27 anys llum, que és poc per a un cúmul globular. No obstant això, han estat detectats membres molt febles fins a un diàmetre total de 24 minuts d'arc, la qual cosa indica una mesura de 90 anys llum. Encara no s'ha determinat que aquestes estrelles febles formin part del cúmul segons Kenneth Glyn Jones.

M71 va ser vist per primera vegada per De Chéseaux , que el va catalogar com el seu nº 13. Més tard va ser redescobert per Johann Gottfried Koehler, entre 1772 i 1779, i per Pierre Méchain, el 28 de juny de 1780. Charles Messier el va catalogar amb el número 71, segons les observacions que va fer el 4 d'octubre de 1780, com una nebulosa sense estrelles. Per fi William Herschel va aconseguir resoldre les estrelles el 1783.

Aquest cúmul globular és fàcil de trobar i d'observar amb uns bons binocles, localitzant l'estrella 9 de la Sageta, de magnitud 6, a mig camí entre Gamma i Delta de l'esmentada constel·lació. Es necessita un telescopi d'aficionat de mida mitjana per resoldre aquesta comprimida massa d'estrelles. Amb un d'ells es resol fins al nucli. El cúmul és més brillant i definit en el costat de l'oest, i forma una "V corba", com la va descriure John Malles.

Kenneth Glyn Jones i Vehrenberg indiquen que prop, a més o menys mig grau cap al sud/sud-oest, hi ha un cúmul gran encara que feble H20 (Harvard 20), que és una mica difícil de reconèixer. Aquest cúmul conté més o menys 30 estrelles escampades en un camp de 7,8 minuts d'arc de diàmetre i amb una magnitud de 9,6.

M71 al web del SEDS

 Índex del Catàleg Messier del blog

Catàleg Charles Messier. Objecte M70

Imatge de M70 del Hubble. Clic per engrandir. Crèdit Hubble/NASA

Descobert el 1780 per Charles Messier.

Encara que sembla tan gran i brillant com el seu veí M69, el cúmul globular d'estrelles M70 és en realitat lleugerament més lluminós i una mica més gran, i està gairebé a la mateixa distància (29.300 anys llum). Tots dos es troben bastant a prop de el centre galàctic, de manera que tots dos estan subjectes a fortes forces de marea. M70 està a gairebé la mateixa declinació sud, pel que resulta un objecte difícil des de París, on Messier el va observar.

Charles Messier va descobrir aquest cúmul globular el 31 d'Agost de 1780, i el va descriure com una "nebulosa sense estels". William Herschel va ser el primer a resoldre aquest cúmul globular en estrelles i el va descriure com una "miniatura de M3 ".

M70 té 8,0 minuts d'arc en angular aparent i aproximadament 68 anys llum de diàmetre lineal, tenint un nucli visual de només 4'. S'està allunyant ràpidament de nosaltres, a uns 200 km/sec. Només es coneixen 2 variables en aquest eixam estel·lar.

El nucli de M70 és extremadament dens, indicant que va tenir lloc un col·lapse nuclear en algun moment de la seva història, igual que altres 21 i potser fins a 29 dels 150 globulars coneguts a la Via Làctia, incloent M15, M30, i possiblement M62.

El cúmul globular M70 es va fer famós el 1995 quan el gran cometa Hale-Bopp va ser descobert en les seves rodalies per Alan Hale i Thomas Bopp mentre estaven observant aquest globular.

M70 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

L’antiga estrella polar és una doble eclipsant

Clic per engrandir

Fa uns 4.800 anys, l’estrella polar no era pas la que coneixem avui, sinó una altra estrella de la constel·lació del Dragó que els egipcis van anomenar Thuban. Mil·lennis més tard, descobrim que es tracta d’una estrella doble i avui, gràcies al satèl·lit TESS de la NASA, fins i tot és una binària eclipsant amb trànsits com alguns exoplanetes.

Res no és etern al cosmos observable, tant les posicions de les estrelles al cel com les dels continents a la Terra. Fins i tot no es garanteix l’existència indefinida dels protons que formen el nostre cos, cosa que probablement no hauria sorprès al filòsof grec Heràclit. Fa més de 4.000 anys, quan es van construir les primeres piràmides egípcies, l’actual estrella polar no coincidia amb la que ostentava aquest paper. Això ho sabem gràcies a la comprensió de la mecànica celeste del Sistema Solar que ens permet no només calcular els moviments en el futur de la Terra i la Lluna i, per tant, l’aparició del cel estrellat, sinó també el del passat.

Podem veure llavors que a causa del que s’anomena la precessió dels equinoccis vinculats als moviments de l’eix de rotació de la Terra, un fenomen ja descobert pel més gran astrònom observador de l’Antiguitat, el grec Hiparc que va viure entre el 190 AC i el 120 AC, no va ser Polaris, coneguda també com a Alpha Ursae Minoris, la que va marcar la posició del pol nord celeste fa gairebé 4.800 anys. No, va ser per als egipcis l’estrella que van anomenar Thuban, l’estrella que als catàlegs d’astrònoms moderns porta el nom d’Alfa Draconis (α Draconis), una estrella de la constel·lació del Dragó.

La precessió dels equinoccis descoberts per Hiparc, què és? Trobareu una bona explicació
en aquest vídeo. Atenció, tot i que bona part del vídeo és correcta, l’autor va cometre
un error en la seva explicació de l’origen del moviment de la precessió de l’eix de la
Terra que corregeix en un segon vídeo (clic aquí). Per obtenir una subtitulació bastant fidel,
feu clic al rectangle blanc de la part inferior dreta. Aleshores haurien d'aparèixer subtítols
en anglès. A continuació, feu clic a la rosca a la dreta del rectangle, després a
"Subtítols" i finalment a "Traduir automàticament". Trieu l'idioma preferit. © It's Just Astronomical!

Els descendents d’Hiparc, que també era matemàtic i que probablement va ser, si no el descobridor, almenys l’arquitecte de la ciència de la trigonometria, van descobrir mil·lennis més tard que Alpha Draconis era una estrella doble. (Mizar va ser el primer identificat com a tal i per Galileu fa uns quatre segles), com la majoria d’estrelles de la Via Làctia en el seu temps. Ja fa temps que se sap que Alpha Draconis es troba a uns 300 anys llum de la Terra, i això va fer molt fàcil estudiar-la com a estrella doble. Tot i això, aquest tipus d’estudi és important perquè ens permet mesurar les masses i les mides de les dues estrelles amb una precisió inigualable, cosa que és crucial per provar les nostres teories sobre les estrelles i així establir les bases de tota astrofísica i cosmologia.

Alpha Draconis, la doble estrella eclipsant

És amb sorpresa que els astrònoms que utilitzen dades de la missió Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA acaben d’anunciar, a través d’un article a arXiv, que Thuban també era una binària eclipsant. Per tant, apareixen trànsits com els caçats primer per TESS amb exoplanetes. Aquests trànsits es noten pel fet que la brillantor del binari disminueix cada cop que una de les estrelles passa per davant de l’altra, de la mateixa manera que un exoplaneta bloqueja part de la llum de la seva estrella hoste quan passa per davant seu periòdicament.  

TESS caça exoplanetes mitjançant el mètode de trànsit explicat en aquest vídeo.
Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. © Centre de vol espacial Goddard de NASA

"La primera pregunta que em ve al cap és: com se'ns va escapar això?". Va exclamar Angela Kochoska, investigadora post-doctoral a la Universitat de Villanova a Pensilvania, que va presentar aquest descobriment a la 235^a reunió de la American Astronomical Society a Honolulu el 6 de gener de 2020. L’astrònoma continua explicant que "Els eclipsis són breus, només duren sis hores, de manera que es poden perdre fàcilment les observacions sobre el terreny. I perquè l’estrella és tan brillant, hauria ràpidament saturat els detectors de l’observatori Kepler de la NASA, que també emmascararien els eclipsis".

Les estrelles vinculades al sistema de Thuban completen la seva òrbita en uns 54 dies,
situant-se a una distància mitjana de 61 milions de km, una mica més que la distància
de Mercuri al Sol. L’estrella principal és 4,3 vegades més gran que el Sol i té una
temperatura superficial d’uns 9.700 ºC. És una geganta que ja no és a la seqüència
principal. La seva estrella companya és més petita però és més càlida que el Sol.
Tal com mostra aquesta simulació, el pla orbital de les dues estrelles ens apareix lleugerament
inclinat, de manera que els eclipsis mai són totals. © Vídeo NASA

Segons el registre, durant els anys seixanta, els astrònoms van comprendre que el pou que connectava una petita obertura en una de les cares de la gran piràmide de Kheops a Giza amb la cambra funerària del faraó havia de tenir un propòsit simbòlic precís. De fet, està orientada cap a Thuban, que era l'estrella del Nord en el moment de la construcció de la piràmide. Com avui, amb Polaris, totes les estrelles semblaven girar al voltant de Thuban.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M69

Clic per engrandir. Crèdit: ESA/Hubble & NASA

Descobert entre 1751 i 1752 per l'abat Nicholas Louis de la Caille

M69, com el seu veí M70, és un dels cúmuls globulars del catàleg Messier més petits i de lluminositat més feble. Només és visible en una nit fosca i amb uns binocles de 7x50 o 10x50, sempre que el lloc d'observació no estigui molt al nord. Des de París, que era el lloc des del que Messier va efectuar les seves observacions, és un objecte difícil de distingir.

M69 va ser descobert per l'abat Nicholas Louis de la Caille, que el va incloure en el seu catàleg d'objectes meridionals com Lacaille I.11. Charles Messier no va trobar aquest cúmul quan el va buscar per primera vegada el 1764; ho va aconseguir el 1780, amb un telescopi millor, i el va catalogar el 31 d'agost de 1780.

M69 només té 7,1 minuts d'arc de diàmetre en fotos de llarga exposició, el que correspon, més o menys, a 61 anys llum, prenent una distància de 29 700 anys llum. Les fotos molt profundes mostren que podria ser més extens: 9,8 minuts d'arc o, linealment, 85 anys llum. La lluentor del seu compacte nucli que es pot veure és de menys de la meitat, de només 3 minuts d'arc. Degut a que M69 està bastant a prop de el centre de la Galàxia (a 6.200 anys llum de distància) el seu radi de marea gravitatòria és, en comparació, petit: 8.35 minuts d'arc o 72 anys llum. La concentració d'estrelles està dins de la mitjana dels cúmuls globulars; és una concentració de classe V. El nucli central té un diàmetre de 0,68 minuts d'arc, més o menys 6 anys llum, i el seu radi de mitja massa és de 0,83, o més o menys 7,2 anys llum.

El tipus espectral de M69 ha estat determinat en G2 o G3, i el seu índex de color és BV = 1.01. És un dels cúmuls més rics en metalls, el que ens indica que les seves estrelles posseeixen gran abundància d'elements més pesats que l'heli. De tota manera, aquest valor és força menor que el que mostren estrelles més joves (de població I) com el nostre Sol, el que vol dir que aquest cúmul globular es va formar a edats molt primerenques de l'Univers, quan contenia menys elements pesants, ja que encara no s'havien format en les estrelles.

La distància de M69, de més o almenys 29.700 anys llum, és aproximadament la mateixa que la del seu veí, M70, que està a més o almenys 29.400 anys llum. Això indica que, per casualitat, aquests dos cúmuls globulars estan físicament molt propers. La distància entre ells s'ha calculat com a menor de 1.800 anys llum. En contrast, l'aparentment proper cúmul M54 està més o menys tres vegades més lluny.

M69 no té moltes estrelles variables: Shapley no en va trobar ni una, i el nombre de les conegudes avui en dia és molt baix, només 8, de les quals 2 són del tipus de variables Mira, amb períodes de més o menys 200 dies.

M69 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

És possible el viatge interestel.lar? Quins reptes de tota mena implica?

Els dos últims guanyadors del premi Nobel de física estan d’acord. Imaginar-se per traslladar la nostra civilització a altres llocs de l’univers no té sentit. Però els investigadors estudien molt seriosament la possibilitat de llançar la humanitat en un viatge interestel·lar. Moltes preguntes continuen sense respondre.

"És una absoluta bogeria", va calcular el mes d'octubre de l'any passat Michel Mayor, Premi Nobel de física de 2019. Una opinió que va compartir fa uns dies el seu soci, Didier Queloz. "Les estrelles estan tan lluny de nosaltres que no crec que tinguem l'oportunitat de fugir del nostre planeta". Però alguns científics continuen estudiant seriosament la qüestió. El juny passat, es va organitzar un primer "taller interestel·lar" per l'Agència Espacial Europea (ESA).

De fet, Mart sembla accessible, però el nostre veí és tan desert i fred, i per tant, no té cap interès real per a la nostra civilització. És per això que els investigadors que pensen "traslladar" la humanitat pensen més en les estrelles. Tot i que s'especula inicialment amb Pròxima Centauri, la més propera a nosaltres, una estrella al voltant de la qual orbita un planeta similar a la nostra Terra anomenat Pròxima b.

El projecte Breakthrough Starshot (+ info) també preveu enviar-hi sondes de reconeixement. Els vehicles que pesen només uns quants grams i es propulsen des del nostre planeta per un làser extremadament potent. Tot durant un viatge aproximat de només vint anys. Però les estimacions més optimistes preveuen que un vaixell que transportés humans passaria 1.000 anys o més, per arribar a la seva destinació.

 Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. La idea dels viatges
interestel·lars ha estat una part important de la societat durant milers d'anys; però, les
enormes distàncies entre les estrelles són completament inimaginables. Si no podem
trencar les lleis de la física, com podrem arribar a altres estrelles?

Quantes persones emprenen un viatge interestel·lar?

Per tant, és fàcil entendre que la qüestió de la viabilitat d’una expedició semblant es planteja a molts nivells. Tant des d’un punt de vista tecnològic com des de la biologia, la psicologia, la sociologia o fins i tot la filosofia. 

Frédéric Marin, astrofísic de la Universitat d’Estrasburg (França), va considerar que era útil, com a punt de partida, qüestionar la mida de la tripulació inicial d’un viatge interestel·lar. A partir de dades biològiques, antropomètriques, antropològiques i matemàtiques, va desenvolupar un programari capaç de simular el creixement d’una població humana aïllada i predir la seva diversitat genètica després de diverses generacions. Així, el 2018, va calcular que només 98 persones serien suficients per sortir de la Terra per poblar Pròxima b després de 6.300 anys de viatge.

L'investigador es va interessar aleshores per la mida -i més àmpliament per la geometria- de la màquina necessària per a una expedició d'aquest tipus. Des del punt de vista de l’espai necessari per als seus habitants, però també de l’espai necessari per a la producció d’aliments. Suggereix optar per un cilindre de 25 metres d'altura, però amb un radi de 224 metres. Un cilindre giratori que recrearia una gravetat artificial essencial per al bon funcionament biològic dels humans.

Clic per engrandir. Quan parlem de la possibilitat d’un viatge interestel·lar, alguns astrònoms
ens recorden que més enllà de la magnetosfera terrestre, els passatgers d’un dispositiu
en ruta cap a les estrelles serien sotmesos a fluxos perillosos de partícules
energètiques. © brand. punkt, Adobe Stock

Dificultats insalvables?

Altres qüestions que planteja, per exemple, Neil Levy, investigador en filosofia i ètica de la Universitat d'Oxford (Regne Unit): Tenim el dret d’imposar a diverses generacions l’elecció d’una sola possibilitat per triar sortir de la Terra en un viatge sense retorn? Tenim dret a limitar el seu futur a unes quantes carreres només accessibles a bord?

Els lingüistes creuen que, encara que es continuessin ensenyant a bord, les llengües derivarien cap a un dialecte únic per a cada diferent vaixell. Què suposaria un problema si diverses màquines acabessin en un mateix planeta llunyà a llarg termini.

I això sense oblidar els recursos materials i econòmics que necessitaríem per construir aquestes missions interestel·lars. Amb la nostra Terra no seria suficient, diuen alguns especialistes.

Aquestes són totes les raons per les quals molts consideren que la campanya és totalment irreal. "En 50 anys, no hem anat més enllà de la dècada de 1960. Així que imagineu què farem dintre de 50 anys", diu Paul Sutter, astrofísic de la Universitat Estatal d'Ohio (Estats Units), destacant tant les dificultats tècniques com els costos de les hipotètiques missions interestel·lars. Pel que fa a Avi Loeb, el president del comitè assessor del projecte Breakthrough Starshot, considera que l’empresa és massa arriscada. I prefereix preveure la colonització de l’univers mitjançant intel·ligències artificials capaces de construir en un altre lloc, cèl·lules biològiques que, d’alguna manera, permetrien a la vida començar des de zero.

Ho he vist aquí.

Via Làctia: una misteriosa onada gegant hauria donat a llum eixams d’estrelles

Clic per engrandir.

Els arqueòlegs galàctics van tenir una sorpresa quan van analitzar les dades de Gaia. Van descobrir l’associació més gran de nebuloses de la Via Làctia. Reuneix bressols d’estrelles formant una estructura ondulada de 9.000 anys llum que van anomenar Onda Radcliffe i l’origen de la qual encara no s’entén.

Quan Galileu va apuntar el seu telescopi en direcció a la Via Làctia, ara fa quatre segles, per primera vegada sens dubte en la història de la Humanitat, va descobrir que aquesta banda lletosa i difusa de la volta celeste estava formada per una infinitat d’estrelles. Avui i des de fa uns quants anys, els descendents intel·lectuals del fundador de la física moderna han apuntat un altre instrument cap als sol de la nostra galàxia: Gaia, una missió a l’espai de la ESA.

Aquesta mirada en òrbita permet fer astrometria en 3D, és a dir mesurar amb precisió les posicions i les velocitats de les estrelles a la Via Làctia. Els astrònoms saben llegir la història passada de la nostra Galàxia en aquestes mesures i per tant s’han transformat en arqueòlegs galàctics. Així com els arqueòlegs terrestres poden aprendre sobre civilitzacions passades estudiant les estructures arquitectòniques que van deixar enrere i la seva composició, els seus companys astrònoms poden obtenir informació valuosa estudiant cúmuls d’estrelles i la seva composició química a la Via Làctia.

La col·lecció més gran de nebuloses de la Via Làctia

L'anàlisi de les darreres dades del satèl·lit ESA els va sorprendre. Els investigadors anuncien de fet en un article publicat a Nature el descobriment de l’estructura més gran composta per grans núvols de gas i pols en interacció gravitatòria coneguda fins ara a la Galàxia: centenars d’aquestes nebuloses reunint bressols d’estrelles en una mena de cinta ondulant a uns 9.000 anys llum, per uns 400 anys llum d’amplada i que passa només a 500 anys llum del Sol. Aquesta estructura sembla que es presenta com una ona que s’ha propagat (encara resta provar aquest darrer punt) en la matèria galàctica creant al seu pas noves estrelles que es va anomenar “ Wave of Radcliffe” (Ona Radcliffe en anglès, com el nom del lloc dedicat al seu estudi) pels investigadors del "Radcliffe Institute for Advanced Study" de Harvard implicats en el seu descobriment amb Gaia. 

Aquest vídeo ens porta fora de la superfície de la Terra per després deixar el disc de la nostra
galàxia espiral, la Via Làctia. Es pot veure a sobre del braç espiral d'Orió un conjunt
de bressols d'estrelles en vermell formant la misteriosa Ona de Radcliffe.
© Alyssa Goodman, Universitat de Harvard

"No sabem quines són les causes d'aquesta forma", va dir l' astrofísic João Alves, de la Universitat de Viena, que va dirigir la redacció de l'article publicat, i fins i tot va dir en un comunicat que podia comportar-se en el fluid d’estrelles que componen la Via Làctia, a l’equivalent a l’ona que es forma en llençar una pedra a un estany, és a dir "com si una massiva cosa extraordinària havia aterrat a la nostra galàxia", afegeix l'investigador.

L’ona de Radcliffe s’eleva 500 anys llum per sobre del disc galàctic i conté prop de tres milions de vegades la massa del Sol. Tal com explica Catherine Zucker, una de les membres de l’equip d’astrònoms que la van descobrir: "No tenim cap precedent per a aquest tipus d’estructures a la Galàxia" i l’investigadora de Harvard afegeix que no s'ha vist cap estructura d'ona com aquesta en simulacions de galàxies com la nostra Via Làctia. Això explica la perplexitat de João Alves i els seus col·legues. Tot i això, els astrònoms creuen que aquesta estructura està associada amb el braç d’Orió, un dels braços espirals de la Via Làctia.

El Cinturó Gould, part de l’ona de Radcliffe

L’astrònoma Alyssa Goodman, astrònoma de la Smithsonian Institution, explica: "Ens vam sentir completament impressionats quan ens vam adonar per primera vegada de quina era la ondada de Radcliffe tan directa i llarga, veient-la des de dalt en 3D, però com de sinusoïdal va ser vista des de la Terra. L'existència mateixa de l'Ona ens obliga a repensar la nostra comprensió de l'estructura 3D de la Via Làctia".

El descobriment de l’ona de Radcliffe es va fer per serendipitat, és a dir que els astrònoms tractaven d’entendre una altra cosa, en aquest cas l’origen i l’estructura del que s’anomena cinturó de Gould (en honor del seu descobridor el 1879, l’astrònom Benjamin Gould), un arc d’estrelles brillants que semblava formar part d’un anell d’uns 3.000 anys llum de diàmetre i inclinat d’uns 16 a 20 graus. en relació amb el pla galàctic.

No teníem cap explicació per a aquest cinturó, que també podria ser i sempre l’equivalent al front d’ona d’una pedra llançada a un estany. En aquest cas, es podria imaginar el pas d’una gran concentració de matèria fosca pel disc galàctic, tret que fos el resultat de l’explosió d’una poderosa supernova de la que l’onada de xoc hagués derivat el seu pas el col·lapse de núvols moleculars per compressió per donar els bressols d’estrelles ara observades.

Però amb la perspectiva actual, el Cinturó Gould forma part de l’Onda de Radcliffe.

João Alves ens parla sobre la Via Làctia. Per obtenir una subtitulació bastant fidel, feu
clic al rectangle blanc que hi ha a la part inferior dreta i configureu l'idioma de

subtitulació que preferiu. © Radcliffe Institute for Advanced Study

 

Altres "ones de Radcliffe" en altres galàxies?

 

Els astrònoms també busquen saber si l'estructura d'ona descoberta és estàtica o si realment correspon a la propagació d'una ona. També es pregunten si no es podria derivar del pas d’una galàxia nana pel disc de la Via Làctia o simplement també un núvol de gas a gran velocitat, potser com els que podem considerar al model del creixement de galàxies amb corrents freds de matèria dels quals el cosmòleg Romain Teyssier havia parlat amb la redacció de Futura. Actualment els astrònoms estan provant aquestes hipòtesis amb simulacions numèriques que xoquen la Via Làctia amb diferents objectes.

 

El que sembla segur és que fa 13 milions d’anys, els moviments del Sol al voltant del centre de la Via Làctia van fer que passés per l’interior de l’ona de Radcliffe i que ho tornarà a fer d'aquí a 13 milions d’anys més. La vista devia ser espectacular a la nit, i pot ser que hi hagi rastres físics d’aquest passatge als arxius del nostre planeta, en forma d’excés de certs isòtops en relació amb les supernoves dels bressols. Estrelles de les ones de Radcliffe. 

 

Altres estructures similars a l’ona de Radcliffe haurien d’existir a la nostra galàxia i altres galàxies, però quantes? Pero i realment com es formen i com actuen les ones quan es propaguen?. Tantes preguntes a on les respostes ens podrien resultar molt il·luminadores sobre la història i l’evolució de la Via Làctia a on va néixer la Humanitat.
 

 

Ho he vist aquí