15/03/2020

Catàleg Charles Messier. Objecte M76

 
Clic per engrandir. Crèdit imatge:  Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.)
 

Descoberta per Pierre Méchain en 1780.

La Nebulosa Planetària M76 va ser descoberta per Pierre Méchain el 5 de setembre de 1780, qui ho va reportar a Charles Messier, que la va observar el 21 d'octubre del mateix any, i va determinar la seva posició i afegir al seu catàleg. Mentre Méchain creia que era una nebulosa sense estrelles, Messier va pensar que estava composta per petites estrelles amb una mica de nebulositat, probablement distorsionades per estrelles anteriors i posteriors. Lord Rosse erròniament sospitava haver detectat alguna estructura espiral en aquesta nebulosa. En 1866, William Huggins el pioner de l'espectroscòpia, va descobrir que el seu espectre era gasós, mostrant línies de Nebuli. El pioner astrofotògraf Isaac Roberts va trobar que no és una doble, sinó una nebulosa senzilla, i va ser el primer a sospitar que vista de costat podia tenir un gran anell. El 1918 Heber D. Curtis la va classificar correctament per vegada primera com nebulosa planetària.

M76 està entre els objectes més febles del catàleg. També és coneguda amb els noms de Nebulosa Dumbbell petita (el més comú), Nebulosa de Suro, Nebulosa Papallona i Nebulosa Barbell, i se li han donat dos nombres NGC ja que es pensava que era una nebulosa doble amb dos components en contacte, una hipòtesi recolzada per William Herschel, qui va numerar el "segon component" com HI 193 el 12 de novembre de 1787. NGC 651 és la part nord-est de la nebulosa.

L'aspecte de M76 recorda en algun grau el de la Nebulosa Dumbbell M27. Molt probablement el cos principal (la barrera) és un anell brillant i gairebé el·líptic que veiem gairebé de costat, a només uns pocs graus del seu pla equatorial. Aquest anell sembla expandir-se a uns 42 km/seg. Al llarg del seu eix perpendicular a aquest pla, el gas s'expandeix significativament més ràpid formant la brillantor de la superfície inferior de les "ales" de la papallona.

Mentre que la part brillant de la nebulosa és d'uns 65 segons d'arc de diàmetre (més exactament, el cos en té 42x87,  i les ales 157x 87), aquesta nebulosa està envoltada per un feble halo que cobreix una regió de 290 segons d'arc de diàmetre (Millikan, 1974); aquest material va ser possiblement ejectat en forma de vents estel·lars des de l'estel central quan encara estava en la fase de Gegant Vermella. Avui l'estrella central té una magnitud aparent de 16,6 i una elevada temperatura de 60.000 ºK, que probablement es refredarà com una nana blanca durant els propers deu mil milions de anys.

Com passa sovint amb les nebuloses planetàries, la magnitud aparent de M76 és major a la vista (9.6 segons estimació personal de Don Machholz, 10.1 segons Hynes; magnitud que l'autor pensa que està més ajustada a la realitat, que fotogràficament (moltes fonts coincideixen en una magnitud 12,2 quan s'estima fotogràficament). Això és degut al fet que la major part de la llum "visual" s'emet en una línia espectral, la línia prohibida verda de 5007 Angstrom de l'oxigen doblement ionitzat (O III)

Com és usual per les Nebuloses planetàries, la distància és coneguda pitjor, amb estimacions entre 1.700 i 15.000 anys llum (l'últim valor és de l'Universe de Kaufmann; Kenneth Glyn Jones dona un valor de 8.200). Com a conseqüència, les dimensions reals de la barra estan entre 0.34x0.72 i 3.1x6.4 anys llum, mentre que les ales s'estenen a entre 1,3 i 11,3, i el feble halo arriba fins a entre 2,4 i 21 anys llum (els nostres 3.400 anys llum de distància generen unes dimensions de 0.68x1.44, 2.6, i 4.8 anys llum respectivament, mentre que amb la distància de Kenneth Glyn Jones, la barra és de 1.7x3.5, les ales de 6.2, i les extensions fins 11.5 anys llum).




14/03/2020

Un exoplaneta ardent a on la pluja és de ferro fos.

WASP-76b pot ser l'exoplaneta més extrem que coneixem.

Clic per engrandir. Aquesta il·lustració mostra una vista nocturna de l'exoplaneta
WASP-76b. L'exoplaneta gegant ultra calent té un costat diürn on les temperatures
pugen per sobre dels 2.400 graus centígrads, prou alt com per vaporitzar els metalls.
Els forts vents porten el vapor de ferro a la part més freda de la nit on es condensa
en gotes de ferro. A l'esquerra de la imatge, veiem la vora nocturna de l'exoplaneta,
a on es passa del dia a la nit. © Imatge:  ESO/M. Kornmesser

Hi ha un nou candidat per al títol de "exoplaneta més exòtic".

La corona pot haver descansat per un temps al cap de HD189733 b, un món alienígena blau cobalt on la pluja de vidre fos assota de costat a través de l'aire fins a 5.400 mph (8.790 km/h). Però un nou estudi informa que la pluja de ferro probablement cau a través de l'aire espès i turbulent de WASP-76b, un estrany "Júpiter ultra calent" que es troba a uns 640 anys llum del Sol, a la constel·lació dels Peixos.

WASP-76b es mou al voltant de la seva estrella amfitriona un cop cada 1,8 dies terrestres, una òrbita tan estreta que el planeta gasós està "travat per la marea", mostrant sempre a l'estrella la mateixa cara. Les temperatures en aquest costat del dia pugen a més de 2.400 graus centígrads (4.350 graus Fahrenheit), prou calent com per vaporitzar els metalls, mentre que el costat de la nit és molt més fred (però tot i així ridícul) 2.730 graus Fahrenheit (1.500 C), van dir els investigadors.
Podeu triar els idiomes dels subtítols a la configuració del vídeo. WASP 76B és
un exoplaneta acabat de descobrir que ha estat estudiat pels astrònoms utilitzant
l'espectroscòpia i han après que WASP 76B és un dels exoplanetes més estranys que
hem vist. És un Júpiter calent amb un any que dura menys de dos dies i temperatures
tan calentes que el ferro fos cau del cel.
"Aquests són probablement els climes més extrems que podríem trobar en un planeta", va dir l'autor principal de l'estudi David Ehrenreich, professor associat d'astronomia a la Universitat de Ginebra a Suïssa.

"Hem d'ampliar la nostra comprensió del que és un clima, el que és una atmosfera planetària, per entendre aquest objecte", va dir Ehrenreich a Space.com.

WASP-76b va ser descobert el 2013. El planeta alienígena és tan massiu com Júpiter, però gairebé el doble d'ample, probablement perquè les càrregues de radiació massiva que l'exoplaneta rep de la seva estrella amfitriona inflen la seva atmosfera considerablement. (I una nota ràpida sobre la distància de l'objecte: Algunes fonts diuen que WASP-76 b està a uns 390 anys llum de distància, però aquest nombre és inexacte, va dir Ehrenreich. Ell i els seus col·legues van calcular la distància de WASP-76b usant dades de la ultraprecisa nau espacial europea de mapes estel·lars Gaia).

Per al nou estudi, els investigadors van estudiar WASP-76b usant l'espectógraf Echelle per Exoplanetes Rocosos i Observacions Espectroscòpiques Estables (ESPRESSO), un instrument instal·lat al Telescopi Molt Gran (VLT) de l'Observatori Europeu Austral a Xile.

ESPRESSO va detectar una forta signatura de vapor de ferro a la frontera "vespertina" que separa el costat diürn de WASP-76b del seu costat nocturn. Però no es va detectar tal signatura a la frontera "matutina" a l'altre costat de la planeta, on el costat nocturn es fon amb el dia.

"Alguna cosa ha d'estar succeint a la part nocturna que fa que el ferro desaparegui", va dir Ehrenreich.

La millor explicació, va afegir, és que els vents i la rotació de WASP-76 b porten el ferro vaporitzat de la banda del dia a la banda de la nit. La part de nit és prou freda com perquè el vapor de ferro es condensi en núvols, que després llancen la pluja a l'aire. Aquesta pluja podria consistir en compostos com el sulfur de ferro o l'hidrur de ferro.

Però, "donades les condicions, el més probable és que el ferro es condensi en gotetes líquides de ferro pur", va dir Ehrenreich. (Aquesta pluja de ferro probablement finalment torna a la vida quotidiana a través de la circulació atmosfèrica, perpetuant el cicle, va afegir).

I aquesta pluja probablement no està esquitxant en una suau boirina, perquè la gran disparitat de temperatura entre les dues meitats de WASP-76 b genera vents d'una ferocitat sorprenent. El ferro en l'aire diürn del planeta, per exemple, es precipita cap al costat de la nit a uns 18.000 km/h, va dir Ehrenreich.

El costat diürn de l'exoplaneta Júpiter ultracalent WASP-76b pot estar molt més
inflat que el costat nocturn a causa de les altes càrregues de calor. Els límits entre
aquests dos hemisferis podrien tenir grans núvols que farien caure gotes de ferro
sobre qualsevol turista prou valent i fort com per visitar aquest exòtic món.
(Crèdit de la imatge: Frederik Peeters).

L'exotisme de WASP-76 b no acaba aquí. L'atmosfera diürna pot estar molt més inflada que la nocturna causa de les majors càrregues de calor, van dir els investigadors. Així que les fronteres de la "nit" i del matí" entre els dos hemisferis podrien estar marcades per núvols imponents que cauen de la llum cap a la foscor.

"I el plugim d'aquesta tardor no serien gotetes d'aigua sinó gotes de ferro", va dir Ehrenreich.

"La bogeria de WASP-76b té alguna cosa més que unes atractives qualitats espectaculars. La nova informació sobre aquest estrany exoplaneta hauria d'ajudar als científics a refinar i provar els models de clima i circulació global, la qual cosa portaria a una millor comprensió de les atmosferes exoplanetaries en general", va dir Ehrenreich. I WASP-76b també serveix com un recordatori convincent perquè els investigadors mantinguin una ment oberta, perquè la naturalesa produeix una diversitat vertiginosa de mons.
"Els exoplanetes són un veritable tresor ple de sorpreses", va dir Ehrenreich. "Com més busques, més trobes".
Ell i els seus col·legues pretenen desenterrar més sorpreses d'aquest tipus. Els nous resultats, que es van publicar en línia l'onze de març a la revista Nature, provenen de les primeres observacions científiques realitzades amb ESPRESSO, al setembre de 2018. Els investigadors estan ara duent a terme un ampli estudi de les atmosferes dels exoplanetes utilitzant ESPRESSO, que podria revelar si WASP-76b és un atípic o un membre d'una classe molt estranya de mons. 

"El que tenim ara és una forma totalment nova de rastrejar el clima dels exoplanetes més extrems", va dir Ehrenreich en un comunicat.

Ho he vist aquí.



13/03/2020

Chandra veu un megacúmul de galàxies en formació

Els astrònoms, fent servir les dades de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA i altres telescopis, han elaborat un mapa detallat d'una rara col·lisió entre quatre cúmuls de galàxies. Eventualment els quatre cúmuls, cadascun amb una massa de al menys diversos centenars de bilions de vegades la de el Sol, es fusionaran per formar un dels objectes més massius de l'univers.

Crèdit imatges; Raig X: NASA/CXC/SAO/G.Schellenberger et al.; Òptica: SDSS

Els cúmuls de galàxies són les estructures més grans del cosmos que es mantenen unides per la gravetat. Els cúmuls consisteixen en centenars o fins i tot milers de galàxies incrustades en el gas calent, i contenen una quantitat encara més gran de matèria fosca invisible. De vegades dos cúmuls de galàxies xoquen, com en el cas del Cúmul Bala, i ocasionalment més de dos col·lisionaran al mateix temps.

Les noves observacions mostren una mega-estructura que està sent acoblada en un sistema anomenat Abell 1758, situat a uns 3.000 milions d'anys llum de la Terra. Conté dos parells de cúmuls de galàxies en col·lisió que es dirigeixen l'un cap a l'altre. Els científics van reconèixer per primera vegada a Abell 1758 com un sistema de cúmuls quàdruples de galàxies en 2004, utilitzant dades del Chandra i del XMM-Newton, un satèl·lit operat per l'Agència Espacial Europea (ESA).

Cada parell de sistema conté dos cúmuls de galàxies que estan en camí de fusionar-se. En el parell nord (a dalt) que es veu en la imatge composta, els centres de cada cúmul ja han passat l'un per l'altre una vegada, fa uns 300 a 400 milions d'anys, i eventualment tornaran a girar. El parell de sud, a la part inferior de la imatge, té dos cúmuls que estan a prop d'apropar l'un a l'altre per primera vegada.

La NASA va considerar aquesta imatge el 28 de febrer de 2020 com la imatge del dia.



Descoberta a la joventut de l’Univers, aquesta galàxia “monstre” que sorprèn als astrònoms

A la il·lustració, una galàxia com les moltes que conté el nostre Univers. Però sorprèn la
galàxia “ultra massiva” que els astrònoms de la Universitat de Califòrnia a Riverside
(EUA) han descobert recentment en la joventut de l’univers. Crèdit: Yuriy Mazur, Adobe Stock

XMM-2599, és al nostre univers el que James Dean era al cinema. Un monstre de galàxia que va viure intensament abans de morir en la flor de la vida. Per què? Els astrònoms no s'ho expliquen encara.

L'Observatori WM Keck es troba al Mont Mauna Kea, a Hawaii. Està equipat amb un potent espectrògraf d’infrarojos, anomenat MOSFIRE (per a Espectrògraf multiusos per a exploració d’infrarojos). És gràcies a ell que els astrònoms han descobert, a uns 12 mil milions d’anys llum de la nostra Terra, una galàxia monstre inusual: XMM-2599.

"Abans que el nostre univers arribés fins i tot als 2.000 milions d’anys, XMM-2599 ja havia format una massa de més de 300 mil milions de Sols. Què la classifica entre les galàxies “ultra massives”", explica Benjamin Forest, investigador, en un comunicat de la Universitat de Califòrnia a Riverside (Estats Units). "Encara més destacable, mostrem que aquesta galàxia va formar estrelles frenèticament quan l'univers tenia menys de mil milions d'anys per tornar-se completament inactiva fins i tot abans d'arribar als 1.800 milions d'anys".

Durant el seu pic d’activitat, la galàxia XMM-2599 formava més de 1.000 masses solars a l’any. La Via Làctia no forma més d’una estrella a l’any. Tot i que aquest tipus de galàxia “ultra-massiva” és rara, els models prediuen la seva existència. Però també prediuen que, en aquest moment de la vida del nostre Univers, encara haurien de formar estrelles activament. Per què XMM-2599 va deixar de crear estrelles tan aviat, segueix sent un misteri.

Clic per engrandir. D’esquerra a dreta, l’evolució de la galàxia XMM-2599 tal com
l’imaginen els astrònoms de la Universitat de Califòrnia a Riverside (Estats Units):
una galàxia polsosa que es converteix en una galàxia morta abans que potser acabi
com la galàxia més brillant d’un cúmul.
© NRAO/AUI/NSF/B. Saxton; Nasa/ESA/R. Foley; NASA/StScI.

Obtenint més informació sobre l'evolució d'aquesta galàxia "super-massiva"

Per als astrònoms de la Universitat de Califòrnia, la galàxia podria ser el descendent d'una població de galàxies polsegoses. Galàxies descobertes recentment pels moderns telescopis d’infrarojos, extremadament llunyanes, i velles, i que formen estrelles a un ritme frenètic.

Els astrònoms de la Universitat de Califòrnia han observat XMM-2599 en la seva fase inactiva i ignoren el que pot haver esdevingut. Però suposen que és avui l’element central d’un dels cúmuls més brillants i massius de galàxies de l’univers local. Tot i que també pot continuar evolucionant per si sol. O que la veritat pot estar en algun lloc entre aquests dos extrems.

Per respondre a aquestes preguntes sense resposta, de moment, els investigadors de la Universitat de Califòrnia van obtenir un temps extra d’observació amb MOSFIRE. Un temps que pretenen fer servir per entendre finalment com es formen les galàxies monstre i després morir.


Ho he vist aquí.

11/03/2020

Matèria fosca: Freeman Dyson ha resolt l’enigma amb un hadró de sis quarks?

Clic per engrandir. Els investigadors proposen un escenari per explicar la matèria fosca
basada no
només en la física de les partícules conegudes, sinó a partir d’una partícula,
un hexaquark!. Crèdit Imatge: Illustris Project

Un exòtic hadró, format per sis quarks, ja havia estat considerat per Freeman Dyson al 1964. Després del seu probable descobriment fa uns anys, dos físics suggereixen que cúmuls d'aquests hadrons en forma de condensat de Bose-Einstein deixat pel Big Bang podrien donar informació sobre la matèria fosca. 

Probablement és la moda del moment sobre la matèria fosca i es basa en un document a priori força seriós des que va ser publicat a Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics i que per tant va ser examinat per alguns experts companys dels autors de l'article, dos físics que treballen a la Universitat de York al nord d'Anglaterra, Mikhail Bashkanov i Daniel Watts.

Tal com expliquen els dos investigadors a l’article disponible en accés gratuït a arXiv, proposen un escenari per explicar la matèria fosca basat no només en la física de partícules coneguda, sinó a partir d’una partícula que tenim de fet, fa uns anys i que es destaca en els laboratoris terrestres, un hadrò exòtic que conté sis quarks. 

La idea és, doncs, probablement més atractiva per als que no els agrada postular l’existència de noves partícules a partir d'una nova física, de les quals encara malauradament no veiem cap rastre en acceleradors o detectors a l’espai com el AMS o enterrats com a Xenon1T.

Interpretació artística d'un hexaquark del tipus dibarió. Hi ha dos quarks
constituents per cadascuna de les tres càrregues de color.

Aquest “hexaquark” va ser batejat com a d*(2380), però sobretot, el seu descobriment va confirmar una predicció teòrica feta el 1964 pel llegendari Freeman Dyson amb el seu col·lega Nguyen-Huu Xuong, pocs mesos després que George Zweig i Murray Gell-Mann publiquessin la seva teoria del quark. Malauradament Freeman Dyson acaba de morir i per tant hauria estat interessant saber què pensava de les idees que van presentar Mikhail Bashkanov i Daniel Watts. 
 
Bose-Einstein es condensa a partir d'un hadró exòtic

Recordem que els barions són partícules compostes per tres quarks, com el protó i el neutró, mentre que els mesons estan compostos per un quark i un antiquark. De fet, d*(2380) podria ser més aviat un dibarió, és a dir una mena d'estat lligat de dos barions ja que dos àtoms poden formar una molècula.

  Un vídeo (en francés) que explica el concepte de condensació de Bose-Einstein.
© Grup de recerca "La Physique Autrement" amb el suport de labex PALM

Recordem també que postulem l’existència de la matèria fosca perquè les estrelles dins les galàxies i les galàxies en cúmuls de galàxies tenen velocitats massa elevades que semblen trair, després de milers de milions d’anys, l’existència d'una distribució de massa superior a la de les estrelles o del gas i que sabem, per diverses raons, que aquesta distribució de masses que no irradia no pot estar formada per protons i neutrons, per tant, barions del Big Bang. Les partícules que constitueixen la matèria fosca han de ser especialment estables. Tot i això, d*(2380) és molt inestable, es desintegra molt ràpidament, cosa que a priori l’exclou com a candidat al títol de partícula de matèria fosca. 

Però sembla que Mikhail Bashkanov i Daniel Watts han trobat una sortida. Els seus càlculs suggereixen que quan un gran nombre de d*(2380) estan presents i formen una espècie de gas, poden unir-se per donar el que s’anomena condensat de Bose-Einstein. De fet, un estat quàntic col·lectiu d’un gas de partícules previst per Albert Einstein el 1925, basat en el treball de Satyendra Nath Bose, i que va ser posat en evidència el 1995 per Eric Cornell i Carl Wieman, un descobriment que els hi va valer el Premi Nobel de Física el 2001.

Un condensat de Bose-Einstein de d*(2380) seria prou estable segons ells per constituir una partícula de matèria fosca. Es mantindria fins a una mida de l'ordre d'un àtom, per tant un Ångström, i podria pesar fins a uns quants grams. És possible una àmplia gamma de mides i masses i d'una quantitat suficient d’aquestes gotes de condensat BE, formades per un gran nombre d’hexaquarks (d’uns quants milers a pocs milions), podria haver estat produida pel Big Bang donant informació de la quantitat de matèria fosca observada, sempre segons els càlculs dels investigadors. Serien vestigis de la transició de fase després d’haver passat el quagma (el plasma de quarks i gluons lliures) a gotes de líquid hadrònic, és a dir els protons i els neutrons després que l’Univers s'hagués suficientment refredat en el moment del Big Bang.

Trieu l'idioma dels subtítols a la configuració del vídeo. Una presentació del quagma. La
primera creació d’aquest plasma de quarks i gluons per part de la Humanitat va ser
anunciada el febrer del 2000 pels investigadors del CERN. L’estudi d’aquest plasma va
continuar després, especialment al Laboratori Nacional de Brookhaven als Estats Units,
en particular amb el RHIC, (Relativistis Heavy Ion Collider). Es produeix principalment
a l'accelerar en direccions oposades dos feixos de nuclis pesats, coure o or per fer-los xocar
frontalment. El mateix es pot fer al LHC amb nuclis de plom. Així, es van realitzar experiments
similars sobre el quagma amb el detector ALICE.  © Fermilab

Excepte que hi hagi captura, aquests condensats haurien de ser molt, molt fortament carregats positivament, per tant, irradien copiosament llum quan són accelerats en els raigs còsmics, per exemple. Per tant, un condensat de d*(2380) NO és matèria fosca ... tret que s’envolti d'altres partícules carregades negativament (antiprotons, electrons?) Per formar un estat lligat i neutre com un àtom.

Una variació sobre el tema de "quark nuggets"

Això és el que postulen Mikhail Bashkanov i Daniel Watts, però òbviament fa que la seva hipòtesi sigui més complicada i, per tant, menys creïble. Tanmateix, formant l’anàleg d’un àtom amb electrons molt fortament lligat a un nucli molt pesat i molt carregat positivament, podria tenir línies d’emissions exòtiques detectables, cosa que faria que la matèria fosca no fos completament fosca i obriria una possible finestra d’observació per provar l’escenari dels dos físics.

De fet, ens trobem davant d’una variant de les teories plantejades des del començament dels anys vuitanta per explicar l’existència de la matèria fosca a partir de cúmuls de quarks, en particular a les obres del 1984 d’Edward Witten, el gran teòric de les supercordes i guanyador de la medalla Fields en matemàtiques, que va conduir al que s’anomenen quark nuggets o estranyets. En aquest cas, eren grups de moltíssims quarks formats per un terç de quarks u, un altre de quarks d i finalment un darrer terç de quarks estranyets, que tornaria a ser estable però carregats positivament i, per tant, haurien d’envoltar-se, per exemple, d’electrons per ser neutres. Witten també creia que es podrien haver creat grans quantitats d’estranys al principi de la història de l’Univers observable, quan es va refredar prou perquè el quagma es condensés en hadrons.

Hem buscat aquests estranyets en experiments d’acceleradors, sense èxit fins ara. Es podien observar en forma de nuclis molt pesats amb una càrrega elèctrica dèbil en els productes de les col·lisions. Podem pensar que és possible una troballa similar amb els condensats de d*(2380), suposant que existeixen ...

Ho he vist aquí.

10/03/2020

Catàleg Charles Messier. Objecte M75

Clic per engrandir. Crèdit de la imatge: NASA, ESA, STScI, and G. Piotto (Università degli
Studi di Padova) and E. Noyola (Max Planck Institut für extraterrestrische Physik)

Descobert el 1780 per Pierre Méchain.

Després del seu descobriment en la nit del 27 al 28 d'Agost de 1780 per Pierre Méchain, el cúmul globular M75 va ser observat per Charles Messier el 5 i el 18 d'Octubre de 1780, i afegit al seu catàleg després d'obtenir-ne una posició. William Herschel el va resoldre en estrelles al 1784 i el va descriure com una "miniatura de M3".

A una distància d'uns 67.500 anys llum, M75 és un dels cúmuls globulars de Messier més remots, situant-se fins i tot més enllà de Centre Galàctic (del què es troba a 47.600 anys llum). Algunes fonts donen fins i tot distàncies més grans, fins a més de 100.000 anys llum! (Per exemple, Burnham en dona 95.000) Això podria fer-lo el globular de Messier més remot, i l'objecte galàctic de Messier més remot de tots. Però la base de dades de WE Harris el té amb 67.500 anys llum, valor que adoptem aquí.

M75 és un dels globulars més compactes i concentrats, classificat com de classe I. A causa d'això i de la seva distància, es requereixen grans telescopis per resoldre-ho en estrelles. El seu diàmetre angular de 6,6' es correspon a una extensió lineal de força més de 130 anys llum, i és de gran lluminositat, potser unes 180.000 vegades la de el Sol (magnitud -8.55).


 
 


Observades per primera vegada desconegudes interaccions entre àtoms


Al gener, els investigadors van anunciar que havien observat per primera vegada la creació d'un enllaç químic. Ara, altres físics revelen que han aconseguit mantenir els àtoms al seu lloc. I després, van ser testimonis d’interaccions desconegudes entre ells.

Làsers, miralls, una cambra de buit, microscopis. Molt temps, energia i experiència. Això és el necessari per als físics de la Universitat d'Otago al Canadà, per aconseguir per primera vegada, mantenir els àtoms individuals al seu lloc; Àtoms de Rubidi (Rb). Una oportunitat única per estudiar interaccions atòmiques complexes mai observades abans.

Els investigadors han atrapat tres àtoms refredats a una temperatura una mica per sobre del zero absolut. Aleshores van poder apropar-los lentament els uns als altres i observar el seu comportament. Dos dels àtoms es van fusionar per formar una molècula. Però els tres àtoms van guanyar energia a través de la reacció. Dos àtoms sols no poden formar una molècula, se'n necessiten almenys tres, afirma el físic Marvin Weyland, en un comunicat de la Universitat d'Otago. Per primera vegada, hem pogut estudiar aquest procés de forma aïllada. Van aparèixer resultats que no havíem observat amb un gran nombre d’àtoms.

Els àtoms es van refredar per làser i es van observar amb una càmera muntada
al microscopi. © Universitat d’Otago

Teories per aclarir

Els investigadors tenen ara més informació sobre com els àtoms xoquen i reaccionen els uns amb els altres de manera individual. Podem imaginar que aviat es podran acoblar i controlar molècules úniques, per construir en un futur tecnologies a escala atòmica.

El que els físics de la Universitat d'Otago han observat és que es triga més temps del previst per formar una molècula. Tenen algunes idees dels mecanismes que podrien explicar aquesta sortida de les teories establertes. Una interacció subtil entre les forces atòmiques i la manera en què els investigadors tenen àtoms aïllats. Però es necessitaran més experiments i més càlculs per entendre completament el fenomen. 

Observant el comportament de tres àtoms de rubidi (Rb) aïllats, aquí veiem una mostra
en un vial, els investigadors han presenciat interaccions desconegudes fins ara.
© Dnn87, Viquipèdia, CC per 3.0

Ho he vist aquí

08/03/2020

La vida a Mart: El Curiosity ha descobert prometedores molècules orgàniques

A Mart, les anàlisis del Curiosity van establir amb fermesa la presència de molècules orgàniques a les roques sedimentàries. Aquestes molècules orgàniques podrien ser biosignatures de formes de vida, però els seus orígens també podrien ser abiòtics. Els exobiòlegs pensen que la primera interpretació és lleugerament més probable amb els tiofens, cosa que és encoratjadora.

Clic per engrandir. Un autoretrat produït per processament d’imatges per ordinador del
rover Curisity a Mart a partir de les seves pròpies fotos. Crèdit: NASA, JPL-Caltech, MSSS

Fa dos anys, la NASA i una publicació a la revista Science informaven que el rover Curiosity, que viatja des de l'agost de 2012 per les capes sedimentàries dins d'un cràter marcià anomenat Gale, havia detectat molècules orgàniques en mostres de roca realitzades amb un trepant en lodolita calcària, una fina roca sedimentaria argilosa semblant al fang.

Desenvolupat per la NASA amb la participació dels laboratoris francesos Latmos i Lisa; SAM (Sample Analysis at Mars: Anàlisi de mostres de Mart) és un conjunt d’instruments de mesura capaços de determinar la composició química (molecular, elemental i isotòpica) del sòl marcià, que efectivament havia identificat compostos tiofènics, aromàtics i alifàtics. A la Terra, aquests compostos es poden associar a l'activitat de la forma de vida i, com sabem, que les roques analitzades es van dipositar fa aproximadament 3.500 milions d'anys al llac que ocupava el cràter de Gale. suposadament contenia aigua comparable als oceans de la Terra en un mateix moment: la notícia era apassionant.

Una presentació del descobriment a Mart de molècules orgàniques pel Curiosity. Podeu
accedir a la subtitulació en el vostre idioma preferit a la configuració del video. © NASA Goddard

Biòtica o abiòtica, aquesta es la qüestió

Malauradament, aquestes molècules orgàniques també podrien haver estat el resultat de processos químics abiòtics, de manera que es podrien haver sintetitzat sense l’ajuda de formes de vida. Dos exobiòlegs, Dirk Schulze Makuch, de la Universitat Estatal de Washington i Jacob Heinz, de la Technische Universität, a Berlín, acaben de publicar un article a la revista Astrobiology, que, sense decidir entre les dues interpretacions, tanmateix inclina lleugerament el pèndol cap a síntesis biològiques respecte a les tiofenes ressaltades amb SAM. 

Com el seu nom indica, per a un químic, els tiofens són compostos organosulfurats que es troben a la Terra en el carbó i el petroli cru, els estromatòlits i els microfòssils. Però a Mart, podrien haver estat portats per meteorits o com a resultat de la reducció termoquímica abiòtica dels sulfats, provocada per altes temperatures fa milers de milions d’anys per l’activitat volcànica marciana.

Tot i això, Dirk Schulze Makuch explica en un comunicat de la Universitat Estatal de Washington: "Hem identificat diverses vies biològiques per a tiofens que semblen més probables que les vies químiques, però encara necessitem proves" i l'investigador cita a un dels seus famosos i difunts col·legues: "Com deia Carl Sagan; les afirmacions extraordinàries requereixen proves extraordinàries".

Dirk Schulze Makuch i Jacob Heinz donen, per tant, a l’article d’Astrobiology un breu resum de les vies imaginables per a la generació i degradació dels tiofens, així com el seu potencial per representar biomarcadors marcians de l’activitat passada dels bacteris; proporcionen indicis per a futures investigacions a Mart i en laboratoris terrestres per respondre a la pregunta de si els tiofens marcians són d'origen biològic o no.

Per exemple, per als éssers vius, és menys costós en energia utilitzar isòtops lleugers de carboni, de manera que la resta de molècules orgàniques directament lligades a l'activitat de formes de vida conegudes a la Terra hi ha una enriquiment significatiu del carboni 12, en comparació amb el carboni 13 més pesat. Schulze Makuch i Heinz recomanen, doncs, utilitzar les dades recollides pel pròxim rover per examinar els isòtops de carboni i sofre. No h'sauria de trigar a saber-ne més si els rovers Rosalind Franklin de la ESA i Perseverance de la NASA arriben a bon port a Mart.



Pirotècnia galàctica a 23 milions d'anys llum

Clic per engrandir. Crèdit de la imatge: Raigs-X: NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al;
Òptica: NASA/STScI; IR: NASA/JPL-Caltech; Radio: NSF/NRAO/VLA

Una galàxia a uns 23 milions d'anys llum és el lloc d'impressionants i continus focs artificials. En lloc de paper, pólvora i foc, aquest espectacle de llum galàctica involucra a un forat negre gegant, ones de xoc i extensos dipòsits de gas.

Aquest espectacle de focs artificials galàctics té lloc a NGC 4258, també coneguda com M106, una galàxia espiral com la nostra pròpia Via Làctia. Aquesta galàxia és famosa però, per alguna cosa que la nostra galàxia no té: dos braços espirals addicionals que brillen amb raigs X, llum òptica i de ràdio. Aquests trets, o braços anòmals, no estan alineats amb el pla de la galàxia, sinó que es creuen amb ell.

Els braços anòmals es veuen en aquesta nova imatge composta, on els raigs X de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA són blaus, les dades de ràdio del Very Large Array Karl Jansky de la NSF són porpres, les dades òptics del Telescopi Espacial Hubble de la NASA són grocs i les dades infrarojos del Telescopi Espacial Spitzer de la NASA són vermells.

Un nou estudi realitzat amb el Spitzer mostra que les ones de xoc, similars a les detonacions sonores dels avions supersònics, estan escalfant grans quantitats de gas, equivalents a uns 10 milions de sols. Què està generant aquestes ones de xoc? Els investigadors pensen que el forat negre supermassiu al centre de NGC 4258 està produint potents dolls de partícules d'alta energia. Aquests dolls colpegen el disc de la galàxia i generen ones de xoc. Aquestes ones de xoc, al seu torn, escalfen el gas, compost principalment per molècules d'hidrogen, a milers de graus.

La imatge de raigs X de Chandra revela enormes bombolles de gas calent per sobre i per sota de el pla de la galàxia. Aquestes bombolles indiquen que gran part del gas que estava originalment en el disc de la galàxia s'ha escalfat i ha estat expulsat a les regions exteriors pels dolls del forat negre.

La ejecció de gas del disc pels dolls té importants implicacions per a la destinació d'aquesta galàxia. Els investigadors estimen que tot el gas restant serà ejectat dins dels propers 300 milions d'anys, molt aviat en escales de temps còsmiques, si no és reposa d'alguna manera. A causa de que la majoria del gas en el disc ja ha estat ejectat, hi ha menys gas disponible perquè es formin noves estrelles. De fet, els investigadors van utilitzar les dades de Spitzer per estimar que les estrelles s'estan formant en les regions centrals de NGC 4258, a un ritme que és unes deu vegades menor que a la galàxia de la Via Làctia.

L'Observatori Espacial Herschel de l'Agència Espacial Europea es va utilitzar per confirmar l'estimació a partir de les dades de Spitzer de la baixa taxa de formació d'estrelles en les regions centrals de NGC 4258. Herschel també es va utilitzar per fer una estimació independent de quant gas queda al centre de la galàxia. Després de tenir en compte el gran augment de l'emissió infraroja causada pels xocs, els investigadors van trobar que la massa de gas és deu vegades més petita del que s'havia estimat anteriorment.

Degut a que NGC 4258 està relativament proper a la Terra, els astrònoms poden estudiar com aquest forat negre està afectant la seva galàxia amb gran detall.

Pots accedir al Catàleg d'objectes Messier del blog fent un clic aquí.

Ho he vist aquí.

01/03/2020

Trànsit de la EEI davant de la Lluna, i amb Mart com a espectador

Clic per engrandir.

El 18 de febrer de 2020, quan va començar el crepuscle al nord de Nou Mèxic, una lluna creixent minvant, el planeta Mart i l'Estació Espacial Internacional van compartir un únic i ben planificat camp de visió. Parlem de la sincronització perfecta!. Si miren d'aprop, la brillantor groguenc del planeta vermell està en el marc de la part superior dreta, més enllà del costat fosc de la Lluna. Crèdit: NASA.


Ho he vist aquí.