El Hubble resol la misteriosa atenuació de Betelgeuse

 Betelgeuse. Clic per engrandir. Crèdit:  A. Dupree (CfA), R. Gilliland (STScI), FOC, HST, NASA

Les observacions del telescopi espacial Hubble de la NASA mostren que l'inesperat enfosquiment de l'estrella supergegant Betelgeuse va ser causat probablement per una immensa quantitat de material calent expulsat a l'espai, formant un núvol de pols que bloquejava la llum de l'estrella procedent de la superfície de Betelgeuse.

Els investigadors del Hubble suggereixen que el núvol de pols que es va formar quan el plasma supercalent es va alliberar d'un aflorament d'una gran cel·la de convecció a la superfície de l'estrella travessant l'atmosfera calenta fins a  les capes exteriors més fredes, on es va refredar i va formar grans de pols. El núvol de pols resultant va bloquejar la llum del voltant d'un quart de la superfície de l'estrella, a partir de finals de 2019. Per a abril de 2020, l'estrella va tornar a la seva brillantor normal.

Betelgeuse és una estrella supergegant envellida, vermella, que ha augmentat de grandària a causa dels canvis complexos i evolutius del seu nucli, un forn de fusió nuclear. L’estrella és tan enorme, que si substituís el Sol al centre del nostre sistema solar, la seva superfície exterior s’estendria per sobre de l’òrbita de Júpiter.

El fenomen sense precedents per al gran enfosquiment de Betelgeuse, que fins i tot es nota fins a simple vista, va començar a l'octubre del 2019. A mitjans de febrer del 2020, l'enorme estrella havia perdut més de les dues terceres parts de la seva brillantor.

Aquest gràfic amb quatre panells il·lustra com la regió sud de l'estrella supergeganta vermella i brillant, la brillantor de Betelgeuse en una evolució ràpida pot haver quedat bruscament enfeblida durant diversos mesos entre els finals del 2019 i principis del 2020. En els primers dos panells, es pot veure a la llum ultraviolada amb el Hubble, una bombolla de plasma brillant i calent és expulsada per l’aparició d’una enorme cèl·lula de convecció a la superfície de l’estrella. Al quadre tres, el gas expulsat s’expandeix ràpidament cap a l’exterior, i es refreda per formar un enorme núvol fosc de grans de pols. El panell final revela l'enorme núvol de pols que bloqueja la llum (tal com es veu des de la Terra) de la quarta part de la superfície de l'estrella. Crèdit d’il·lustració: NASA, ESA i E. Wheatley (STScI).

Aquesta moderació sobtada ha desconcertat als astrònoms, que van lluitar per desenvolupar diverses teories sobre el canvi brusc. Una idea era que una taca solar enorme i freda tapava un ampli terreny de la superfície visible. No obstant això, les observacions del Hubble, dirigides per Andrea Dupree, directora associada del Centre d’Astrofísica-Harvard i Smithsonian (CfA), Cambridge, Massachusetts, suggereixen un núvol de pols que ha cobert una part de l'estrella.

Diversos mesos d'observacions espectroscòpiques de llum ultraviolada de Hubble de Betelgeuse, a partir del gener del 2019, donen lloc a una línia de temps que es va enfosquint. Aquestes observacions proporcionen pistes noves i importants sobre el mecanisme que hi ha darrere de l’enfosquiment.

Hubble va capturar signes de material dens i escalfat que es desplaçava per l'atmosfera de l'estrella al setembre, octubre i novembre de 2019. Aleshores, al desembre, diversos telescopis terrestres van observar que l'estrella disminuïa de lluentor al seu hemisferi sud. Feu clic aquí per saber-ne més.

"Amb el Hubble, veiem el material mentre sortia de la superfície visible de l'estrella i passava per l'atmosfera, abans que es formés la pols que va fer que l'estrella s'enfosquís", va dir Dupree. "Vam veure l'efecte d'una regió densa i calenta a la part sud-est de l'estrella que es desplaça cap a l'exterior".

"Aquest material era de dues a quatre vegades més lluminós que la brillantor normal de l'estrella", va continuar. "I aleshores, aproximadament un mes després, la part sud de Betelgeuse es va enfosquir de forma visible a mesura que l'estrella es feia més fosca. Creiem que és possible que un núvol fosc resulti del flux que va detectar Hubble. Només Hubble ens proporciona aquesta evidència que va portar a l'enfosquiment".

El document de l’equip ha estat publicat online el 13 d’agost a  The Astrophysical Journal.

Estrelles massives supergegantes com Betelgeuse són importants perquè expulsen elements pesats com el carboni a l’espai que es converteixen en els blocs de construcció de noves generacions d’estrelles. El carboni també és un ingredient bàsic per a la vida tal com la coneixem.

Rastreig d'un esclat traumàtic

L'equip de Dupree va començar a utilitzar Hubble a principis de l'any passat per analitzar l'estrella. Les seves observacions formen part d’un estudi del Hubble de tres anys de durada, per controlar les variacions de l’atmosfera exterior de l’estrella. Betelgeuse és una estrella variable que s’expandeix i es contrau, que s’il·lumina i s’enfosqueix, en un cicle de 420 dies.

La sensibilitat a la llum ultraviolada de Hubble va permetre als investigadors sondar les capes per sobre de la superfície de l'estrella, tan calentes, de més de 20.000 graus Fahrenheit (més de 11.000 ºC), que no es poden detectar a les longituds d'ona visibles. Aquestes capes s'escalfen parcialment per les turbulentes cèl·lules de convecció de l'estrella que bombollegen fins a la superfície.

Betelgeuse es fàcil de localitzat al cel nocturn.
Fins i tot en llocs amb contaminació lumínica.
Crèdit: Google-SkyMap

Els espectres del Hubble, presos a principis i finals de 2019, i el 2020, van sondejar l'atmosfera exterior de l'estrella mesurant les línies de magnesi II (magnesi ionitzat individualment). De setembre a novembre de 2019, els investigadors van mesurar el material que es mou a uns 320.000 quilòmetres per hora des de la superfície de l'estrella fins a la seva atmosfera exterior.

Aquest material dens i calent va continuar viatjant més enllà de la superfície visible de Betelgeuse, arribant a milions de quilòmetres de l'estrella a on va romandre. A aquesta distància, el material es va refredar prou com per formar pols, segons van dir els investigadors.

Aquesta interpretació és coherent amb les observacions de llum ultraviolada de Hubble el febrer del 2020, que van demostrar que el comportament de l'atmosfera exterior de l'estrella tornava a la normalitat, tot i que les imatges de llum visible mostraven que encara s'enfosquia.

Tot i que Dupree desconeix la causa de l'esclat, creu que va ser ajudat pel cicle de pulsació de l'estrella, que va continuar normalment tot i l'esdeveniment, segons les observacions de llum visible. El coautor del document, Klaus Strassmeier, del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, va utilitzar el telescopi automatitzat de l'institut anomenat STELLar Activity (STELLA), per mesurar els canvis en la velocitat del gas a la superfície de l'estrella a mesura que es va elevar i va caure durant el cicle de pulsació. L’estrella s’estava expandint en el seu cicle alhora que augmentava la cèl·lula convectiva. El pols que dilata a Betelgeuse pot haver ajudat a impulsar el plasma a sortir a l’atmosfera.

Dupree estima que es va perdre aproximadament dues vegades la quantitat normal de material de l'hemisferi sud durant els tres mesos del esclat. Betelgeuse, com totes les estrelles, està tolt el temps perdent massa, en el seu cas a un ritme 30 milions de vegades superior al Sol.

Betelgeuse és tan a prop de la Terra, i és tan gran, que Hubble ha sabut resoldre les característiques de la superfície, convertint-la en l'única estrella, tret del nostre Sol, on es pot veure el detall de la superfície.

Les imatges de Hubble realitzades per Dupree el 1995 van revelar per primera vegada una superfície tacada que contenia cèl·lules de convecció massiva que es contrauen i el que fa que s’enfosqueixin i s’il·luminin.

Un precursor de Supernova?

La supergeganta vermella està destinada a acabar la seva vida en una explosió de supernova. Alguns astrònoms creuen que l’atenuament sobtat pot ser un esdeveniment pre-supernova. L’estrella està relativament a prop, a uns 725 anys llum de distància, cosa que significa que l’enfosquiment hauria passat al voltant de l’any 1300. Però la seva llum acaba d’arribar a la Terra ara.

 Clic per engrandir. Romanent de la supernova Cassiopea A. Crèdit: NASA/Chandra

"Ningú sap què fa una estrella abans de convertir-se en una supernova, perquè mai s'ha observat", va explicar Dupree. "Els astrònoms tenen mostres d'estrelles potser un any abans de convertir-se en supernoves, però no d'uns dies o setmanes abans que passés. Però la probabilitat que l'estrella es converteixi en supernova en qualsevol moment es ben petita".

Dupree tindrà una altra oportunitat d'observar l'estrella amb el Hubble a finals d'agost o principis de setembre. Ara, Betelgeuse es troba al cel diürn, massa a prop del Sol per a observacions amb el Hubble. Però l’Observatori de Relacions Solar Terrestres (STEREO) de la NASA  ha pres imatges de l’estrella gegant des de la seva ubicació a l’espai. Aquestes  observacions mostren que Betelgeuse es va tornar a enfosquir entre mitjan maig i mitjans de juliol, tot i que no tan dramàticament com durant l'any.

Dupree espera utilitzar STEREO per a més observacions de seguiment per controlar la brillantor de Betelgeuse. El seu pla és tornar a observar Betelgeuse l'any que ve amb STEREO quan l'estrella s'hagi tornat a expandir cap a l'exterior en el seu cicle, per veure si es desencadena un altre esclat.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M97

Clic per engrandir. la Nebulosa del Mussol està situada al cel a uns 2.600 anys llum de distància cap al fons del carro de l'Óssa Major. També catalogada com M97, el 97è objecte de la coneguda llista de Messier, la seva forma rodona i la col·locació de dos "ulls" grans i foscos suggereixen la cara d'un mussol observant. Un dels objectes més febles del catàleg de Messier, la nebulosa del Mussol és una nebulosa planetària, l'embolcall gasós que brilla amb una estrella moribunda i semblant al Sol quan es queda sense combustible. De fet, la Nebulosa Mussol ofereix un exemple del destí del nostre Sol, ja que es quedarà sense combustible en uns 5.000 milions d’anys més. Com veiem, la nebulosa té una superfície de més de 2 anys-llum, cosa que la fa aproximadament 2.000 vegades el diàmetre de l'òrbita de Neptú. Aquesta imatge en color mostra bonics detalls impressionants dins del mussol còsmic. La composició inclou imatges realitzades a través de filtres de banda estreta durant un total de 24 hores de temps d’exposició. Aquesta imatge va ser considerada com a foto del dia per la NASA el 15 de maig del 2009. Crèdit: Keith Quattrocchi

Descoberta per Pierre Méchain en 1781.

La nebulosa del mussol, un dels objectes més febles de el Catàleg Messier, va ser descoberta per Pierre Méchain el 17 de febrer de 1781. És una de les quatre nebuloses planetàries del seu catàleg i està situada a la constel·lació de l'Óssa Major.

En la seva descripció d'aquest objecte, Charles Messier esmenta també altres dos objectes nebulosos, observats alhora (per ell mateix i per Méchain), però que no havia inclòs en la seva versió impresa de 1781, publicada en Connoissance des Temps, (coneixement dels temps) el 1784. Com la descripció és òbvia i ell va afegir a mà posicions en la seva còpia personal, així com descripcions en la seva versió manuscrita de pre-impressió, ara sabem realment que va observar els objectes M108 i M109. L'almirall William H. Smyth va ser el primer a classificar-la com nebulosa planetària en 1844. El nom de Nebulosa del Mussol l'hi devem a Lord Rosse que va ser el primer a utilitzar-lo en 1848, (veure el seu dibuix). En 1866, William Huggins va reconèixer la seva naturalesa de nebulosa gasosa a partir l'observació del seu espectre, on va descobrir dues línies espectrals.


M97 és una de les més complexes nebuloses planetàries. La seva aparença ha estat interpretada com una coberta cilíndrica tòrica, (o com un globus sense els seus extrems) vista obliquament, de manera que els extrems del cilindre es corresponen a les zones pobres en matèria d'ejecció, que serien els ulls del mussol. Aquesta coberta està embolicada per una lleu nebulosa, de lleugera ionització. La massa de M97 ha estat estimada en 0.15 masses solars, mentre que l'estrella central, de magnitud 16, en tindria 0.7. La seva edat dinàmica és d'aproximadament 6.000 anys (Segons Stephen J. Hynes, Planetary Nebulae).

Com succeeix en les nebuloses planetàries, el Mussol és netament més brillant visualment (Machholz: mag.9,7, Hynes: mag.9,9), que en foto (al voltant de mag 12), ja que la major part de la llum és emesa en la línia espectral verda, (vegeu la nostra pàgina de Nebuloses Planetàries). La seva distància és incerta: el Sky Catalogue 2000 indica 1.300 anys llum (400 pársecs), IS Shklovsky 1.430, mentre que O'Dell i Kohoutek per separat en donaven 1.600 a principi dels anys 60, Cudworth (1974) 2.600 (el nostre valor), Becvar al seu catàleg de l'Atlas Coeli indica 7.460, Voroncov-Veljaminov publiquen 8.150. Finalment Kenneth Glyn Jones dóna 10.000, i per Kauffman té 12.000 anys llum. Alguns d'aquests valors ja són citats per Burnham.

Clic per engrandir. Combinació de 3 imatges CCD de 600 segons d'exposició en
cada un dels filtres d'emissió Hα, NII, OIII fetes amb el telescopi T150 el 19/02/2004.
Crèdit: Observatori de Sierra Nevada, IAA-CSIC

 

Un altre halo exterior es va detectar, comparativament tard, el 1991 per Karen B. Kwitter (Manchado et.al. 1992, Kwitter et.al. 1993).

La imatge DSSM de M97 permet veure en el fons d'aquesta nebulosa, diversos petits objectes nebulosos, molt probablement galàxies llunyanes. L'estrella més brillant situada a sobre i cap a l'esquerra de la nebulosa se sobreposa a l'objecte més lluminós. Aquest objecte més brillant del fons pot trobar-se en imatges amb exposicions més llargues de la Nebulosa del Mussol, també en algunes imatges d'aficionats de la nostra col·lecció.

M97 al web del SEDS
Índex del Catàleg Messier del blog

Com un jove Tità es va escapar de ser destruït per Saturn

Clic per engrandir. Recreació artística de satèl·lits formant-se al voltant d'un planeta
gasós gegant. Crèdit: Nagoya University

Fins al moment, totes les simulacions numèriques han provocat la formació de diverses llunes de Saturn de la mida de Tità, totes elles o bé han estat devorades ràpidament pel gegant o han sobreviscut, deixant almenys dos grans satèl·lits. Per primera vegada, un escenari permet a Tità aparèixer en simulacions escapant-se tot sol de la seva destrucció.

Construir la cosmogonia del sistema solar no només requereix que es comptabilitzi la formació dels planetes, sinó també les seves llunes i els anells que poden tenir. L’origen de la lluna de la Terra, igual que les de Saturn i els seus anells, ho hem de qüestionar. Ens agradaria entendre, en particular, com aquest gegant gasós va adquirir el satèl·lit Tità.

Recordem que aquesta és la lluna més gran de Saturn i la segona lluna més gran del nostre sistema solar després de Ganimedes, la lluna de Júpiter, que només és un 2% més gran. Amb un radi d’uns 2.575 quilòmetres, Tità no és només aproximadament un 50% més gran que la nostra Lluna, sinó també més gran que el planeta Mercuri.

Clic per engrandir. Imatge artística d'una lluna formant-se al voltant d'un planeta
gegant, com Júpiter o Saturn, que sempre es formen al voltant d'un astre en el seu
disc protoplanetari. © Universitat de Nagoya

Per explicar el seu naixement, els planetòlegs solen implicar una mena de formació in situ de Tità en un disc d’acreció que contenia pols i sobretot gas al voltant d'un Saturn jove, d’una manera similar a la gènesi dels planetes del disc protosolar al voltant d'un Sol jove. Aquesta sub-nebulosa saturniana, com l'anomenen els investigadors, fins i tot es creu que és l'origen d'altres llunes de Saturn com Encèlad i Jàpet. Com a curiositat, si Tità va ser descobert per Christian Huygens, Tetis, Dione, Rea i Jàpet van ser descoberts per Jean-Dominique Cassini que els va anomenar "Sidera Lodoicea" (les estrelles de Lluís) en honor al rei Lluís XIV.

Però aquest escenari tenia un problema. Les simulacions numèriques en ordinadors realitzades fins al present per reproduir la formació de Tità, o no van produir un cos celeste tan gran, ja sigui produint-ne diversos que sobrevivien en clara contradicció amb les observacions. De fet, per ser més precisos, les llunes grans es van formar amb una mida comparable a Tità, però totes van acabar sent engolides ràpidament pel gegant gasós.

La física del disc d'acreció modelada millor.

Ara dos astrofísics japonesos, Yuri Fujii, professor a la Universitat de Nagoya, i Masahiro Ogihara, professor de l'Observatori Astronòmic Nacional del Japó (NAOJ), anuncien haver trobat una solució a aquest enigma en un article publicat a Astronomy and Astrophysics Letters i també disponible a arXiv.

Clic per engrandir. Resultats de la simulació que mostren els radis orbitals en funció del
temps de 7 hipotètiques llunes de massa comparables a les de Tità. A mesura que avança
la simulació, gairebé tots aquests satèl·lits cauen al planeta, no obstant això, el satèl·lit més
exterior sobreviu fins que el gas del disc es dissipa. Aquest satèl·lit resideix temporalment
a la "zona segura". © Fujii i Ogihara, A&A, 2020. Traducció de la infografia: sci-bit 

El disc d’acreció de la sub-nebulosa es comporta com un gas, amb temperatura i pressió, però també amb radiació i fonts d’opacitat d’aquesta radiació, que influeix en la distribució de la temperatura del disc. Els astrofísics han tingut en compte les fonts d’opacitat per a la transferència radiactiva en forma de pols gelat i silicats. Al final, les simulacions van ser capaços de tenir en compte els efectes del gas en la formació de llunes en els càlculs, i que òbviament també tenien en compte les forces gravitacionals d’atracció presents entre tots els cossos.

Els investigadors van descobrir llavors que hi havia una mena de zona segura, una regió en forma d’anell al voltant de Saturn, en la qual es podria formar un planeta de la mida de Tità, migrant cap a l’exterior per l’efecte de la pressió d’un gas més calent que en simulacions anteriors, però mantenint-se en aquesta zona mentre que els altres, més a prop de Saturn, van acabar sent engolits.

Per primera vegada, una simulació digital va conduir automàticament a l'existència d'una sola lluna gegant com Tità a l'entorn de Saturn. Però els astrofísics són prudents. Encara no és possible concloure que així es va formar el satèl·lit.

Per esbrinar-lo, probablement caldria observar un gran nombre d’exollunes al voltant dels exosaturns i descobrir que gairebé cada cop només hi ha un "exotità" per a cada "exosaturn". No hem arribat encara al futur proper.

Clic a la imatge per engrandir. Un escenari per a la formació d’una sola lluna gran. (1) A mesura que es forma un planeta, un disc amb gas i pols gira al voltant del planeta. Els materials sòlids es condensen en aquest disc. (2) Els components sòlids assoleixen la mida de satèl·lit al disc circumplanetari. A partir d'aquest pas es van iniciar les simulacions per a aquesta investigació. (3) Les òrbites d'aquests satèl·lits dins del disc canvien progressivament a causa de la influència del gas. Molts satèl·lits s’acosten al planeta en òrbita i acaben caient al planeta. Tot i això, un satèl·lit amb una òrbita situada en una "zona segura" no cau al planeta, sinó que manté la seva distància respecte al planeta. (4) A mesura que el gas del disc es dissipa,el satèl·lit que sobrevisqui a la "zona segura" romandrà en una òrbita estable fins al final. © Naoj 

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M96

Clic per engrandir. Crèdit: Hubble. NASA/ESA

Descoberta per Pierre Méchain en 1781.

M96 és el membre més brillant del grup de galàxies Leo I, pel que aquest  és també anomenat grup M96, i inclou també a M95 i a M105, així com a un nombrós grup de galàxies més tènues.

Pierre Méchain va descobrir M96, juntament amb M95, el 20 de març de 1781. Charles Messier la va incloure al seu catàleg el 24 de març de 1781. Estava entre les primeres espirals que havien estat descobertes, i va ser llistada per Lord Rosse com una de les 14 "nebuloses espirals" descobertes abans de 1850.

S'ha calculat la seva distància al voltant de 41 milions d'anys llum (després d'aplicar correccions per a l'escala de distàncies que estan implicades pels resultats del satèl·lit Hipparcos de l'ESA) per Nial R. Tanvir observant variables cefeides amb el Telescopi Espacial Hubble. Interpolada amb el resultat de l'HST de 35,5 milions d'anys llum per a la seva veïna M95, adoptem aquí el valor de 38 milions d'anys llum per a tot el grup.

A aquesta distància, el diàmetre aparent de la seva regió central més brillant, 6 minuts d'arc, correspon a una dimensió lineal de 66.000 anys llum. No obstant això, com es pot veure al Digital Sky Survey image o l'Atles Hubble de Galàxies, aquesta galàxia te extensions febles, un anell exterior de filaments (fragments d'un braç espiral), que estan connectats a la brillant part visible prop de l'extrem nord-oest de l'eix major. L'anell té un diàmetre de al menys prop de 9 minuts d'arc en la imatge DSS, corresponent al voltant de 100.000 anys llum.

La magnitud aparent de 9,2 mag correspon a una magnitud absoluta de 21,1.

D'acord amb l'Atles en Color de Galàxies de J.D. Wray, el brillant disc interior es compon d'una població estel·lar d'un color groc suau, que acaba lleugerament sobre d'un anell de nusos blaus. Aquests nusos són amb probabilitat cúmuls d'estrelles joves i calentes. Com es veu en la nostra imatge, aquesta galàxia conté una quantitat significativa de pols, que aparentment està més concentrat a la banda esquerra de la imatge. És comú que la pols aparegui amb més contrast al costat proper de la galàxia que en el llunyà, per tant aquesta asimetria indica que el costat proper de M96 està a l'esquerra en la imatge que encapçala l'article. 

Clic per engrandir. Les línies de pols semblen arremolinar-se al voltant del nucli de Messier
96 en aquest acolorit i detallat retrat de la bella illa a l'univers. Per descomptat que M96
és una galàxia espiral, i comptant els tènues braços que s'estenen més enllà de la regió
central més brillant, abasta 100 mil anys llum més o menys, al voltant de la mida de la
nostra pròpia Via Làctia. Se sap que M96 està a 38 milions d'anys llum de distància,
un membre dominant del grup de galàxies Leo I. Galàxies de fons i membres més petits
del grup Leo I poden ser trobades examinant la imatge, però el consumat astrofotògraf
Adam Block està més intrigat per la galàxia espiral que aparentment es troba darrere
del braç espiral extern a prop de la posició de les 10 en punt. L'espiral de la vora sembla
ser aproximadament 1/5 de la mida de M96. Si l'espiral és similar en grandària real a M96,
llavors es troba unes 5 vegades més lluny. Aquesta imatge va ser considerada com la foto
del dia per la NASA el 15 de juny del 2007. Crèdit: Adam Block (Caelum Observatory),
Acknowledgement: R. Jay GaBany.

G. de Vaucouleurs ha determinat que M96 està inclinada 35 graus de la nostra línia de visió, i que rota arrossegant els seus braços espirals.

El 9 de maig de 1998, Mirko Villi va descobrir una supernova billant, SN 1998bu, de magnitud 13, que va incrementar ràpidament la seva brillantor fins 11,8 mag.

M96 al web del SEDS
Índex del Catàleg Messier del blog

El VLT fotografia una magnífica nebulosa en forma de papallona

La nebulosa NGC 2899 és coneguda per la seva forma simètrica amb forma d’una papallona lluminosa que sembla surar en l’espai. El  Very Large Telescope (VLT) de l’ESO (Observatori Austral Europeu) acaba de donar a conèixer la imatge més brillant i detallada d’aquesta geganta bombolla de gas. Situada entre 3.000 i 6.500  anys llum de la Terra a la constel·lació de la Vela, va ser descoberta per l’astrònom britànic John Herschel el 1835.

Clic per engrandir. Aquesta imatge de la nebulosa NGC 2899 va ser capturada per
l'instrument FORS (sigles en anglès de Reductor Focal i espectrògraf de baixa
dispersió), instal·lat en un dels quatre telescopis del VLT a Xile. © ESO 

Malgrat el seu nom, les nebuloses planetàries no tenen res a veure amb els planetes. Estan formades per antigues estrelles massives que es van ensorrar sobre elles mateixes expulsant gasos de la seva capa exterior. Aquest núvol de gas està ionitzat per la radiació ultraviolada emesa per l'estrella, donant lloc a un halo en forma de disc similar a un planeta. En el cas del NGC 2899, la nebulosa té dues estrelles centrals, cosa que li dóna aquest aspecte simètric. La primera estrella ha arribat al seu final de vida i ha expulsat les seves capes exteriors, l’altra estrella interfereix amb el flux de gas abrasador a on les temperatures poden arribar als 10.000 graus. Els gasos d’hidrogen formen un halo vermellós al voltant dels gasos d’oxigen, de color blau. Només del 10% al 20% de les nebuloses planetàries presenten aquesta estructura bipolar, segons ESO. 

Els astrònoms que utilitzen el Very Large Telescope de l'ESO han capturat una
"papallona espacial", una nebulosa planetària coneguda com NGC 2899. Aquest
vídeo ofereix impressionants vistes d'aquest objecte i de la ciència que hi ha
al seu darrera. Crèdit: ESO. Pots triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo.

Vist aquí i aquí

Catàleg Charles Messier. Objecte M95

Clic per engrandir. Aquesta imatge del Hubble de M95 va ser considerada la
imatge del dia per la NASA el 29 de maig del 2019. Crèdit de la imatge: NASA,
ESA, Hubble, ESO, Amateur Data; Processing & Copyright: Robert
Gendler & Roberto Colombari

 Descoberta per Pierre Méchain el 1781.

Pierre Méchain la va descobrir, juntament amb M96, el 20 de març de 1781. En conseqüència, Charles Messier la va incloure en el seu catàleg el 24 de març de 1781.

M95 és una espiral barrada de tipus SBb, o SB(r)ab segons la classificació de de Vaucouleurs, amb els braços gairebé circulars. Alan Sandage, en l'Atles Hubble de Galàxies, la descriu com una "galàxia anellada típica". La seva aparença general és bastant similar a M91 llevat que M95 té una estructura espiral més pronunciada.

M95 és un membre del grup Leo I o M96, el qual també conté a M96, a M105 i a diverses galàxies més tènues. La galàxia espiral barrada M95 va ser una de les galàxies triades en el projecte clau del Telescopi Espacial Hubble (HST) per a la determinació de la constant Hubble: El HST es va emprar per buscar variables Cefeides i després determinar la distància a aquestes galàxies. Es va obtenir i publicar un resultat preliminar el 1996-97 per l'equip H0-Projecte-Clau (escrit VII, 1997) del HST. El seu resultat, corregit segons l'ajust relativament recent del punt zero de brillantor de Cefeides realitzat pel satèl·lit astromètric de l'ESA Hipparcos, dona una distància de 35,5 +/- 3,1 milions d'anys llum. Això coincideix força bé amb el valor de prop de 41 milions d'anys llum (després de la correcció per als resultats de Hipparcos) que va ser prèviament obtinguda per Nial R. Tanvir per a la seva veïna M96, i que implica una distància a totes les galàxies en el grup Leo I de prop de 38 milions d'anys llum. 

M95 al web del SEDS
Índex del Catàleg Messier del blog

 

Saturn: El Hubble observa canvis en l’atmosfera del planeta anellat

Clic a la imatge per engrandir. L'atmosfera de Saturn està composta principalment d'hidrogen i heli. També s'hi troben traces d'amoníac, metà, vapor d'aigua i hidrocarburs que li donen una coloració marronosa-groguenca. Aquesta darrera imatge presa pel telescopi espacial Hubble, ens mostra també dues de les llunes de Saturn; Mimas a la dreta i Encèlad a la part inferior. Crèdit de la imatge: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), M.H. Wong (University of California, Berkeley) i l'equip OPAL.

El dissabte 4 de juliol de 2020, el Telescopi Espacial Hubble va capturar noves imatges de Saturn mentre el planeta anellat es trobava a uns 1.350 milions de quilòmetres de la Terra. I a ple estiu en el seu hemisferi nord.

La Terra fa gairebé 30 voltes al voltant del Sol, mentre que Saturn només en fa una. I cada vegada que el nostre Planeta li treu una órbita a Saturn, els astrònoms aprofiten l'ocasió per apuntar el Telescopi Espacial Hubble en la seva direcció. Això és el que va tornar a passar aquest dissabte 4 de juliol del 2020.

Animació en 4K d'un conjunt de fotografies espectaculars de la Cassini.
Vegeu més detalls al final de l'article.

Recordeu que Saturn està, com la Terra, inclinat sobre el seu eix. També com la Terra, te un cicle d'estacions. Ara mateix és estiu a l’hemisferi nord del planeta anell. I Hubble hi va fotografiar una lleugera bruma vermellosa. És el resultat d'una circulació atmosfèrica modificada, o de l'eliminació de partícules congelades d'aerosols a l'atmosfera de Saturn, o de la modificació de les quantitats de les boires fotoquímiques. Tot sota l'efecte d'un augment de la lluminositat solar.

Descobrir el misteri dels anells de Saturn

El telescopi espacial també va observar algunes petites tempestes. Sembla que van i venen segons les observacions de Hubble. I com al 2019, l'estructura de bandes de l'atmosfera de l'hemisferi nord està ben marcada. Tot i que les bandes en qüestió canvien lleugerament de color d’any en any.

Clic per engrandir. Saturn vist pel telescopi espacial Hubble en ocasió de l'apropament a
la Terra el 20 de juny del 2019. © NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center),
i M.H. Wong (University of California, Berkeley)

Aquesta imatge del Hubble també ofereix una visió amb extrema resolució dels anells de Saturn i de la seva estructura. Es componen bàsicament de trossos de gel. La lògica podria dir que es van formar al mateix temps que el planeta, fa més de quatre mil milions i mig d'anys. Però la seva brillantor, que fa pensar en la neu acabada de caure, suggereix que es poden haver format més recentment. “La sonda espacial Cassini va observar a l'atmosfera de Saturn ploure diminuts grans de gel. Això suggereix que els anells no sobreviuran més de 300 milions d’anys més. I aquest és un argument a favor d'aquesta hipòtesi", explica Michael Wong, astrònom, al comunicat de  la NASA. Tot i que encara no s’ha aconseguit explicar cap teoria per explicar el fenomen.

Per saber més sobre el vídeo que acompanya aquest post:

El vídeo ha estat creat a partir de més de 30.000 fotografies reals preses per la sonda Cassini. El màster té una resolució de 5.6k (5600 x 4200 píxels) amb tota la feina feta en un espai de color de 32 bits. No s'han utilitzat models 3D, CGI o mapes de textura. Creat completament a partir de fotografies reals usant fotoanimació i fotoanimació multiplanar. No s'han utilitzat imatges generades per ordinador, pintura, clonació, tweening, morphing, mapes de textura, projecció de cambra o models 3D. Fins i tot els títols de "stargate" són creats usant fotos - un mosaic de 8000 fotos de tot el cel es va ampliar molt ràpid per donar una aparença borrosa.

Aquesta pel·lícula "casolana", sense ànim de lucre i totalment voluntària, és del cineasta Stephen van Vuuren de Greensboro, NC, EUA, amb molta ajuda de processadors d'imatge voluntaris de tot el món:

http://www.insaturnsrings.com/
https://www.facebook.com/insaturnsringsmovie
https://twitter.com/insaturnsrings

La pel·lícula està creada al 100% utilitzant només fotografies planes en 2D (sovint centenars o milers per fotograma) "cosides" per obtenir resolucions massives de més de cent megapíxels que s'escalen i amplien utilitzant tècniques desenvolupades pel cineasta, basades en els processos de Ken Burns i d'animació fotogràfica a 2.5D.

En realitat, ni tan sols es requeriria un ordinador per fer això, tot podria fer-se exactament usant tècniques de fotoanimació de fa 100 anys.

Crèdit de la música: Adagio per a cordes, compost per Samuel Barber, publicat per G. Schirmer, Inc. (ASCAP). Copyright de gravació SV2 Studios, LLC i In Saturn s Rings, LLC.

Ho he vist aquí i aquí.

Catàleg Charles Mesier. Objecte M94

Clic per engrandir. Imatge òptica de M94.  ©2006- 2010 R Jay GaBany

Descoberta per Pierre Méchain el 1781.

M94 va ser descoberta per Pierre Méchain el 22 de Març del 1781. Una vegada rebut l'informe del seu amic, Charles Messier la va observar, va determinar la seva posició i la va catalogar el 24 de Març de 1781.

La galàxia espiral M94 es va classificar Sab degut a la seva regió interior extremadament brillant (sobreexposada a la nostra imatge). Aquest brillant disc circular està envoltat per un anell de regions actives de formació estel·lar, marcades per cúmuls de joves estrelles blaves, que el separen marcadament d'un anell menys brillant format per una població estel·lar més vella i groguenca. No obstant això, en les rodalies, aquesta regió acaba novament en un anell d'activitat moderada de formació estel·lar, per la qual cosa M94 és una de les relativament rares galàxies en què poden observar dues "onades" de formació estel·lar. En exposicions molt llargues, es fa visible un anell posterior molt tènue, d'uns 15 minuts d'arc de llarg, un suggeriment del que es pot veure a la imatge DSSM de M94, i així mateix en la inserció de l'Atles Hubble de Galàxies.

La distància de M94 encara no ha estat ben determinada (al menys per al coneixement en el moment de redactar aquest article). Tully dóna uns 14 milions d'anys llum, Burnham 20 i Kenneth Glyn Jones 33 milions d'anys llum.

Clic per engrandir. Imatge composta en espectres infraroig i ultraviolat. Crèdit imatge:
Spitzer Legacy Program, GALEX Nearby Galaxy Survey & R. Jay GaBanyImage 8 of 8.

De Vaucouleurs (1975) ha llistat M94 com un membre d'un grup proper o núvol de galàxies, Núvol de Canes Venatici I (CVn I) o grup M94, juntament amb M64 i un grup de galàxies més tènues. Aquest grup és també assenyalat per Schmidt and Boller (1992), però no figura en el Catàleg de Galàxies Properes de R. Brent Tully, qui barreja més membres (però excloent per exemple a M64) en un mateix grup amb els membres del grup NGC 4244 de Schmidt-Boller.

M94 al web del SEDS
Índex del Catàleg Messier del blog

 

El millor mapa de l'Univers fet fins ara

Clic per engrandir. El mapa es remunta des del fons còsmic, als inicis de l’Univers,
fins a les estrelles més recents. Crèdit: EPFL

Com a culminació als més de vint anys de treball dirigits a identificar la posició i les distàncies de les galàxies, aquest mapa 3D ofereix una visió completa i única de la història de l’Univers des del Big Bang fins als nostres dies. També confirma els models teòrics i pot proporcionar una millor comprensió de les contradiccions entre aquests diferents models.

"Aquest és el mapa 3D més gran de l'expansió de l'Univers mai realitzat fins ara", afirma Jean-Paul Kneib, del laboratori d'astrofísica de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Fruit del treball d’un consorci de diversos centenars de científics d’una trentena d’institucions diferents de tot el món, aquest mapa omple les darreres llacunes de la història de l’Univers des dels seus inicis, fa 13,7 mil milions anys, fins avui. El projecte eBOSS (extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), engegat el 2012 i dirigit per Jean-Paul Kneib, recollia pacientment dades de quatre milions de galàxies i quasars per tal d’establir aquest mapa únic.

Aquest vídeo presenta el mapa tridimensional més detallat de l'univers conegut per
la humanitat, ha estat obtingut pel Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Científics de
tot el món acaben de completar un estudi de 20 anys de durada sobre el cel
nocturn, mesurant les posicions i distàncies de més de 4 milions de galàxies i
quàsars. Aquest detallat mapa ajudarà als científics a posar llum sobre els misteris
pendents del nostre Univers. Anem a fer un viatge des de les estrelles locals fins
als confins del nostre Univers!. Crèdits: EPFL

Els inicis de l’Univers són relativament coneguts gràcies al treball teòric del Big Bang i a l’observació del fons còsmic, aquesta radiació “fòssil” dels inicis de l’Univers. Estudiant galàxies llunyanes i utilitzant càlculs de distància, també obtenim una bona idea de la velocitat d’expansió i composició de l’Univers durant els darrers milers de milions d’anys.

"Tot i això, encara faltaven les dades de tots dos que van necessitar cinc anys de feina per omplir el buit que quedava", segons Kyle Dawson, de la Universitat de Utah i un dels líders del projecte. "L’anunci d’avui representa, doncs, un dels avenços més importants de l’última dècada en termes d’observació cosmològica”. Les dades obtingudes pel programa eBOSS complementen les del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un programa de recerca d’objectes celestes que utilitza el telescopi d’Apache Point a Nou Mèxic (Estats Units).

Clic per engrandir. El mapa 3D de l’Univers enumera més de 4 milions de galàxies i quàsars. © EPFL

El segell de les galàxies segons el seu espectre lluminós

Per dur a terme aquest estudi, els equips es van interessar en diferents marcadors que revelen la distribució de la massa en l'Univers. Parts del mapa de fa sis milions d'anys, per exemple, van ser traçats mitjançant observacions de les galàxies més antigues i vermelles. Per a èpoques més distants, els investigadors han fet servir galàxies més joves i blaves. I per retrocedir encara més, més enllà de 11.000 milions d'anys, s'han basat en quàsars d'antigues galàxies en implosió a on els nuclis es fan ultralluminosos pel forat negre que absorbeix la llum al seu voltant.

Resoldre l’enigma de la constant de Hubble

Tal com preveien els nous models de la Teoria de la Relativitat d'Einstein, aquest mapa revela que en algun moment l'expansió de l'Univers es va accelerar i que aquesta acceleració ha continuat des de llavors. Això es deuria a la presència d’energia fosca que s’oposa a la gravetat que tendeix a frenar naturalment l’expansió de l’Univers.

No obstant això, els diferents mètodes de mesura de la velocitat d’expansió, anomenats “constant de Hubble”, condueixen a valors contradictoris d’aquesta constant. Els models que parteixen de les estrelles més properes per retrocedir en el temps donen un valor de 74 quilòmetres per segon i per megaparsec. El mètode invers d’ascendir des de baix resulta en 67,4. Una petita, però inexplicable diferència, que s'anomena la "tensió" de la constant de Hubble.

"La gran precisió i la gran varietat de dades del programa eBOSS fan que sigui poc probable que aquesta diferència sigui deguda a l'atzar", afirma Jean-Paul Kneib. Si aquest era el cas, vol dir que l’antic Univers estava regit per lleis físiques fins ara desconegudes.

Per saber-ne més

El redshift (desplaçament al vermell) és un efecte físic a causa de l’expansió de l’Univers: com més ràpid s’allunyi un objecte celeste, el seu espectre lluminós més es desplaça a una longitud d’ona més llarga (a causa de l’efecte Doppler). Aquest fenomen és una prova de l’expansió de l’espai-temps.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M93

Clic per engrandir. M93. Crèdit: Wikisky.

Descobert per Charles Messier el 1781.

Messier 93 (NGC 2447) és un bonic cúmul obert d'estrelles a la constel·lació de Popa.

Com un dels últims objectes profunds que va trobar personalment, el cúmul obert M93 va ser descobert per Charles Messier i catalogat per ell el 20 de març de 1781.

M93 és un dels cúmuls més petits però brillants i oberts, les estrelles formen una forma triangular, mentre que Kenneth Glyn Jones la va trobar més com una papallona, ​​i l'almirall Smyth les seves estrelles li van recordar la forma d'un peix. Almenys uns 80 membres apareixen repartits pel seu diàmetre aparent de 22′, que és de l’ordre de 20-25 anys llum linealment a la seva distància d’uns 3.600 anys llum.

Clic per engrandir. M93 a la volta celeste.

Les estrelles més brillants de M93 són gegants blaves del tipus B9, la seva edat s'ha estimat aproximadament en 100 milions d'anys. La seva classificació Trumpler es dóna com I, 3, r. 

Per trobar M93, trobeu Omicron1 i Omicron2 CMa a uns 8º SE de Sirius, i M93 al mateix paral·lel (declinació) que Omicron2 però 10º E, a prop de Xi Puppis. 

M93 al web del SEDS
Índex del Catàleg Messier del blog