Els forats negres supermassius son fruit de la matèria fosca del Big Bang?

Els forats negres supermassius es van originar a partir de la matèria fosca durant el Big Bang?

Els forats negres estan a tot arreu de l'Univers i alguns creuen que podrien formar part de la matèria fosca. Per contra, de fet, podria haver provocat el col·lapse directe de les seves "sobredensitats" de matèria durant el Big Bang, donant lloc als primers forats negres supermassius.

Clic per engrandir. Les simulacions numèriques de la formació de les grans estructures de l'Univers
permetrien entendre com la matèria fosca podria haver donat lloc als primers forats negres supermassius.
Aquí, una imatge presa d'una d'aquestes simulacions amb superordinadors com a part del projecte de
simulació del mil·lenni, l'objectiu del qual és aprendre més sobre com es formen les galàxies i els cúmuls
de galàxies i s'uneixen per crear, a gran escala, filaments semblants a estructures. La imatge es prou
precisa per entendre molts aspectes de l'univers observable mitjançant la teoria de la gravetat de Newton.
Crèdit: Max Planck Institute for Astrophysics, Springel et al.

 

Una de les motivacions més importants per suposar l'existència de partícules de matèria fosca mai demostrada a la Terra en col·lisions amb acceleradors de partícules o en detectors enterrats sota muntanyes és poder donar a llum ràpidament les galàxies que ja observem formades almenys fa uns quantes centenars de milions d'anys després del Big Bang.

 

En efecte, l'anàlisi de les fluctuacions de temperatura de la radiació fòssil ens permet deduir en primer lloc les fluctuacions de densitat de la matèria normal, que interacciona amb la llum, només aproximadament 380.000 anys després del Big Bang. Si es calcula el temps de col·lapse d'aquestes fluctuacions de la matèria segons les lleis de gravitació conegudes, les galàxies no haurien tingut temps de formar-se encara avui. Però si imaginem les fluctuacions de densitat d'un material que no pot emetre llum (o molt poca) més importants que per al material format per protons, neutrons i electrons, llavors les galàxies poden néixer molt aviat. 

Tanmateix, sabem que al seu cor també hi ha forats negres supermassius molt aviat, que ja contenen almenys un milió de masses solars i en alguns casos almenys mil milions. És difícil explicar l'aparició primerenca d'aquests forats negres gegants, encara que es puguin fer créixer ràpidament per l'acreció de matèria en grans quantitats, en aquest cas amb filaments de matèria fosca i freda.

 

Durant 13.800 milions d'anys, l'Univers ha continuat evolucionant. Contràriament al que ens diuen els nostres ulls quan contemplem el cel, el que el compon està lluny de ser estàtic. Els físics fan observacions a diferents edats de l'Univers i realitzen simulacions en les quals reprodueixen la seva formació i la seva evolució. Sembla que la matèria fosca ha tingut un paper important des del començament de l'Univers fins a la formació de les grans estructures observades avui dia. Crèdit: CEA Research.

 

Els forats negres van néixer abans o després de la radiació fòssil?
 

Entre les explicacions explorades hi ha les dels forats negres primordials que s'haurien format a partir de les fluctuacions de densitat de la matèria abans de l'emissió de radiació fòssil. Per tant, serien fòssils del propi Big Bang i no s'haurien format per l'enfonsament de la matèria un cop acabada.

 

És temptador relacionar aquests forats negres primordials amb la matèria fosca, no només proposant que les partícules de matèria fosca no existeixen realment sinó que són un gas de forats negres primordials, el més massiu dels quals seria per a alguns forats negres d'unes poques desenes de masses solars detectades amb les ones gravitacionals emeses durant la seva fusió i que travessen els "telescopis" Ligo i Virgo, però fent que aquests forats negres es formin sobretot pel col·lapse de les sobredensitats de la matèria fosca.

A l'article publicat el 20 de març del 2022 a Physical Review Letters per Hooman Davoudiasl, Peter Denton i Julia Gehrlein del Brookhaven National Laboratory, una versió del qual està disponible gratuïtament a arXiv, és abans de l'emissió de la radiació còsmica que s'haurien format els forats negres supermassius de la matèria fosca.

 

 

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del video. Pierre Brun és un físic de partícules
a Irfu i treballa a la frontera entre la física de partícules i la cosmologia. S'interessa per una teoria
que postula l'existència d'una partícula anomenada "axió", que resoldria certs problemes relacionats amb
la violació de la simetria en les lleis de la física de la interacció forta. Neutre i lleuger i interactuant molt
feblement amb la matèria, l'axió té totes les característiques per ser una partícula de matèria fosca. Crèdit:
CEA Science. YouTube

 

Una teoria comprovable amb ones gravitatòries

 

Els càlculs dels tres físics teòrics es basen en una classe particular de partícules molt lleugeres del tipus conegudes com axions i que inicialment es van postular per explicar un trencaclosques amb les equacions de QCD (Cromodinàmica quàntica), la teoria que descriu el món dels hadrons compost de quarks lligat per la força nuclear forta i els seus gluons, els cosins del fotó.
 

Encara no sabem si existeixen els axions i en el cas del treball publicat, els axions considerats estan naturalment relacionats amb la teoria de les supercordes i són extremadament lleugers ja que la seva massa seria cent mil milions mil milions de vegades més lleugera que la d'un protó.

 

Les partícules de matèria fosca molt lleugeres es consideren cada cop més perquè ara molts models amb partícules massives del tipus anomenades Wimps, per a Weakly Interacting Massive Particles (Partícula massiva d'interacció feble) es veuen desfavorits.

 

El gas primordial dels axions postulat per Hooman Davoudiasl, Peter Denton i Julia Gehrlein hauria experimentat llavors el que s'anomena transició de fase de primer ordre (com els de l'aigua amb temperatura o el que condueix a l'aparició d'un condensat de Bose-Einstein), el que el va portar a col·lapsar-se donant directament forats negres supermassius de l'ordre de mil milions de masses solars.

 

El fenomen hauria generat un bany d'ones gravitacionals que posseeix avui una banda de freqüències molt precisa però que encara no es pot destacar amb detectors com VIRGO i LIGO. Però aviat estaria a l'abast del mètode de detecció basat en l'estudi de poblacions de púlsars en el marc de la recerca realitzada amb NANOGrav per Nord American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (Observatori Nord-americà de Nanoones Gravitacionals).

 

Ho he vist aquí.

Estem fets de pols d'estrelles?

Segurament heu sentit l'expressió "estem fets de pols d'estrelles". És un mite o una realitat? Un equip d'astrònoms, seguint el rastre d'aquesta pols, va tornar a les seves fonts. Sens dubte, el 97% dels nostres milers de milions d'àtoms provenen del cosmos.

Clic per engrandir. Estem fers de pols d'estrelles? Aquí, la regió de formació estel·lar NGC 3603.
Aquest centenars d'estrelles acabades de néixer han agregat el gas i la pols al seu voltant com ho va
fer el nostre Sol fa 4.600 milions d'anys. Crèdit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScl/AURA)

Entrevista: Quin és l'origen dels àtoms? Els àtoms estan presents al nostre voltant. Aquests petits
fragments de matèria formen planetes, objectes, éssers vius, etc. Tanmateix, no sempre van existir
en aquesta forma. Futura-Sciences va entrevistar Roland Lehoucq, astrofísic, per parlar-nos del
naixement dels àtoms dins les estrelles (en francès).

L'expressió "pols d'estrelles", presa per Hubert Reeves pel títol d'un dels seus llibres més famosos, té l'origen en Carl Sagan. A la seva sèrie Cosmos, l'astrobiòleg va afirmar que "el nitrogen del nostre ADN, el calci de les nostres dents, el ferro de la nostra sang, el carboni dels nostres pastissos de poma es van fer dins d'estrelles col·lapsades. Estem fets de pols d'estrelles".

En efecte, com demostren les recents investigacions sobre la genealogia de la matèria que ens componen, tots nosaltres, que òbviament inclou tots els éssers vius (i també tot el que ens envolta, el mateix planeta així com tots els altres cossos del Sistema Solar), estan formats per àtoms forjats a través de diversos esdeveniments còsmics que han marcat els 13.800 milions d'anys d'història de l'univers.  

Per veure amb més claredat els diferents processos que han configurat els àtoms que ens envolten (i fins a quin punt), Jennifer A. Johnson, de la Universitat d'Ohio, va tenir la idea de revisar la famosa taula periòdica dels elements químics. Molts d'ells tenen, és cert, una gènesi estel·lar però, en la seva adaptació, l'astrònoma crida l'atenció sobre les diferents condicions necessàries per produir-les.

Clic per engrandir. De quines estrelles procedeixen el nostre carboni, ferro, nitrogen, etc.? Jennifer
Johnson proposa una nova lectura de la taula periòdica per tal de veure-la més clarament. L'astrònoma
ha localitzat la font de la majoria dels elements químics perquè sí, aquests es van produir en diferents condicions.
Així doncs, d'on provenen? En blau fosc: del Big Bang; en taronja: fusió d'estrelles de neutrons; en groc: la mort
d'estrelles de poca massa; en rosa: raigs còsmics; en verd: estrelles massives que exploten en supernoves;
en blau clar: explosions de nanes blanques. Crèdit: Jennifer Johnson. Infografia en català: Sci-Bit

Supernoves, explosions de nanes blanques: d'on provenen els nostres àtoms?

De fet, l'alquímia no és la mateixa segons les condicions de producció. Els articles poden provenir de:

• del Big Bang (en blau fosc a la taula anterior) pel que fa a l'hidrogen (H) i una gran part de l'heli (He). Molt abundants al cosmos, són la matèria primera dels altres elements de la taula periòdica, que només es van poder crear posteriorment al calder d'estrelles més o menys massives.
     
  
• d'estrelles massives que exploten en supernoves, un procés violent (en verd a la taula anterior) que indica per exemple oxigen (O), sodi (Na), fluor (F), magnesi (Mg), neó (Ne).
      
  
• de la mort d'estrelles molt menys massives (en groc a la taula anterior), com el Sol. Aquests, que expiren lentament després d'una existència de diversos milers de milions d'anys, són la font d'una gran part del carboni (C), nitrogen (N), liti (Li), etc. que contenim en el nostre cos.
      
  
• de explosions de nanes blanques (en blau clar a la taula anterior), que són les principals responsables del ferro (Fe), crom (Cr), vanadi (V), coure (Cu) o fins i tot zinc (Zn).
      
  
• de la fusió d' estrelles de neutrons (en taronja a la taula), molt compactes, que van generar principalment elements com el bismut (Bi), el poloni (Po), el radó (Rn), el franci (Fr) i aproximadament la meitat del ruteni (Ru), cadmi (Cd), antimoni (Sb), tel·luri (Te), tàntal (Ta), tungstè (W), etc...
  
  
• de raigs còsmics (en rosa a la taula), que és menys freqüent. Això es refereix a tot el bor (B), el beril·li (Be) que trobem al Sistema Solar i també una petita part del liti (Li).

Tots els nostres àtoms són el 97% d'origen estel·lar

Aleshores, d'on provenen els aproximadament 7.000 milions de milions d'àtoms (7×10²⁷ àtoms) que ens componen? Quantes supernoves diferents, fusions d'estrelles de neutrons, raigs còsmics de tota la Via Làctia i més enllà? Agitats a la nostra galàxia, al llarg de les seves rotacions i també de les seves (nombroses) fusions amb altres, que van començar fa més de 13.000 milions d'anys, aquests àtoms tenen per tant, múltiples orígens.

Es van formar fa més o menys temps en llocs més o menys allunyats del núvol molecular on es van trobar atrapats i que va donar a llum al nostre Sol, fa 4.600 milions d'anys (aquest núvol es forma per l'enfonsament de la matèria després de l'explosió de tna supernova. Un esdeveniment pare del nostre Sistema Solar anomenat Coatlicue.

Els elements essencials per a la química de la vida es troben al centre de la galàxia

Amb diversos col·legues de l'enquesta SDSS, Jennifer Johnson va ser coautora d'un estudi que confirma que tots els nostres àtoms són el 97% d'origen estel·lar. "Amb aquestes dades, podem determinar quan i on la vida va tenir els elements per sorgir a la nostra galàxia", va dir.

És doncs, al centre de la Via Làctia on es concentren més els elements essencials per a la química de la vida generats per estrelles com el nostre Sol. “Ara tenim una cronologia de les zones habitables de la Via Làctia".

Ho he vist aquí.

Quàsar: què és?

Clic per engrandir. Aquesta il·lustració és la d'una galàxia llunyana amb un quàsar actiu al centre.
Un quàsar emet unes quantitats inusualment grans d'energia generada per un forat negre supermassiu
alimentat per l'acreció de matèria. Crèdit: NASA, ESA i J. Olmsted (STScl)

Els quàsars són estrelles llunyanes, que apareixen com a estrelles molt brillants quan s'observen amb un telescopi, però que ara se sap que són exemples dels anomenats nuclis galàctics actius (Active Galactic Nuclei o AGN, en anglès), que no són necessàriament tan lluminosos com quàsars. Tenim totes les raons per creure que la seva energia prodigiosa prové de l'acreció de matèria fent girar forats negres Kerr supermassius, que poden contenir milions o milers de milions de masses solars com M87, recentment fotografiades. per membres de la col·laboració Event Horizon Telescope.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del video. En aquest extracte de la plataforma
TV-Web-cinema “From Big Bang to Life”, que recull els descobriments en el camp de l'astrofísica i la
cosmologia, Jean-Pierre Luminet ens parla dels quàsars. Crèdit: Jean-Pierre Luminet, YouTube.

Estrelles 5 milions de vegades més brillants que el Sol

El descobriment de fonts de ràdio quasi estel·lars, "quàsars", segons el nom proposat el 1964 per l'astrofísic d'origen xinès Hong-Yee Chiu, va començar a partir de 1963 quan Maarten Schmidt, un astrònom holandès, va publicar amb el seu col·lega John Beverly Oke a la revista Nature els resultats de les observacions que havien fet utilitzant especialment la tècnica de les ocultacions. Van intentar determinar la contrapartida òptica d'una potent font de ràdio descoberta uns anys abans per un altre astrònom, Allan Sandage. La font havia estat batejada 3C 273, la qual cosa significa que era l'objecte número 273 del tercer catàleg de fonts de ràdio de Cambridge.

El document de Schmidt i Oke va ser un tro ​​al cel de l'astrofísica i la cosmologia. L'anàlisi espectral de l'estrella que havien identificat en el visible a la constel·lació de la Verge va revelar línies d'emissió d'hidrogen fortament desplaçades cap al vermell. Això significava que el que semblava una estrella es trobava fora de la Via Làctia, però sobretot a una distància cosmològica. 

Clic per engrandir. Imatge òptica del quàsar 3C 273, la més brillant mai observada, obtinguda amb
el telescopi espacial Hubble. El quàsar resideix al cor d'una galàxia el·líptica gegant a la constel·lació
de la Verge, a una distància d'uns 2.500 milions d'anys llum. Un corrent de material de les regions centrals
de la galàxia és visible a l'esquerra de la imatge. Crèdit: CNRS, ESA, Hubble i NASA 

De fet, 3C 273 es trobava a més de 2.400 milions d'anys llum de la nostra galàxia, la qual cosa significa que per ser observable a una distància tan pròpiament cosmològica, allò que semblava una estrella havia de tenir una lluminositat absolutament prodigiosa, que superava els 5 milions de vegades la del Sol, o dit d'una altra manera, era equivalent a 1.000 vegades els centenars de milers de milions d'estrelles de la nostra Via Làctia!

Això vol dir que 3C 273 semblaria gairebé tan brillant al cel com el Sol si estigués situat al lloc de l'estrella Pòl·lux, a uns 10 parsecs o només a uns 30 anys llum de distància.

Quàsars i cosmologia

Aquest descobriment d'una  font de ràdio quasi estel·lar va demostrar que l'univers era diferent en el passat i, per tant, estava evolucionant. Això no era possible dins del model cosmològic estàndard de l'època, segons el qual, encara que s'expandís, l'univers hauria de semblar sense canvis a tots els seus observadors, independentment de la seva posició en el temps. D'altra banda, l'existència de 3C 273 estava perfectament d'acord amb la teoria del Big Bang, ja que va predir que si observem objectes a distàncies prou grans, ens retrocedíem cada cop més al passat i a la història d'un univers en evolució. Per tant, era normal observar un univers a milers de milions d'anys llum de distància l'aspecte del qual difereix del que tenia fa només unes desenes de milions d'anys, per tant en l'entorn proper a la Via Làctia.

Audio en francès. Les galàxies neixen d'un forat negre? Els quàsars, aquests forats negres supermassius
al cor de les galàxies, són a l'origen del naixement de les estrelles abans d'empassar-les? Primer episodi
d'una col·lecció de documentals web sobre astrofísica al segle XXI. Director: Pierre-François Didek
(Karamoja Productions). Director de la col·lecció: Vincent Minier (laboratori AIM Paris-Saclay).
Crèdit: AstrophysicsTV, Dailymotion.

Els astrofísics molt aviat van intentar entendre la naturalesa d'aquestes estrelles que, tot i que alliberaven enormes quantitats d'energia, semblaven ser petites. Primer es va pensar que podrien ser enormes estrelles dominades pels efectes de la relativitat general abans de considerar ràpidament que podrien ser forats negres supermassius que acumulessin grans quantitats de gas.

En el zoologic d'estrelles relativistes que es començaven a explorar seriosament durant la dècada de 1960, alguns, com Igor Novikov i Yuval Ne'eman, fins i tot van proposar que els quàsars eren de fet forats blancs. És a dir, les regions de l'univers l'expansió de les quals en el moment del Big Bang s'havia retardat (hipòtesi del nucli retardat) o l'altre extrem dels forats de cuc expulsant la matèria que havien absorbit en forma de forats negres en una altra part del cosmos o fins i tot en un altre univers.

Ho he vist aquí.

Les galàxies sense embolcall tenen gana

Clic per engrandir. Crèdit: NASA, ESA i D. Carter (Liverpool John Moores University);
Processament d'imatges: G. Kober (NASA Goddard/Catholic University of America)

Aquesta nova imatge del telescopi espacial Hubble captura la regió central d'aquesta galàxia el·líptica gegantina ubicada a uns 100 milions d'anys llum de la Terra. Aquesta galàxia és tan gran que s'estén uns 250.000 anys llum de diàmetre, que és aproximadament 2,5 vegades més gran que la nostra Via Làctia.

La causa del embolcall és desconeguda, però els astrònoms teoritzen que poden ser els efectes secundaris de la galàxia gegant que absorbeix una o més galàxies més petites. Imagini's la manera com un còdol crea ones en un estany quan es deixa caure a l'aigua, aquest és el mateix efecte que la galàxia absorbida es creu que forma l'embolcall.

Les galàxies el·líptiques amb estructures bombardejades solen estar en un espai relativament buit, pot ser que hagin canibalitzat els seus veïns circumdants.

 

Ho he vist aquí.

Participa en la tria del nom del nou nanosatèl·lit català

L'Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), està construint un nou nanosatèl·lit que estarà especialitzat en la observació de la Terra, un aparell que oferirà imatges de la superfície de Catalunya per poder observar, per exemple la reducció de les costes catalanes després d'una tempesta o si un bosc pateix estrès hídric.

Clic per engrandir. Un nanosatèl·lit de la firma Open Cosmos. Crèdit: ACN

Tal com va passar amb l'Enxaneta, el Departament de Polítiques Digitals i Territori de la Generalitat de Catalunya, ha volgut que siguin els nens catalans els que triïn el nom d'aquest nou nanosatèl·lit que es llençara a l'espai la propera tardor.

Amb la col·laboració de la CCMA (Corporació Catalana de Mitjans Audiovisuals) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) s'ha posat en marxa un concurs a la web del canal InfoK a on fins el 31 de maig, els nens podran votar el seu preferit a la pàgina web de l’InfoK i tal com ha anunciat la conselleria, els guanyadors obtindran un viatge en globus per ells i les seves famílies.

Després de la tria de les més de 200 propostes rebudes el jurat de l'infoK ha escollit per la final aquest 10 noms, que han estat proposats per 24 nens:

Per ordre alfabètic: Borinot, Carquinyoli, Espiadimonis, Espurna, Esquitx, Estel, Galet, Menut, Minairó i Tafaner.

Quin trieu vosaltres?

El concurs per batejar el nanosatèl·lit té l’objectiu “d’incentivar les vocacions cientifico-tecnològiques i l’interès dels infants i joves per la nova economia de l’espai”, assegura el Govern.

Quines són les estrelles més brillants del cel?

 

Clic per engrandir. Constel·lacions icòniques d'hivern sobre l'horitzó occidental i nord-oest. Sírius,
l'estrella més brillant del cel, és visible a l'esquerra. Betelgeuse, a Orió (visible a la dreta de Sírius),
és la novena estrella més brillant. Rigel, també a Orió (aquí sota l'horitzó) és la sisena estrella més
brillant del cel de la Terra. Crèdit: Sebastian Voltmer, Fotolia. 

 

La contaminació lumínica extingira les estrelles? En poques dècades, la llum artificial s'ha convertit en una font de contaminació. No només amenaça amb extingir les nostres estrelles. Però també té un impacte important en la biodiversitat. Sobretot perquè aviat podria venir exclusivament de la terra ferma.

A ull nu, els humans poden veure fins a 3.000 estrelles en condicions òptimes (cel clar, sense contaminació lumínica). Entre elles, estrelles molt brillants de diferents colors. Alguns són més visibles que altres perquè estan més a prop o perquè fan molta calor. Us convidem, a descobrir les estrelles més brillants del cel de la Terra.

L'estrella més brillant del cel és, per descomptat, el Sol, la més propera a nosaltres (150 milions de quilòmetres, o 8 minuts llum) i a la que orbita la Terra. Però a part de l'estrella solar, que s'ha tornat tan familiar que gairebé ens oblidem d'incloure-la a la classificació de les estrelles més brillants, quines són les que més irradien al cel terrestre?

Sírius "el foc", l'estrella més brillant del cel

Cel boreal i austral combinats, és Sírius qui està al primer graó del podi. Impossible perdre'l en una bonica tarda d'hivern, brilla amb tots els colors sobre l'horitzó sud, a la constel·lació del Ca Major (Canis Majoris). Per sobre d'ella, el lluitador Orió al qual acompanya. El seu nom grec Seiros significa "l'ardent" o "el ardent". De fet, a l'antiguitat el seu naixement helíac (abans de la sortida del Sol ) va coincidir amb el solstici d'estiu, els dies més calorosos de l'any a Egipte i el període en què el Nil estava en crescuda. Molt important per als antics egipcis, l'estrella, associada a la deessa Isis, també va marcar l'inici de l'any. La paraula "onada de calor" prové del llatí canicula ("gossa") en ressonància amb la presència de l'estrella durant els períodes de calor extrema.

 Clic per engrandir. Sírius, l'estrella més brillant del cel. Crèdit: Akira Fuji

Sírius brillant mostra una magnitud aparent de -1,46. A només 8,6 anys llum de distància, és la cinquena estrella més propera al nostre Sistema Solar. Alpha Canis Majoris  (α Canis Majoris) és una estrella doble. Però el seu acompanyant és indistingible a simple vista. Amb el doble de massa del Sol, Sirius A domina. Sirius B en canvi, és una nana blanca la resta d'un Sol, la primera que es va descobrir.

La segona estrella més brillant del cel

Canopus és la segona estrella més brillant del cel. La seva magnitud aparent és de -0,72. Es troba a uns 36° al sud de Sírius, a la constel·lació de La Quilla. Per veure'l a l' hemisferi nord, cal estar a menys de 37° de latitud. L'estrella era adorada pels antics egipcis. Una estrella supergegant groga-blanca a uns 310 anys llum de distància, Canopus és 65 vegades més gran que el nostre Sol (al centre del Sistema Solar s'estendria fins a tres quartes parts de la distància Sol-Mercuri) i 15.000 vegades més brillant que ell. (si la poguéssim veure de prop). 

Zoom sobre Sirius A i la seva companya, la nana blanca Sirius B. Crèdit: ESA, Hubble, Akira Fujii, DSS2

Les 10 estrelles més brillants del cel

Aquí teniu les 10 estrelles més brillants del cel -fora del Sol-, les constel·lacions a les quals pertanyen, la seva magnitud aparent i la seva distància a la Terra.

- Sírius. Constel·lació: Canis Major (especialment visible al vespre a l'hivern); distància: 8,6 anys llum; magnitud aparent: -1,46.

- Canopus. Constel·lació: de la Quilla; distància: 310 anys llum; magnitud aparent: -0,72.

- Arcturus. Constel·lació: Bover (especialment visible al vespre a l'estiu); distància: 36 anys llum; magnitud aparent: -0,04.

- Alpha Centauri (més correctament  Alpha Centauri A ). Constel·lació: Centaure; distància: 4,3 anys llum; magnitud aparent: -0,01.

- Vega. Constel·lació: Lira (especialment visible al vespre a l'estiu); distància: 25 anys llum; magnitud aparent: +0,03.

- Rigel. Constel·lació: Orió (especialment visible al vespre a l'hivern); distància: 630 anys llum; magnitud aparent: +0,12

- Proció. Constel·lació: Ca Menor (especialment visible al vespre a l'hivern); distància: 11 anys llum; magnitud aparent: +0,38.

- Achernar. Constel·lació: Eridà; distància: 139 anys llum; magnitud aparent: +0,54.

- Betelgeuse . Constel·lació: Orió (especialment visible al vespre a l'hivern); distància: 500 anys llum; magnitud aparent: +0,56.

- Hadar. Constel·lació: Centaure; distància: 390 anys llum; magnitud aparent: +0,63.

Per saber-ne més:

- Quina és l'estrella més gran de l'Univers?

 

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C47

 Clic per engrandir. Crèdit: ESA/Hubble i NASA

Aquesta imatge del Hubble de Caldwell 47 mostra un brillant cúmul globular en tota la seva esplendor. Cúmuls estel·lars com aquest envolten la nostra galàxia com a abelles brunzint al voltant d'un rusc. Els cúmuls oberts escassament plens sovint estan escampats per tot el disc de la galàxia, una àrea relativament plana que inclou la major part del contingut de la galàxia, incloent els braços espirals. Els cúmuls globulars però, es troben típicament a l'halo de la galàxia, una àrea difusa i esfèrica que envolta el cor de la galàxia.

Caldwell 47 és a uns 50.000 anys llum de la Terra, però la llum combinada dels seus milers d'estrelles crida la nostra atenció des de la meitat de la galàxia. La Càmera Avançada de Sondejos del Hubble va captar el cúmul aquí en llum visible i infraroja, que combina el tipus de llum que podem veure (visible) amb un tipus que pot mirar a través de núvols de pols (infraroig). Les observacions del Hubble van presentar als astrònoms l'oportunitat d'estudiar alguns dels membres estel·lars més estranys de Caldwell 47, les  endarrerides blaves.

Les estrelles blaves endarrerides són anomenades així perquè semblen quedar-se enrere en el procés d'envelliment, apareixent més joves que la resta de les estrelles amb què es van formar. Els astrònoms pensen que les endarrerides blaves podrien emergir de sistemes binaris (parells d'estrelles que orbiten entre si). Un escenari possible és quan l'estrella més massiva de la parella evoluciona i s'expandeix, l'estel més petit roba material del seu company. Això sacseja el combustible d'hidrogen i fa que l'estrella en creixement experimenti una fusió nuclear a un ritme més ràpid. Crema més calenta i més blava, com una estrella jove massiva.

Caldwell 47 va ser observat  per primera vegada per l'astrònom britànic William Herschel el 1785, encara que originalment va pensar que era una nebulosa. També catalogat com NGC 6934, es troba a la constel·lació del Dofí i es veu millor al cel nocturn d'estiu a l'hemisferi nord, o al cel d'hivern a l'hemisferi sud. Amb una magnitud de 8,8, el cúmul es pot veure amb prismàtics, però és probable que sembli una sola estrella. A través d'un telescopi moderat o gran, es poden seleccionar estrelles individuals a les vores del cúmul, i la regió central continua sent una boirina d'estrelles sense resoldre.

Per a més informació sobre les observacions del Hubble de Caldwell 47, vegeu: Un llunyà recés de la Via Làctia (an anglés)

C47 al web de la NASA

Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del blog

Dossier. Estrelles: la diversitat del món estel·lar

Iniciem un nou dossier, dedicat a les estrelles i a tota la seva diversitat, que esperem us puguin ajudar a aclarir o a descobrir nous conceptes.

 Clic per engrandir. Sistema solar.

Contràriament a les aparences, no totes les estrelles que pinten un bonic cel nocturn són iguals. Les estrelles formen una gran família, formada per elements de característiques molt variables d'un cas a un altre. Si tot això pot semblar complex a primera vista, podem entendre aquesta diversitat a grans trets a partir d'unes quantes consideracions físiques.

Quines són les estrelles que observem a la volta celeste? En la diversitat del món estel·lar, aquestes enormes boles de gas calent que es diferencien en massa, lluminositat i color formen una gran família i constitueixen un camp d'exploració fascinant. 

Clic per engrandir. El Sol és la estrella central del Sistema Solar. Crèdit: NASA, Goddard
Space Flight Center.CCO

Per als astrònoms experimentats o en evolució, astrofísics i tots els observadors del cel, les estrelles són un camp d'exploració fascinant. El nostre Sol  és l'estrella més propera a la Terra, més brillant que altres estrelles, incloses les que brillen a la foscor.

La vida d'una estrella

Com evoluciona una estrella al llarg de la seva existència? Quin és el seu cicle de vida? Com mor una estrella? Si tot això pot semblar complex a primera vista, podem entendre el món estel·lar a grans trets a partir d'unes quantes consideracions físiques. Veurem que l'edat i la massa permeten entendre l'aparició dels astres i la seva diversitat.

En aquesta fitxa podreu descobrir que les estrelles no són totes iguals, com veure-ho clarament en tota aquesta zoologia, el temps que va trigar aquesta evolució... Bona lectura!

 

Capítol següent: No totes les estrelles son iguals (en preparació)
 

Ho he vist aquí.

NASA i Vangelis, una llarga relació

"Entenc el món a través de la música i crec que la música dóna forma a l'univers. La humanitat sempre ha tingut un sentit meravellós sobre l'espai, sempre ha estat curiosa. És una cosa que s'ha implantat en nosaltres. És natural voler viatjar i descobrir. Ho és, sempre ho ha estat, i sempre serà així. Som espai"

Vangelis

Avui honrem la vida d'una estrella nostra. Vangelis va crear les bandes sonores d'algunes de les nostres missions, trobant sinergia a la música i l'espai. Una va ser la missió Juno de NASA Solar System, fotografiada aquí.

El 7 de juny de 2021, la nau espacial Juno de la NASA va volar més a prop de Ganimedes, la lluna amb gel de Júpiter, que qualsevol nau espacial en més de dues dècades. Menys d'un dia després, Juno va fer el seu 34è sobrevol de Júpiter. Explora el vol des del punt de vista del "capità de nau." Per a tots dos mons, les imatges de la JunoCam es van projectar ortogràficament sobre una esfera digital i es van utilitzar per crear l'animació de sobrevol. S'hi van afegir marcs sintètics per proporcionar vistes d'aproximació i sortida tant per a Ganimedes com per a Júpiter.

Crèdits: Fotografia: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Animació: Koji Kuramura, Gerald Eichstädt, Mike Stetson. Música: Vangelis. Productor: Scott J.Bolton

 

Ho he vist aquí.

Gabinet de curiositats: 25 Una cullera que desapareix en el te

Una cullera que desapareix en el te, i altres trucs de màgia.

Clic per engrandir. Una cullera de gal·li submergida en te calent es liqua degut al seu punt de fusió
molt baix. Crèdit: RaxPixel.com i vectorpocket, Adobe Stock

En aquest nou capítol de  Gabinet de curiositats, parlarem de culleres, Mendeleiev, mags i una tertúlia que ha anat malament. Posa't còmode, fes-te un bon te, vigila la teva cullera i comencem. 

Un rellotge antic sona discretament a la xemeneia i et torna a la realitat. Ets al saló d'una farmàcia, tens una tassa de te a la mà i una invitació sobre la cama. No tens ni idea de com va arribar al teu poder. Pensant-ho bé, ni tan sols tens cap record de conèixer el científic que t'acull a casa seva. L'únic que saps és que et va proposar que el visitis per contemplar "la seva vintena adquisició", va escriure, "una nova peça per al meu gabinet de curiositats, que us hauria d'interessar". Distret, mous lentament la cullera tres vegades a la tassa i mentre l'aixeques del líquid calent, trobes amb sorpresa que la part prèviament submergida ha desaparegut completament. “Ha!", exclama el químic triomfant. "Llavors, què en penses?"

L'any 2010, l'autor Sam Kean va publicar The Disappearing Spoon and other true tales from the Periodic Table, un llibre ple d'anècdotes fascinants (però tristament desproveït de bibliografia, que porta el lector informat a qüestionar la veracitat d'algunes d'elles) sobre els elements de la taula periòdica de Mendeleiev . En particular, descriu el descobriment del gal·li , un metall pobre el punt de fusió del qual és tan baix (29,76 °C) que literalment es fon a la mà. Sobre aquest tema, diu: " Com que el gal·li és fàcil de modelar i s'assembla a l'alumini, un truc popular és confeccionar culleres de gal·li, servir-les amb el te i veure com els convidats salten mentre el seu Earl Grey "es menja" els seus estris. (Si ho proveu, és clar, no ingeriu el metall i renteu-vos bé les mans per eliminar-ne els residus).

Una cullera de gal·li submergida en aigua calenta es liqua a causa del seu punt de fusió molt
baix. © Gallium0031, YouTube

Mendeleiev tenia raó

Fins i tot abans de ser descobert l'any 1875 per Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, el gal·li ja havia agafat forma en la ment de Dmitri Mendeleïev durant quatre anys, sota el nom d'eka-alumini. Gràcies al seu formidable treball sobre la taula periòdica, el científic rus va aconseguir predir la majoria de les propietats d'aquest element encara desconegut: el seu pes atòmic, la seva densitat, el seu punt de fusió, el fet que es dissoldria lentament en àcids, formarien sals bàsiques, no reaccionaria amb l'aire, i fins i tot el fet que es detectaria per primera vegada gràcies a l'espectroscòpia. Això és el que realment va fer Lecoq de Boisbaudran uns anys després, analitzant una mostra d'esfalerita.

El gal·li no està disponible en la seva forma lliure i natural; es troba com a impureses en els minerals de zinc i en la bauxita, en estat d' oxidació +3 : el gal·li (III). Per tant, Lecoq de Boisbaudran va haver de recórrer a l'electròlisi per obtenir una forma prou pura de l'element abans de sotmetre'l a diferents proves. Li va donar el nom que coneixem avui, en homenatge a la seva pàtria ("gallium" es deriva del nom llatí de Gàl·lia,  Gallia), i va concloure que tenia una densitat de 4,7 g/cm³. Mendeleïev sembla que es va afanyar a desafiar aquest valor demanant al químic francès que tornés a fer les seves mesures, perquè els seus càlculs prediuen una densitat de 6 g/cm³. Després de noves proves, Lecoq de Boisbaudran finalment va anunciar un resultat de 5,9 g/cm³ i va admetre l'èxit del sistema de Mendeleïev.

Uri Geller i els doblegadors de culleres

Abans de concloure aquest breu capítol del Gabinet de Curiositats, i com que estem en el tema dels trucs de màgia realitzats amb estris, fem una volta al costat dels mags especialitzats en retorçar culleres. Fixem-nos en primer lloc que si la cullera de gal·li pot ser un truc viable per a aquest tipus de trucs, amb un públic prou crèdul, s'utilitza poc i els il·lusionistes prefereixen altres tècniques com les exposades en el vídeo següent. A principis dels anys 70, el "telèpata", el "raestesia" i el "psicocinètic" Uri Geller estava de moda als Estats Units. Actua en espectacles i va als platós de televisió on exerceix els seus suposats talents com a medium i retorça diu, diversos objectes metàl·lics amb la simple força de la seva ment (el que s'anomena en l'argot de la  psicocinesi paranormal).

Uri Geller es va fer força famós a l'estat espanyol a mitjans dels 70 per les seves freqüents aparicions als programes de José Mª Iñigo a la cadena TVE, a on també doblegava culleretes i "posava en funcionament rellotges espatllats", entre d'altres "poders". Els que també aquí van ser objecte de polèmica els seus suposats poders. Vegeu vídeo a sota  (N. del T.)
 

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Michael Shermer, editor en cap de la
revista Skeptic, mostra diverses maneres de realitzar el truc de la cullera. Crèdit; Skeptic, YouTube

El 1973, Geller va ser convidat al Tonight Show on Johnny Carson, ell mateix un antic mag i escèptic endurit, tenia tota la intenció d'aclarir l'assumpte. Aquest últim, doncs, va recorre a James Randi, un il·lusionista professional amb un humor mordaç que, en lloc de desconcertar el públic, admet fàcilment que tots els seus trucs són trucs intel·ligents. Junts, ells mateixos trien els objectes sobre els quals Geller "exercitarà els seus poders" durant l'espectacle (culleres normals i altres accessoris) i prohibeixen que el jove prestidigitador i el seu equip s'apropin a ells abans de l'inici de l'espectacle. Les primeres paraules de Geller durant l'entrevista seran "Estic intimidat per això.(assenyalant els objectes), seguit d'una llarga discussió sobre com els seus poders no sempre funcionen, ja ho sabeu, així que potser no funcionarà allà. Després de diversos intents fallits, acaba l'entrevista amb una pirueta lamentable, confessant a Johnny Carson que està massa nerviós perquè admira l'amfitrió des de la seva infantesa.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Durant aquesta emissió de
The  Tonight Show, Uri Geller està abatut i intenta explicar que la seva por escènica li
impedeix exercir els seus poders. Crèdit: Tonight Show, YouTube

La ciència s'implica

Sorprenentment, en comptes d'esborrar la seva carrera, aquesta debacle televisiva va impulsar Uri Geller al cim de la seva carrera. En la ment del públic, el seu fracàs demostra que els seus poders són genuïns i depenen del seu estat d'ànim; un truc de màgia necessàriament hauria funcionat sistemàticament. Els científics estan cada cop més interessats en els anomenats talents de Geller i d'altres que afirmen com ell ser capaços de doblegar culleres pensant. Un investigador en particular, John Hasted, cau completament en la trampa i realitza diversos experiments sobre el tema per tal de demostrar que les habilitats paranormals que presencia són molt reals. Potser aquest va ser el seu primer error (conegut com a biaix de confirmació), el segon és no haver-se preguntat per què tants dels seus participants havien d'estar sols en una altra habitació per poder fer els seus trucs.

James Randi demostra que és possible doblegar una cullera sense pretendre tenir poders psíquics.
Mai revela els seus secrets, però reconeix que són un joc de mans i lluita activament contra el
xarlatanisme. Crèdit: Studio 10, YouTube

Fins ara, cap estudi científic ha estat capaç d'acreditar satisfactòriament l'existència de la psicocinesi. El mateix James Randi va oferir una recompensa d'un milió de dòlars a qualsevol que aconseguís demostrar els seus poders, però ningú va aconseguir passar mai el filtre de les seves proves preliminars. No ensenyes al vell mag a doblegar culleres. Al final, l'experiència del gal·li és probablement la més honesta de totes: sense trucs, sense mentides, només un petit truc de química per impressionar els seus convidats, i una nova adquisició per al nostre Gabinet de Curiositats.

Clic per engrandir. Ens veiem properament per a un nou capítol del  Gabinet de Curiositats. Crèdit:
nosorogua, Adobe Stock.

Ho he vist aquí.