Aquest sabre de llum celestial no es troba en una galàxia molt, molt llunyana, sinó dins la nostra galàxia, la Via Làctia. És dins d'un turbulent terreny de naixement de noves estrelles conegut com el complex de núvols moleculars Orió B, situat a 1.350 anys llum.
Aquesta imatge del Hubble, va ser considerada el 25 d'Octubre del 2021 per la NASA com la seva imatge del dia.
Ho he vist aquí.
Clic per engrandir. Imatges en fals color que mostren les estructures produïdes per un forat
negre supermassiu actiu al centre del sistema Nest200047 vist en el visible. L’activitat d’aquest
forat negre afecta de manera crucial l’evolució de la galàxia i l’entorn intergalàctic que l’acull.
Crèdit: Universitat de Bolonya
Un equip internacional d’astrofísics va observar per primera vegada a l’entorn intergalàctic l’evolució del plasma calent a partir de les erupcions d’un forat negre supermassiu actiu. Hi van poder veure estructures, que recorden fortament les volutes i les plomes de fum i cendra produïdes per les erupcions volcàniques, amb detalls inèdits i en una escala temporal de l’ordre de cent milions d’anys.
El 1963, quan Maarten Schmidt, un astrònom holandès, va realitzar l’anàlisi espectral d’una estrella, l’equivalent visible d’una potent font de ràdio anomenada 3C 273, estava lluny de sospitar del que realment s’amagava darrere d’aquesta estrella que marcava el descobriment de quasi estel·lars fonts de ràdio, quàsars segons el nom proposat el 1964 per l’astrofísic xinès Hong-Yee Chiu.
3C 273 semblava una estrella, però es trobava a més de 2.400 milions d’anys llum de la Via Làctia, el que significa que per poder ser observable a una distància tan cosmològica, havia de tenir una lluminositat absolutament prodigiosa, superior a 5 milions de milions de vegades la del Sol, o presentat d’una altra manera, equivalia a 1.000 vegades els centenars de milers de milions d’estrelles de la nostra Via Làctia.
Ara sabem que aquests quàsars són exemples del que s’anomena nuclis actius de galàxies (nuclis actius galàctics o AGN en anglès) i tenim tota la raó per creure que la seva prodigiosa energia prové de l’acreció de matèria fent girar forats negres supermassius de Kerr, possiblement conté milers de milions de masses solars com M87*, recentment capturades per membres de la col·laboració de l'Event Horizon Telescope.
Totes les observacions fetes fins ara donen suport cada cop més a la idea que els forats negres existeixen, però cal tenir en compte que encara falta la prova definitiva de la seva existència perquè de fet podríem veure objectes que es comportaven des d’un punt de vista astrofísic, com els forats negres, però que realment no ho són si no tenen la propietat essencial que els defineix: l’existència d’un horitzó d’esdeveniments tancat que funciona com una membrana que no pot travessar-se només que en una direcció.
El que és cert però, és que els objectes que creiem que són forats negres supermassius creixen en tàndem amb les galàxies que els acullen, ja que en la gran majoria dels casos veiem la mateixa relació de proporcionalitat creixent entre els dos tipus d'astres. Tots dos semblen créixer principalment a través de filaments de matèria freda, segons el paradigma acceptat actualment sobre el seu creixement.
Física relativista del plasma revelada per la radioastronomia
Quan cau prou gas sobre els forats negres supermassius en rotació, es forma un disc de matèria que s’escalfa i s’ionitza, de manera que es produeixen processos complexos de magnetohidrodinàmica relativista en l’espai-temps corbat. Al final, la rotació del forat negre s’acobla amb aquests processos, es produeixen raigs de matèria i la inestabilitat del disc condueix a erupcions. Aquestes erupcions han estat
estudiades durant dècades.
Ens agradaria saber més sobre l’efecte d’aquests dolls i erupcions sobre l’entorn interestel·lar i intergalàctic perquè se sospita que l’activitat dels forats negres té un impacte en la capacitat de les galàxies de produir estrelles. L'activitat dels forats negres supermassius podria provocar l'expulsió del gas de les galàxies, la qual cosa explicaria per què algunes d'elles no han format estrelles noves durant milers de milions d'anys; per la manca de material a utilitzar.
Observat amb un radiotelescopi de baixa freqüència per un equip de científics dirigit per Marisa Brienza de la Universitat de Bolonya, un dels forats negres al centre d’una vintena de galàxies a uns 200 milions d’anys llum de nosaltres ha revelat els efectes dels jets de matèria que recorda els productes de les erupcions volcàniques, és a dir, estructures espectaculars en forma de bolets, anells i filaments. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: MEDIAINAF TV, Marisa Brienza.
Avui continuem estudiant aquestes qüestions i, més generalment, els forats negres supermassius mitjançant radiotelescopis, com en el moment del descobriment dels quàsars. Un article que acaba de publicar-se a Nature Astronomy per un equip internacional d’astrònoms ho demostra; un comunicat de premsa de la Universitat de Bolonya i l'Institut Nacional d'Astrofísica Italià (INAF) també ho il·lustra.
Així, es van mobilitzar els radiotelescopis Lofar (LOw Frequency ARray) per estudiar un grup de vint galàxies situades a uns 200 milions d’anys llum de la Via Làctia i que contenen, com molts cúmuls galàctics, una galàxia gegant central el·líptica. Aquest grup de galàxies s’anomena Nest200047 i, tal com s’explica en el comunicat de premsa de la Universitat de Bolonya, l’estudi realitzat també es va beneficiar d’observacions en el domini tes galàxies. Les pertorbacions de l’entorn intergalàctic també durarien centenars de milions d’anys.
Els astrònoms veuen a l’entorn de Nest200047 bombolles i filaments de plasma de milions d’anys llum, calents i associats a camps magnètics, les estructures dels quals s’assemblen a les produïdes en plomes de cendra i gas injectades a l’ atmosfera de la Terra per algunes erupcions volcàniques.
Ho he vist aquí.
Com si es tractés del testimoni d'una mort violenta, el telescopi espacial Hubble de la NASA ha proporcionat recentment als astrònoms una visió completa i sense precedents dels primers moments de la desaparició cataclísmica d'una estrella. Les dades del Hubble, combinades amb altres observacions de l'estrella condemnada realitzades per telescopis espacials i terrestres, poden proporcionar als astrònoms un sistema d'alerta primerenca per altres estrelles a punt d'esclatar.
"Solíem parlar de la feina de les supernoves com si fóssim investigadors de l'escena d'un crim, on apareixíem després del fet i tractàvem d'esbrinar què li havia passat a aquesta estrella", va explicar Ryan Foley, de la Universitat de Califòrnia a Santa Cruz, líder de l'equip que va fer aquest descobriment. "Aquesta és una situació diferent, perquè realment sabem el que està passant i realment veiem la mort en temps real".
Clic per engrandir. Els astrònoms han presenciat recentment l'explosió de la supernova SN 2020 fqv
a l'interior de les galàxies de la Papallona, situades a uns 60 milions d'anys llum de nosaltres a la
constel·lació de Verge. Els investigadors no van trigar a dirigir el telescopi espacial Hubble de la
NASA cap a les seqüeles. Juntament amb altres telescopis espacials i terrestres, el Hubble va
poder assistir als primers moments de la desaparició de la malaguanyada estrella, oferint una visió
completa d'una supernova en la fase més primerenca de la seva explosió. El Hubble va sondejar
el material molt proper a la supernova que va ser expulsat per l'estrella en l'últim any de la seva
vida. Aquestes observacions van permetre als investigadors comprendre el que li passava a l'estrella
just abans que morís, i podrien proporcionar als astrònoms un sistema d'alerta primerenca per
altres estrelles a la vora de la seva mort. Crèdits: NASA, ESA, Ryan Foley (UC Santa Cruz);
Processament d'imatges: Joseph DePasquale (STScI).
Treball en equip amb el telescopi
La supernova, anomenada SN 2020fqv, es troba en les galàxies Papallona que interactuen, situades a uns 60 milions d'anys llum en la constel·lació de Verge. Va ser descoberta a l'abril de 2020 per la Zwicky Transient Facility de l'Observatori Palomar de San Diego, Califòrnia. Els astrònoms es van adonar que la supernova estava sent observada simultàniament pel Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), un satèl·lit de la NASA dissenyat principalment per descobrir exoplanetes, amb capacitat per detectar un assortiment d'altres fenòmens. Ràpidament, van dirigir el Hubble i un conjunt de telescopis terrestres cap a ella.
Junts, aquests observatoris van oferir la primera visió holística d'una estrella a la fase més primerenca de la seva destrucció. El Hubble ha detectat el material proper a l'estrella, anomenat material circumestelar, tot just unes hores després de l'explosió. Aquest material va ser expulsat de l'estrella en l'últim any de la seva vida. Aquestes observacions van permetre als astrònoms comprendre el que li passava a l'estrella just abans de morir.
"Poques vegades arribem a examinar aquest material circumestelar tan proper, ja que només és visible durant un temps molt curt, i normalment no comencem a observar una supernova fins a el menys uns dies després de l'explosió", va explicar Samaporn Tinyanont, autor principal de l'article de l'estudi publicat a Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. "En el cas d'aquesta supernova, vam poder fer observacions ultraràpides amb el Hubble, el que va proporcionar una cobertura sense precedents de la regió situada just al costat de l'estrella que va explotar".
Explicar la història de l'estrella
L'equip va examinar les observacions del Hubble de l'estrella que es remunten a la dècada de 1990. El TESS va proporcionar una imatge de sistema cada 30 minuts, des de diversos dies abans de l'explosió, fins a la pròpia explosió i durant diverses setmanes. El Hubble es va utilitzar de nou a partir de només unes hores després que els astrònoms detectessin per primera vegada l'explosió. I a l'estudiar el material circumestelar amb el Hubble, els científics van obtenir una comprensió del que estava succeint al voltant de l'estrella a la dècada anterior. Combinant tota aquesta informació, l'equip va ser capaç de crear una visió de diverses dècades dels últims anys de l'estrella.
"Ara tenim tota aquesta història sobre el que li passa a l'estrella en els anys anteriors a la seva mort, fins al moment de la mateixa, i després les seqüeles d'aquesta", va dir Foley. "Aquesta és realment la visió més detallada d'estrelles com aquesta en els seus últims moments i de com exploten".
La pedra Rosetta de les supernoves
Tinyanont i Foley han anomenat a SN 2020fqv "la Pedra Rosetta de les supernoves". L'antiga Pedra Rosetta, que té el mateix text inscrit en tres escriptures diferents, va ajudar als experts a aprendre a llegir els jeroglífics egipcis.
En el cas d'aquesta supernova, l'equip científic va utilitzar tres mètodes diferents per determinar la massa de l'estrella que va explotar. Es tracta de comparar les propietats i l'evolució de la supernova amb els models teòrics; utilitzar la informació d'una imatge d'arxiu del Hubble de 1997 per descartar estrelles de major massa; i utilitzar les observacions per mesurar directament la quantitat d'oxigen en la supernova, que sondeja la massa de l'estrella. Els resultats coincideixen: entre 14 i 15 vegades la massa del Sol. Determinar amb precisió la massa de l'estrella que explota en una supernova és crucial per entendre com viuen i moren les estrelles massives.
"La gent utilitza molt el terme 'pedra de Rosetta'. Però aquesta és la primera vegada que hem pogut verificar la massa amb aquests tres mètodes diferents per a una supernova, i tots ells són consistents", va dir Tinyanont. "Ara podem avançar utilitzant aquests diferents mètodes i combinant-los, perquè hi ha moltes altres supernoves en què tenim masses d'un mètode però no d'una altra".
Un sistema d'alerta ràpida?
En els anys previs a l'explosió de les estrelles, aquestes tendeixen a tornar-se més actives. Alguns astrònoms assenyalen a la supergegant vermella Betelgeuse, que recentment ha expulsat importants quantitats de material, i es pregunten si aquest estel es convertirà aviat en supernova. Encara que Foley dubta que Betelgeuse vagi a explotar de forma imminent, sí que creu que ens hauríem de prendre seriosament aquests esclats estel·lars.
"Això podria ser un sistema d'alerta", va dir Foley. "Així que si veus que una estrella comença a agitar-se una mica, comença a actuar, llavors potser hauríem de prestar més atenció i tractar d'entendre realment el que està passant allà abans que exploti. A mesura que trobem més i més d'aquestes supernoves amb aquest tipus d'excel·lent de conjunt de dades, podrem entendre millor el que està succeint en els últims anys de la vida d'una estrella".
El telescopi espacial Hubble és un projecte de cooperació internacional entre la NASA i l'ESA (Agència Espacial Europea). El Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA, a Greenbelt (Maryland), gestiona el telescopi. L'Institut Científic de Telescopi Espacial (STScI), a Baltimore (Maryland), realitza les operacions científiques del Hubble. El STScI és operat per la NASA per l'Associació d'Universitats per a la Recerca en Astronomia, a Washington, D.C.
Ho he vist aquí.
El que es coneix directament està acabat. La idea de l’infinit sorgeix tanmateix tan aviat com pensem. Però es pot trobar l’infinit a la natura i a la física que vol representar-la? Està present a l’Univers?
La física quàntica descriu qualsevol substància (material, radiació o interaccions) com un camp quàntic. Les propietats d’aquest objecte el distingeixen d’objectes (partícules o ones) que manipula la física clàssica. Descobrim aquí la infinitat de matèria amb el concepte de buit quàntic.
"En realitat, el principi resideix en l'energia i l'energia no és res més que el principi; l’energia resideix al buit i el buit no és altra cosa que energia". Wang Fuzhi (1619-1692).
Clic per engrandir. La infinitat de la matèria: el buit. Crèdit: ESO, Wikimedia Commons, CC per 4.0
Teoria quàntica de camps i estats
Un camp quàntic s’estén necessàriament per tot l’espai. No té sentit parlar del camp només aquí o allà: ocupa, fonamentalment, la totalitat de l’espai i no es pot concebre que no sigui com a tal. A més, un control es defineix pel seu "estat". Per exemple, pot haver-hi estats de major o menor energia, estats que comprenguin més o menys partícules, estats més o menys ben situats a l’espai, etc.
Novetat fonamental de la teoria dels camps quàntics: en un estat determinat del camp, fins i tot perfectament determinat, el nombre de partícules no sempre es defineix. Això és (entre altres coses) el que prohibeix l’ús sistemàtic d’una descripció purament corpuscular de la matèria. Això reflecteix el fet que la noció de partícula és clàssica i no quàntica.
Estat fonamental o buit quàntic
Entre tots els estats concebibles d’un camp, n’hi ha un (de vegades diversos) a on l’energia és mínima. S'anomena "estat fonamental", o també "buit quàntic", fins i tot si el terme està especialment mal adaptat: aquest estat "buit" és de fet molt diferent a una absència total. La seva energia és mínima, però no necessàriament nul·la.
A més, segons la física quàntica, tot el que es pot observar fluctua, segons les relacions d'incertesa de Heisenberg. Hem de desconfiar-nos d’una interpretació que consistiria a dir que la realitat de les coses fluctua: és el que sembla mesurar (i que es vol interpretar en termes clàssics) el que sembla fluctuar.
El buit no és una excepció a aquesta regla i també fluctua. De vegades s’expressa en forma pictòrica dient que, durant un curt període Δt, és possible “demanar prestada” una quantitat d’energia ΔE per crear partícules. Com més llarg sigui el préstec, més baixa ha de ser l'energia prestada: Δt i ΔE estan lligats per una "relació d'incertesa". Les partícules poden brollar del no-res, gaudir d’una existència fugaç abans de tornar a caure en l’oblit.
El buit; partícules virtuals i estats excitats
Per tant, el buit continua sent la seu d’aquesta activitat incessant, un refugi per a aquesta multitud de partícules que s’allotgen temporalment. Tot i això, aquestes partícules no es poden detectar. Viatjant del buit al buit, es descriuen com a "virtuals". Per tant, el buit no és inert i sense propietats, sinó un ferment bombollant de partícules virtuals que vibren amb energia i vitalitat palpitants.
Al buit, els estats "excitats" s'oposen. I són les excitacions respecte al fonamental les que interpretem en termes de presència de partícules, per exemple electrons, segons la concepció ordinària. Però els antecedents de l’activitat frenètica segueixen presents; de fet, un electró es mou en un mar de partícules virtuals enredades, de totes les espècies: altres electrons, fotons, quarks, leptons, etc. La presència de l’electró pertorba l’activitat del buit i aquesta distorsió actua a canvi del propi electró. Tot plegat complica enormement la descripció quàntica que ha de tenir en compte tots aquests fenòmens.
Transformació d’un fotó en un parell electró-positró
No obstant això, la infinita diversitat d’aquestes interaccions fantasma implica infinites quantitats d’energia. L'exemple més senzill és el de dues partícules, dos electrons per exemple, que intercanvien un fotó. Entre la seva emissió i la seva recepció, aquesta interactua al llarg del camí amb altres partícules abans d’arribar a l’altre electró.
Això pot resultar en la transformació del fotó en un parell electró-positró; els membres d'aquesta nova parella poden al seu torn intercanviar un altre fotó virtual; després destrueixen generant un nou fotó, que aquesta vegada és absorbit per l'electró receptor (vegeu el diagrama de Feynman a continuació).
Diagrama de Feynman. Crèdit: DR
Quan dues partícules (aquí dos electrons que vénen de baix) interactuen, poden fer-ho "simplement", intercanviant un sol fotó (diagrama superior). Però aquest fotó es pot materialitzar per si mateix i desmaterialitzar-se al llarg del camí. Al diagrama inferior, per exemple, crea un parell electró-positró que després recrea el fotó. Si tenim en compte aquesta aventura, la descripció de la interacció dels dos electrons inicials ja no és la mateixa.
De fet, aquesta és només la "primera correcció". De fet, li poden passar al fotó històries molt més complicades que representin correccions d’ordre 2, 3, 4 ... La física quàntica requereix tenir en compte la infinitat d’aquestes correccions per al mínim càlcul. Aquesta dificultat considerable ha conduït a la incorporació de la idea de re-normalització a la física quàntica.
Aquest és només un exemple i la diversitat de possibilitats és infinita. Els intercanvis cada cop més enredats entre diferents tipus de partícules virtuals teixeixen una mena de xarxa; les partícules fantasmes van i vénen, apareixen i desapareixen en un vibrant embolic d'energia.
Com es calcula l’energia d’un electró?
La infinita complexitat d’aquesta situació sembla desafiar la comprensió i el càlcul. Sorgeixen problemes, per exemple, quan s’intenta calcular l’energia d’un electró. El càlcul directe resulta en un valor infinit: en aquest mar agitat per l’activitat del buit, l’electró s’envolta en un vel tremolant d’energia poc localitzada i que s’ha de tenir en compte.
No obstant això, el càlcul mostra que les contribucions de les interaccions que tenen lloc en aquest mantell de partícules virtuals augmenten sense límit a prop de l'electró. Problema greu, ja que significaria que l'única estimació que podem fer de l'energia d'un electró és infinita. Si voldríem admetre-ho, ens desconcertaria immediatament el següent fet: segons la relativitat, l’energia és massa; l’electró tindria, al contrari de l’experiment, una massa infinita.
Per tant, hem de trobar una desviació. Per exemple, podem comparar l’estat del camp amb un electró, ja sigui F1, amb l’estat buit o F0. L'energia de l'electró s'estima com la diferència entre l'energia (infinita) de F1 i la (també infinita) de F0. Cal tenir en compte que també es troba un problema del mateix tipus en la física no quàntica: l’electró, considerat com a partícula puntual pren, en el propi camp que crea, una energia que també és infinita. Si renunciem a considerar-ho com a puntual, tornem a la física quàntica, amb els problemes que acabem de descriure.
Capítol anterior: Matèria: l’infinit, l’extens i el continu
Capítol següent: En preparació
Ho he vist aquí.
Fa poc recordo (NdT: per l'autor de l'article) un episodi del programa "Frozen Planet" de la BBC en què es mostrava una solució de salmorra superefredada que congelava l'aigua salada de l'oceà immediatament propera. Vaig pensar: "Aquest és un exemple únic de depressió del punt de congelació!". Aquest fenomen es coneix informalment com els Dits Gelats de la Mort perquè la solució de salmorra superefredada que es forma també congela qualsevol vida marina que entri en contacte amb ella, com es pot veure al vídeo de la BBC incrustat a continuació (temps d'execució = ~ 2 minuts).
El coneixement dels brinicles, o salmoramell, no és nou. Es coneixen des de la dècada de 1960. Malgrat això, poques vegades s'ha observat la seva formació en temps real. Actualment se sap que aquest fenomen inusual només es produeix en condicions específiques sota el gel marí* flotant en el gèlid Oceà Àrtic i en l'Oceà Antàrtic. A diferència del gel d'aigua dolça, el gel de la superfície de la mar està compost per H2O més una mica de sal, principalment NaCl. Un cristall de gel marí és relativament pur, ja que l'aigua "expulsa" la major part de la sal al congelar-se. L'aigua salada exsudada (= salmorra) té una major concentració de sal (i, per tant, una menor concentració d'aigua) que l'aigua de mar salada que l'envolta i roman en estat líquid a causa de la seva menor temperatura de congelació per la seva alta concentració. La temperatura de congelació de la solució de salmorra és més baixa que la de l'aigua pura o la de l'aigua de mar salada menys concentrada. El gel no és sòlid en tota la seva massa, sinó que té diferents graus de porositat segons la forma i la rapidesa amb que s'hagi format. En una massa porosa de gel marí flotant hi ha canals de salmorra molt concentrats. Quan el gel marí flotant s'esquerda, la densa solució de salmorra sobrerefredada es filtra al seu voltant i s'enfonsa, ja que la solució de salmorra líquida és més densa que l'aigua de mar menys salada que l'envolta. A causa de la seva major densitat, la solució de salmorra sobrerefredada s'enfonsa i, a l'estar a una temperatura més baixa que l'aigua de mar freda que l'envolta, congela l'aigua de mar (i la vida marina) amb la qual entra en contacte. Com la salmorra és més densa que l'aigua de mar salada i, per tant, s'enfonsa, el salmorra creix cap avall. Ocasionalment, un salmorra pot arribar al fons de la mar, com es veu al vídeo. A mesura que el brinicle creix, "atrapa" al seu voltant a diverses criatures que viuen al fons, com els eriçons de mar i les estrelles de mar, tancant-les en una tomba de gel i donant lloc al seu sobrenom informal de Dit Gelat de la Mort.
Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: @BBCEarth.YouTube
* En aquest post, mar i oceà s'utilitzen indistintament i signifiquen el mateix: aigua salada.
Moltes gràcies a @AlfredRPico per la seva recomanació de l'article original.
Podeu saber-ne més fent un clic aquí.
Ho he vist aquí.
Clic per engrandir. Crèdits: NASA, ESA, i el Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble
Collaboration; Agraiments: J. Hester (Arizona State University)
Caldwell 33 forma part d'un extens romanent de supernova conegut com la Nebulosa del Vel (o el Bucle del Cigne). Caldwell 33 sol anomenar-se el Vel Oriental, i inclou regions també catalogades com NGC 6992 i NGC 6995. Al costat oposat de la nebulosa del Vel, el Vel Occidental, és Caldwell 34.
La nebulosa del Vel és la metralla còsmica que va deixar una estrella que va explotar fa diversos milers d'anys. Es troba dins de la nostra pròpia galàxia, a uns 2.000 anys llum, en la constel·lació del Cigne. La nebulosa del Vel té una extensió de 110 anys llum, i cobreix una àrea de cel sis vegades més gran que la que cobreix la lluna plena.
Clic per engrandir. Aquesta imatge, presa amb la Càmera Planetària i de Gran Angular 2 del
Hubble, mostra una altra petita part de Caldwell 33. Els colors indiquen l'emissió de diferents
elements: el blau mostra l'oxigen, el verd el sofre i el vermell l'hidrogen. Crèdits: NASA, ESA i la
Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; Agraïments: J. Hester (Arizona State University)
La imatge que encapcala l'article, combina observacions preses amb la Càmera Planetària i de Gran Angular 2 del Hubble el novembre de 1994 i agost de 1997. En aquest petit tros de Caldwell 33, els filaments de gas en forma de corda s'entrellacen i brillen quan les ràpides restes de l'explosió de la supernova es precipiten cap als voltants i creen fronts de xoc. Els filaments més nítids corresponen a una vista de vora d'un front de xoc, mentre que els difusos corresponen a una vista de front.
Només les estrelles més massives acaben la seva vida en forma de supernova, però aquestes explosions són responsables de la creació de tots els elements químics naturals més pesats que el ferro. Molts elements, com el coure, el mercuri, l'or, el iode i el plom, es van forjar en aquests violents esdeveniments. Els embolcalls en expansió de les restes de supernoves es barregen amb altres materials de la galàxia i es converteixen en la matèria primera de noves generacions d'estrelles i planetes.
Clic per engrandir. Aquesta imatge terrestre mostra a Caldwell 33, amb dos primers plans del
Hubble com requadres. Crèdits: NASA, ESA, la Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble
Collaboration, i el Digitized Sky Survey 2; Agraiments: J. Hester (Arizona State University) i
Davide De Martin (ESA/Hubble)
La nebulosa del Vel és un prototip de romanent de supernova de mitjana edat. És un laboratori ideal per estudiar la física dels romanents de supernova per la seva ubicació sense obstacles en la nostra galàxia, la seva relativa proximitat i la seva gran grandària. Els astrònoms van utilitzar el Hubble per realitzar aquestes observacions del Vel per tal de comprendre millor les formes i els moviments d'aquest i altres restes de supernova. Les observacions del Hubble també han ajudat a precisar la distància i l'edat del Vel.
La nebulosa del Vel va ser descoberta per l'astrònom William Herschel el 1784. Posteriorment el 1904, Williamina Fleming va descobrir una part més tènue de la nebulosa, coneguda com el Triangle de Pickering. La nebulosa del Vel es veu millor a principis de la tardor a l'hemisferi nord (a principis de la primavera a l'hemisferi sud). Al ser un objecte de magnitud 8, la nebulosa no és visible a simple vista, però es pot veure a través d'un telescopi o fins i tot amb prismàtics sota un cel fosc. Un filtre per nebuloses facilitarà l'observació del Vel i ajudarà a ressaltar els trets difusos.
Clic per engrandir. Aquesta imatge del Hubble enfoca un diminut circell a Caldwell 33, la
nebulosa del Vel Oriental. Comparant aquesta imatge del Hubble presa el 1997 amb una antiga
fotografia terrestre del 1953, els científics van mesurar quant s'ha mogut el front de xoc i van
utilitzar aquesta informació per estimar l'edat de la nebulosa. Crèdit: ESA i Digitized Sky Survey (Caltech)
C33 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del blog
Clic per engrandir. Segon planeta més proper al Sol, Venus avui tendeix a cremar sota la calor
de la nostra estrella. Però, passava el mateix? Va ser capaç de refredar-se prou com per formar
un oceà? "No" responen els investigadors del CNRS i de la Universitat de Versaille
Saint-Quentin. Crèdit: revers_Jr. Adobe Stock
Venus és un dels quatre planetes rocosos del nostre sistema solar. Hi ha una temperatura sufocant. I avui no hi pot fluir ni una gota d’aigua. No hi ha cap dubte. Però per als investigadors, el passat del planeta continua sent un misteri. Algunes persones se l’imaginen amb oceans. Altres afirmen que Venus mai no va conèixer les condicions necessàries per a la formació d’aquestes masses d’aigua líquida. Jérémy Leconte, investigador del Laboratori d'Astrofísica de Bordeus, en fa un balanç.
Avui, Venus és un planeta sec. Desert. Tot i això, els científics es pregunten si, en el seu passat, no hagués pogut refugiar un oceà. S’assembla una mica més a la Terra. "No", conclou un estudi realitzat per investigadors del CNRS i de la Universitat de Versailles Saint-Quentin.
Abans d’explicar com hi han arribat aquests científics francesos, és bo recordar que un altre estudi, publicat fa uns anys per investigadors nord-americans, va imaginar un Venus cobert d’oceans. Les simulacions climàtiques fetes des d'allà, amb una atmosfera similar a la que coneixem a la nostra Terra, havien demostrat llavors que aquests oceans tendien a evaporar-se, formant núvols protectors, que reflecteixen la llum solar. "A l'anomenada zona subestel·lar, és a dir, en el punt on el Sol escalfa més fort especialment", especifica Jérémy Leconte, investigador del Laboratori d' Astrofísica de Bordeus. "Una mica com el que passa en definitiva a la Terra al nivell de l’equador”.
El treball dels investigadors francesos no es contradiu realment. "Els nostres col·legues expliquen que si existien oceans a Venus, es podrien mantenir", subratlla Jérémy Leconte. "Ens preguntàvem si fins i tot es podrien haver format oceans a Venus. I la nostra resposta és no”.
Clic per engrandir. Investigadors del CNRS i de la Universitat de Versailles Saint-Quentin creuen
que mai no s’han complert les condicions a Venus perquè caigui la pluja. Crèdit: Manchu, CNRS
Quines són les possibilitats de formar un oceà a Venus?
“Quan es formen, els planetes es cobreixen literalment amb un oceà de magma. Un magma que desgasifica molt i manté una atmosfera molt espessa que consisteix en particular en diòxid de carboni (CO2) i vapor d’aigua (H20). L'efecte hivernacle és intens", descriu l'astrofísic. "Si el planeta es refreda prou com per permetre la condensació del vapor d’aigua i la pluja, es poden formar oceans. Això és el que s’ha jugat a la nostra Terra".
El model climàtic en què es basen els investigadors francesos revela que a Venus les coses no van anar gens com es preveia en l’escenari imaginat per l’estudi americà. “L'únic lloc del planeta on no feia massa calor era al costat nocturn. I a més, molt alt a l'atmosfera, a la estratosfera. Les masses d’aire carregades de vapor d’aigua van poder arribar-hi des del dia. Després van formar núvols, però que van romandre localitzats a la part nocturna. Per tant, no podrien tenir un efecte protector. No van poder participar per refrescar Venus. Pitjor encara, van formar una mena d’escut tèrmic que fins i tot va evitar que el planeta es refredés. La pluja no va poder caure. No es podria formar cap oceà".
Clic per engrandir. Les possibilitats que Venus pogués formar un oceà són de l'ordre de veure com
una moneda cau sobre la vora quan es llença a l'aire. Crèdit: DURIS Guillaume, Adobe Stock
Extreu informació sobre altres planetes
Ara els astrofísics volen entendre què pot ser d'utilitat d'aquest estudi per el del exoplanetes. Els agradaria fixar millor els límits en què hi pot haver aigua líquida. "Saber que mai no es va poder formar un oceà a Venus ens dóna una indicació preciosa", assenyala Jérémy Leconte. "El nostre treball ens porta a considerar que si la nostra Terra hagués nascut al voltant d’una estrella com el nostre Sol avui, potser mai hauria estat capaç de refredar-se prou com per formar oceans. Per tant, un exoplaneta situat a la mateixa distància de la seva estrella que nosaltres del nostre no necessàriament alberga oceans. N’hi ha prou que la seva estrella hagi canviat poc -com és el cas de les nanes vermelles, estrelles amfitrions de la majoria dels exoplanetes coneguts- de manera que aquest planeta mai ha estat capaç de refredar-se prou”.
Respondre a la pregunta sobre els possibles oceans passats de Venus també podria proporcionar informació crucial sobre el futur del nostre planeta. "Els estudis ja ens han demostrat que la Terra podria, en un milió d'anys (un període de temps que queda per definir amb més precisió), perdre els seus oceans" , explica l'astrofísic. "En el passat, Venus rebia una mica menys d’energia del Sol. A causa de la pròpia naturalesa de la nostra estrella que guanya lluminositat amb el pas del temps. Una mica del que rep avui el nostre planeta. En el futur, la Terra rebrà més energia del Sol, de la mateixa manera que Venus rep avui. Així, estudiant el passat de Venus, podem esperar aclarir si i quan el nostre planeta s'arrisca a perdre els seus oceans".
Ho he vist aquí.
Parlem de la Missió Lucy de la NASA. De la que el llançament està previst per al 16 d'octubre a les 05:34 a.m. EDT (09:34 UTC) i la nostra nau espacial Lucy s'enlairarà cap al cel -amb diamants- a bord d'un coet Atlas V de ULALaunch. A la imatge es veu com es traslladada a la plataforma de llançament a l'Estació Espacial de Cap Canaveral a Florida.
Clic per engrandir. Crèdit: NASA/Bill Ingalls
Lucy serà la primera nau espacial que estudiarà els asteroides troians de Júpiter, dos grups d'antigues roques espacials que són restes de la formació planetària. Igual que l'homònim de la missió; l'avantpassat humà fossilitzat "Lucy", l'esquelet va proporcionar una visió única de l'evolució de la humanitat, Lucy revolucionarà els nostres coneixements sobre els orígens planetaris i la formació de sistema solar. A bord hi ha un conjunt d'instruments que estudiaran aquests mons, inclòs un divisor de feixos de diamant que divideix els feixos de llum perquè els científics puguin determinar les temperatures i les propietats de la superfície d'un asteroide.
La cobertura en directe del llançament de Lucy comença el dissabte 16 d'octubre a les 5:00 a.m. EDT (09:00 UTC). Pots veure el llançament fent un clic aquí.
Ho he vist aquí.
Clic per engrandir. Els astrònoms de la Universitat de Cornell (EUA) han descobert calci
ionitzat a l’atmosfera d’un exoplaneta, i això els informa sobre les terribles condicions que
regnen a WASP-76b. Crèdit: dottedyeti, Adobe Stock.
WASP-76b és un exoplaneta on no és gens bo viure. És una certesa. Orbita tan a prop de la seva estrella que hi ha una temperatura infernal. Potser fins i tot més del que pensaven els astrònoms. Acaben de descobrir calci ionitzat en abundància a la seva atmosfera.
El que els astrònoms coneixen com WASP-76b és un exoplaneta sorprenent. Es va descobrir el 2016, a uns 640 anys llum de la Terra. És un Júpiter calent sobre el qual les temperatures augmenten tant que el ferro es pot vaporitzar. Perquè orbita molt a prop de la seva estrella, una estrella de tipus F1, una mica més calenta que el nostre sol. Tan a prop que ho fa en només ... 1,8 dies terrestres!
Després de vaporitzar-se a l’atmosfera calenta de WASP-76b, al seu costat fosc el ferro es pot condensar, i acabar plovent!
I un nou treball suggereix que l’infern no és res en comparació amb el que s’està jugant a WASP-76b. Investigadors de la Universitat de Cornell (Estats Units) acaben de descobrir, en espectres d’alta resolució de l’atmosfera de l’exoplaneta obtinguts per l’observatori Gemini instal·lat a prop de Mauna Kea (Hawaii), un rar trio de línies corresponent a la signatura espectral del calci ionitzat.
“Hem trobat molt de calci. Realment és una característica marcada. I aquesta signatura espectral podria indicar que bufen vents extrems a l’atmosfera superior del WASP-76b o que la seva temperatura és molt més alta del que pensàvem”, explica en un comunicat Emilie Deibert, investigadora de la Universitat de Toronto.
Clic per engrandir. Recreació artística del costat nocturn de WASP-76b. Crèdit: ESO, M. Kornmesser
Entendre-ho millor gràcies a la diversitat d’exoplanetes
Tingueu en compte que una de les peculiaritats del WASP-76b és que sempre mostra la mateixa cara al Sol. Per això els astrònoms calculen la seva temperatura mitjana a prop de 4.500 °C. A l'altra costat del planeta, el fosc, la temperatura és sens dubte més fresca. Però es manté per sobre dels 1.300 °C. Els investigadors van estudiar la zona fronterera entre el dia i la nit. I gràcies a la velocitat del moviment del planeta, van poder distingir el seu senyal del de les estrelles.
Prou per demostrar que els telescopis actuals ja poden aprendre més sobre la diversitat dels mons extraterrestres. Sobre els components de les seves atmosferes, les seves propietats físiques, la presència de núvols o vents. Tot i que fa només una mica més de 25 anys, ningú tenia proves que hi hagués planetes en qualsevol altre lloc de l’Univers.
El programa ExoGemS continuarà explorant ara les més variades atmosferes dels exoplanetes, en massa i temperatura. Des de les que fan prou calor per ploure ferro fins a aquelles en què el clima és més temperat. Des dels més pesats que Júpiter fins als altres, ni molt més grans que la Terra. Tot per tal de permetre als astrònoms comprendre millor, per exemple, la fuita de gasos i altres elements en atmosferes planetàries.
Per a més informació, podeu veure:
- Comunicat de la Universitat de Cornell (en anglés).
1. Aquesta classificació es coneix amb el nom de classificació espectral de Harvard i rep el seu nom per haver estat desenvolupada a la universitat de Harvard a la fi del segle XIX. Aquesta classificació és la més habitual que utilitzen els astrònoms. S'encarrega de dividir a totes les estrelles segons la temperatura que tenen i la lluminositat que atorguen. S'engloben 7 tipus d'estrelles principals O, B, A, F, G, K i M, amb colors que van del blau al vermell.
Ho he vist aquí.
Clic per engrandir. El betzoar el trobem a la sèrie de Harry Potter, quan el jove mag l’utilitza
per salvar la vida del seu millor amic. Crèdit: Warner Bros.
En aquest nou capítol del gabinet de curiositats, fem un recorregut pel món de les bruixes i els bruixots, descobrint un dels objectes més misteriosos que la natura pot oferir: el betzoar. Poseu-vos còmodes que comencem.
Supersticions, encanteris, encanteris, rituals... Per progressar en el camí de la raó, no hi ha dubte que la ciència s’ha d’alliberar d’aquests disbarats. Però si el pensament màgic perjudica el pensament crític, això no vol dir que la pràctica de la màgia sigui sistemàticament perjudicial per al descobriment científic. Assistiu als tresors de coneixement acumulats al llarg dels segles mitjançant l’ús de plantes per
bruixes i alquimistes. Mentre alguns metges europeus juraven per sang i alguns sacerdots per oració, molts d'aquests primers farmacòlegs exploraven les propietats curatives de l'herba i el fonoll de Sant Joan, i les propietats letals de la belladona i l'oli de ricí.. Per tant, tot no s’ha de llançar d'aquesta fosca farmacopea i us suggerim que fem un recorregut per alguns d’aquests remeis del passat per reconsiderar-ne les propietats.
Betzoar, un antídot màgic dels estómacs de les cabres
Comencem per un objecte estrany, ben conegut pels seguidors de l'univers de Harry Potter: el betzoar. JK Rowling és un personatge avui menys controvertit, però cal reconèixer el seu immens treball de recerca al voltant de les pràctiques i fórmules màgiques que inclou a les seves obres. Si se li preguntés al professor Snape què és un betzoar, respondria amb relativa exactitud: "Un betzoar és una pedra que es troba a l'estómac de les cabres i que és un antídot contra la majoria dels verins". Una creença que va aparèixer fa més de 1.000 anys al món musulmà, però que, com veurem, conté un element de veritat.
Clic per engrandir. Dos exemples de betzoars. Crèdit: Wellcome
El betzoar, també conegut com a "pedra biliar" o "perla de l'estómac", és una concreció de cabells, fibres, restes vegetals i altres matèries no digerides o parcialment digerides, que sol trobar-se a l'estómac dels remugants. Aquests s’agrupen al tracte digestiu i s’endureixen formant una bola pedregosa que pot arribar a pesar 2,7 quilograms. En els éssers humans, aquest fenomen es produeix generalment per una desacceleració del trànsit digestiu, ja sigui d’origen natural o mèdic, i pot tenir greus conseqüències si no es té en compte l’obstrucció que provoca. (La Coca Cola també ha demostrat ser un tractament eficaç per dissoldre certs tipus de betzoars).
Hi ha diversos tipus d’aquestes perles estomacals: els fitobetzoars formats a partir de restes vegetals, els tricobetzoars formats a partir de pèl (que es pot convertir en síndrome de Rapunzel), els farmacobetzoars formats a partir de medicaments, els lactobetzoars formats a partir de la llet i fins i tot els diospirobetzoars formats a partir dels caquis!. Però també trobem, especialment en persones amb pica o psicosi, casos rars de betzoars de metall o roca (litobetzoar). Aquests cúmuls rodons o oblongs són en tot cas generalment llisos i estructurats en capes successives com les cebes.
Panacea o estafa?
Ara anem a la història. La paraula betzoar prové del farsi "padzahr", que significa literalment "que expulsa el verí". De fet, des del segle VIII l’autor Yuhannā Māsawayh, fill d’un farmacèutic, director d’una escola de medicina de Bagdad i metge del califa Harun al-Rashid, reporta en els seus escrits diversos testimonis de l’Índia i Síria, que acrediten que aquest estrany objecte sembla protegir els que l’utilitzen contra el verí mortal de certes serps i escorpins. Aquestes anècdotes li van valer un èxit gairebé immediat i, molt ràpidament, es va atribuir al betzoar propietats apotropaiques. Abu Rayhan al-Biruni va escriure al començament del primer mil·lenni que aquesta pedra va evitar els encanteris del mal, però també va oferir una explicació sobre el seu origen. Segons ell, el bezoar es formaria a l'estómac dels cérvols i les cabres que consumeixen serps i que han desenvolupat una immunitat natural contra el seu verí.
La reputació de la pedra continua creixent i amb ella la llista de poders que se li concedeixen. El betzoar apareix a les obres europees del segle XV, quan va adquirint gradualment la condició de panacea. Aviat, assegurem al lector que protegeix contra la plaga, aquesta malaltia de la qual es pot convèncer que la transmeten les serps, representants del Diable. Però la bogeria d’aquest remei exòtic no convenç a tothom i, sobretot, a Ambroise Paré. Aquest últim ho explica com, en un dels seus experiments, un cuiner va morir enverinat després de sis hores d’agonia malgrat el betzoar que se li va administrar, demostrant així que l’antídot no era universal com tothom pensava:
“Vaig trobar el pobre cuiner a quatre potes, arrossegant-se com un animal, la llengua penjant, els ulls i la cara carmesí... Va morir com un desgraciat, exclamant que hauria preferit ser penjat".
Malgrat això, després de l'arribada de Vasco da Gama a l'Índia, el comerç de betzoars es va intensificar i aquesta pedra d'origen modest (per no dir una mica repugnant) es troba al dit i al coll dels nobles i dels reis. Entre els sgles XVI i XVIII, sacerdots jesuïtes de la colònia faran les seves pròpies "pedres de Goa" betzoar artificial que s'exporta a apotecaris europeus a on els més rics exemplars, de gran bellesa, les conserven dins de joiers d'or.
Clic per engrandir. Una pedra de Goa elaborada per un sacerdot jesuïta a principis del
segle XVIII. Crèdit: Met Museum
Les falsificacions augmenten. Homes, dones i nens porten la pedra màgica per protegir-los dels danys i la consumeixen o l’apliquen en petites dosis per curar-los d’infeccions i malalties.
Clic per engrandir. Beztoar muntat sobre un anell de la reina Edwige-Eleanor Holstein-Gottorp,
segle XVII. Crèdit: Helena Bonnevier, The Royal Armory, SHM
El que diu la ciència
Per compensar la història de Paré, el metge del segle XVI Andreas Bacci informa per la seva banda, que el cas d’un jove presoner enverinat amb arsènic hauria escapat de la mort gràcies a la pedra biliar. I aquí és on les coses es posen interessants perquè sembla que el betzoar sí que té la capacitat de lligar-se amb l'arsenat i l'arsenita per eliminar-la del cos, segons els investigadors. Millor encara: analitzant la composició dels betzoars de la col·lecció Henri van Heurck, el mineralogista René van Tassel descobreix que tots contenen àcid elàgic, un polifenol antioxidant que explicaria les propietats antienvelliment de la pedra.
Avui, el betzoar retorna al panorama científic. Les pedres procedents de l’estómac dels porc espins, en particular, encara s’utilitzen habitualment al sud-est asiàtic, on la caça furtiva de l’animal preocupa les associacions conservacionistes. I estudis recents realitzats in vitro sobre cèl·lules HeLa semblen suggerir que aquesta substància pot tenir propietats anticanceroses. Per descomptat, aquests resultats s’han de prendre amb molta cautela fins que s’arribi a un consens científic, sobretot perquè la pedra és objecte d’un ric comerç per als venedors de remeis alternatius. Mentrestant, segles després de les seves primeres descripcions, el betzoar continua gaudint dels seus bons dies, ja sigui lluit, consumit o bé reposant als prestatges d’un gabinet de curiositats.
Ens veiem ben aviat amb un nou capítol del Gabinet de curiositats. Crèdit: nosorogua, Adobe Stock, Futura
Veure:
Anterior: 14 La fulgurita
Següent: 16 L'exòtica dentadura d'en George Washington
Ho he vist aquí.
