L'explorador de MartPerseverance de la NASA va prendre aquesta vista d'un turó al cràter Jezero de Mart anomenada "Santa Cruz" el 29 d'abril de 2021, el dia 68 de Mart, o sol, de la missió. Al voltant de 50 centímetres d'amplada de mitjana, les roques en primer pla es troben entre el tipus de roques que l'equip del rover ha anomenat "Ch'ał" (el terme navajo per a "granota" i pronunciat "chesh"). Perseverance tornarà a la zona la setmana que ve més o abans.
Clic per engrandir. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Compost de múltiples imatges, aquest mosaic de colors millorats va ser creat utilitzant les vistes de l'ull esquerre i el dret del sistema de càmera Mastcam-Z del Perseverance, fusionant l'escena en una sola vista més àmplia. El turó de Santa Cruz és un possible romanent erosionat del delta occidental del cràter Jezero. El turó és d'uns 50 metres d'alçada i va ser aproximadament 2,5 quilòmetres a l'est del rover quan es va fer la foto, vist des de "Van Zyl Overlook".
Un objectiu clau per a la missió de Perseverance a Mart és l'astrobiologia, incloent-hi la cerca de signes de vida microbiana antiga. El rover caracteritzarà la geologia del planeta i el clima del passat, aplanarà el camí per a l'exploració humana del Planeta Vermell, i serà la primera missió per recol·lectar i guardar roca i regolita marcians (roca trencada i pols).
Missions posteriors de la NASA, en cooperació amb l'ESA (Agència Espacial Europea), enviarien naus espacials a Mart per recollir aquestes mostres segellades de la superfície i tornar-les a la Terra per analitzar-les en profunditat.
La missió Mars 2020 Perseverance és part de l'enfocament d'exploració de la Lluna a Mart de la NASA, que inclou missions Artemis a la Lluna que ajudaran a preparar-se per a l'exploració humana del planeta vermell. JPL, que és administrat per la NASA a Caltech a Pasadena, Califòrnia, va construir i administra les operacions del rover Perseverance.
La investigació Mastcam-Z està dirigida i operada per la Universitat Estatal d'Arizona a Tempe, treballant en col·laboració amb Malin Space Science Systems a San Diego, Califòrnia, en el disseny, fabricació, proves i operació de les càmeres, i en col·laboració amb el Institut Neils Bohr de la Universitat de Copenhaguen sobre el disseny, fabricació i assaig dels objectius de calibratge.
Clic per engrandir. Fantasma dental. Crèdit: Agent Gallery Chicago
En aquest nou capítol del Gabinet de Curiositats, ens proposem descobrir fantasmes mèdics, entitats que sens dubte no tenen res de sobrenatural, però que segur que us faran calfreds per l'espina dorsal. Feu-vos una mica de te, abaixeu els llums i comencem.
Sembla una versió de malson de les màscares de Daft Punk. O l'encarnació física de determinades pintures de Francis Bacon. En tot cas, el que és segur és que els fantasmes dentals no deixen indiferents. Si els robots més realistes encara amb prou feines aconsegueixen sortir de la vall misteriosa, és inquietant com una simple màscara metàl·lica amb una dentició realista pot confondre els nostres sentits i donar lloc a una profunda sensació de malestar. Però abans de parlar-ne, fem un recorregut ràpid (i no exhaustiu) per la història dels cadàvers i dels fantasmes en medicina.
Clic per engrandir. Un fantasma dental dels anys 30 amb genives metàl·liques i dents humanes. Crèdit. Font desconeguda.
Alliberar-se dels tabús en benefici del progrés?
El cos humà és una màquina d'una complexitat formidable i formidable, el vaixell de milers de processos químics, elèctrics i biològics la subtilesa dels quals encara s'ens escapa; i per fer front a les seves dolències i disfuncions, la medicina s'ha hagut de perfeccionar i especialitzar al llarg dels segles. És una pràctica que es basa en l'experiència, però per a la qual el mètode d'assaig i error de vegades pot ser costós. Proveu un nou tractament a un pacient i correu el risc de veure'l morir a les vostres mans i no a les mans de la malaltia que l'afecta. Talleu l'òrgan equivocat i el que havia de ser una operació benigna es podria convertir ràpidament en un assassinat no intencionat.
Clic per engrandir. Andreas Vesalius, autor de l'obra seminal "De Humani Corporis Fabrica Libri Septem", practica la investigació sobre un cadàver humà. Crèdit: Wikimedia Commons
És per això que ja a l'Antiguitat grega, trobem rastres de les primeres disseccions sobre cadàvers amb vista a l'aprenentatge, seguida de la introducció de la cirurgia experimental, amb el científic àrab Avenzoar, a principis del segon mil·lenni. Un progrés significatiu per a les nostres societats perquè a més de possibles limitacions tècniques, també va haver de superar un obstacle molt més important: el tabú cultural i religiós que exigeix el respecte als cossos dels difunts. La possibilitat que els barbers-cirurgians, després els cirurgians, practiquin el seu art sobre restes va revolucionar la pràctica i va permetre reduir progressivament el xarlatanisme en favor d'un cos de saber fer cada cop més provat i segur.
El cos humà: una moneda rara
Però a mesura que les universitats es multipliquen i formen nous exèrcits de metges i cirurgians, la qüestió de la disponibilitat dels cossos es fa cada cop més urgent. Si ara s'autoritza la dissecció, el sentiment sacríleg que l'acompanya continua sent fort i, en general, es reserva a les restes de delinqüents que l'opinió pública ja ha assumit la tasca de deshumanitzar. Davant d'aquestes restriccions i de la ràpida putrefacció de la carn dels seus súbdits, els cirurgians es van veure obligats a recórrer als serveis dels traficants de cadàvers, que portaven el sobrenom de "ressurrectes". Les tombes es violen a l'ombra de la nit. El cos humà s'està convertint més que mai en un recurs cobejat, preciós i controvertit.
Clic per engrandir. The Resurrectionists, d'Hablot Knight Browne. Una representació que diu molt de la percepció popular d'aquests lladres de tombes. Crèdit: Wikimedia Commons
L'aprovació de nombroses lleis sobre donació de cossos i òrgans a mitjans del segle XX va regularitzar molt aquesta situació de crisi, tot i que certs esdeveniments com la pandèmia del coronavirus encara avui poden desestabilitzar aquest fràgil sistema. D'altra banda, mitjançant el desenvolupament de noves tecnologies de realitat virtual, que proporcionen als estudiants de medicina retroalimentació visual i hàptica durant les operacions simulades, les escoles esperen alliberar-se gradualment de la necessitat de recórrer a cadàvers reals. Com a altres camps que requereixen l'ús de cossos humans amb finalitats experimentals com ara la imatge, la balística o l'odontologia, a poc a poc es van veure envaïts per fantasmes de formes exòtiques.
Fantasmes en medicina
Anem al cor del tema que ens interessa, i comencem per una definició per tal d'escurçar qualsevol ambigüitat. Un fantasma mèdic és un objecte dissenyat per imitar les propietats d'una part o de la totalitat del cos humà. Des de torsos hiperrealistes que s'utilitzen per estudiar l'impacte de les armes de foc en els òrgans interns fins a caixes de plàstic -que semblen més joguines infantils- destinades a ajudar els tècnics a calibrar la seva màquina de ressonància magnètica, n'hi ha de tot tipus i per a tots els àmbits. Medicina general, balística, imatges, prova de xoc, primers auxilis, probablement t'hagis trobat amb un fantasma a la teva vida.
Clic per engrandir. Els fantasmes s'utilitzen en tot tipus de casos d'ús (d'esquerra a dreta i de dalt a baix): entrenament de suport vital, estudi de danys amb armes, prova de xoc, calibratge de ressonància magnètica, primers auxilis, entrenament amb ultrasons amb un fetus fantasma. Crèdit: Wikimedia, Universal Medical Inc, NIST
Els fantasmes dentals, per la seva banda, semblen haver estat els primers a aparèixer al món mèdic. Va ser Oswald Fergus, dentista escocès i poeta en el seu temps lliure, qui va crear la primera "mandíbula d'entrenament" l'any 1894: una senzilla barra vertical sobre la qual hi ha muntades dues fileres de dents, tot formant una boca rudimentària. L'eina es va fer ràpidament més democràtica i aviat va desenvolupar el contorn d'un crani permetent als futurs dentistes formar-se en condicions més fidels a la realitat. Alguns fantasmes fins i tot s'adornen amb un tors.
Clic per engrandir. Una mostra de fantasmes dentals posats a la venda per una galeria d'art de Chicago. Crèdit: Agent Gallery Chicago
A la vall de l'estrany
En general, l'artesà no està especialment preocupat per l'aspecte de la cara que posa a aquests caps. Des de la dècada de 1920 fins al voltant de 1960, un casc metàl·lic que revela vagament el contorn d'un parell d' ulls i un nas penja sobre una mandíbula nua. Els fans de Hellboy poden trobar una semblança amb el terrorífic Karl Ruprect, mentre que altres veuran una semblança familiar amb Terminator. Aquests cranis de malson van adquirir les galtes a finals dels anys 60 i finalment van adquirir la seva forma actual més habitual: la part inferior de la cara fins al nas es reprodueix amb una pell de goma que envolta la mandíbula, i la seva part superior està formada per una closca de plàstic.
Clic per engrandir. Un exemple d'un fantasma dental modern. Crèdit: eBay
Els fantasmes continuen sent populars en els cercles acadèmics i de recerca, i gràcies als últims avenços en la impressió 3D, els investigadors esperen poder crear substituts cada cop més realistes a partir de cèl·lules o cartílags reals. Cal destacar, però, que la donació de cossos i òrgans continua sent crucial per salvar vides, ja sigui als laboratoris o als hospitals. Per tant, si voleu continuar donant suport a la ciència més enllà de la vostra existència a la Terra, no dubteu a consultar -ho al lloc web del OCATT i indicar el vostre desig de fer-vos donant d'òrgans. Penseu que un sol donant pot salvar 8 vides!. Mentrestant, espero retrobar-vos ben aviat, per a futurs gabinets de curiositats.
Clic per engrandir. Ens veiem properament per a un nou capítol del Gabinet de Curiositats. Crèdit: nosorogua, Adobe Stock
El Hubble ha permès als astrònoms veure galàxies de totes les formes i mides des de gairebé qualsevol angle. Quan una galàxia es veu de costat, la perspectiva hipnotitzant revela una enlluernadora porció de l'univers. Caldwell 43, també coneguda com del "Sombreret", és una d'aquestes galàxies.
Emmarcada en un teló de fons clapejat de galàxies més remotes, Caldwell 43 presenta una brillant protuberància central, un fi disc ple de pols i un halo brillant de gas i estrelles que s'estén per l'espai.
La Sombreret va ser descoberta per l'astrònom britànic William Herschel el 1784. L'espiral polsegosa rep el seu sobrenom de la galàxia del Sombrero (M104), que s'assembla a un barret mexicà d'ala ampla i va ser descoberta per anys abans, el 1781. També vista des de la vora, la galàxia del Sombrero es troba a només 28 milions d'anys llum i sembla més gran que la del Sombreret. En realitat, tenen gairebé la mateixa mida. La Sombrero sembla més gran perquè és més a prop. Amb una magnitud de 10,5, la Sombreret és més difícil de veure perquè és més lluny, a una distància de 40 milions d'anys llum de la Terra.
També coneguda com a NGC 7814, aquesta galàxia d'uns 80.000 anys llum d'ample té milers de milions d'anys. Els observadors equipats amb un telescopi d'almenys 7 polzades de diàmetre tindran la millor sort per veure la galàxia, que es troba a la constel·lació del Pegàs. Aquesta galàxia tènue i allargada és prou brillant per ser vista en cels moderadament contaminats. A l'hemisferi nord, els mesos de tardor ofereixen la millor oportunitat per veure Caldwell 43. A l'hemisferi sud, busqueu-la a la primavera.
Aquesta imatge de Caldwell 43 és una combinació d'observacions visibles i infraroges capturades per la Cambra Avançada per a Sondejos del Hubble el 2006. Les observacions van ser preses per ajudar els astrònoms a l'estudi de les poblacions estel·lars de la galàxia, i per ajudar a llançar llum sobre l'evolució d'aquesta galàxia i d'altres de similars.
Clic per engrandir. Caldwell C43. Crèdit: Wikipedia
Per a més informació sobre les observacions del Hubble de Caldwell 43, feu un clic aquí.
El 2013, la nau espacial Cassini va capturar aquesta vista de gran angular i sobreexposada de Saturn i un tros dels seus anells. Aquest punt blau pàl·lid just a sota dels anells? És la Terra des d'aproximadament 1.400 milions de quilòmetres.
Aquesta vista mira cap a la banda no il·luminada dels anells des d'uns 20 graus per sota del pla de l'anell. Es van combinar imatges preses amb filtres espectrals vermells, verds i blaus per crear aquesta vista en color natural. Era el tercer cop que s'obtenien imatges de la Terra des del sistema solar exterior.
La missió Cassini-Huygens, un dels esforços científics planetaris més ambiciosos mai realitzats, va ser un esforç conjunt de la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agenzia Spaziale Italiana.
Durant 13 anys, la missió va estudiar Saturn i les seves llunes amb un detall sense precedents. La nau Cassini i la sonda Huygens que l'acompanyava van ampliar la nostra comprensió dels tipus de mons on podria existir vida, canviant el curs de l'exploració planetària.
Clic per engrandir. Crèdit: NASA, ESA, STScI, Julianne Dalcanton (Center for Computational Astrophysics/Flatiron Inst. and University of Washington); Processament de la imatge: Joseph DePasquale (STScI)
Una col·lisió espectacular frontal entre dues galàxies va alimentar l'inusual frenesí de naixement d'estrelles de forma triangular, tal com es capta en una nova imatge del telescopi espacial Hubble de la NASA.
El duet de galàxies que interactuen s'anomena col·lectivament Arp 143. El parell conté la galàxia espiral brillant i distorsionada de formació estel·lar NGC 2445 a la dreta, juntament amb la seva companya menys cridanera, NGC 2444 a l'esquerra.
Els astrònoms suggereixen que les galàxies es van travessar mútuament, encenent la tempesta de foc de formació estel·lar de forma única a NGC 2445, on milers d'estrelles cobren vida a la part dreta de la imatge. Aquesta galàxia està inundada de naixements estel·lars perquè és rica en gas, el combustible que produeix les estrelles. Tot i això, encara no ha escapat de les urpes gravitacionals de la seva companya NGC 2444, que es mostra a la part esquerra de la imatge. La parella està lliurant un estira-i-arronsa còsmic, que NGC 2444 sembla estar guanyant. La galàxia ha arrossegat gas des de NGC 2445, formant l'estrany triangle d'estrelles acabades de crear.
"Les simulacions mostren que les col·lisions frontals entre dues galàxies són una manera de crear anells d'estrelles noves", explica l'astrònom Julianne Dalcanton, del Centre d'Astrofísica Computacional de l'Institut Flatiron de Nova York i de la Universitat de Washington a Seattle. "Per tant, els anells de formació estel·lar no són infreqüents. No obstant això, el que és estrany d'aquest sistema és que es tracta d'un triangle de formació estel·lar. Part de la raó d'aquesta manera és que aquestes galàxies estan encara molt a prop la una de l'altra i que NGC 2444 encara s'aferra gravitacionalment a l'altra galàxia NGC 2444 també pot tenir un halo calent invisible de gas que podria ajudar a allunyar el gas de NGC 2445 del seu nucli. Així que encara no estan completament lliures l'una de l'altra, i la seva interacció inusual està distorsionant l'anell en aquest triangle".
NGC 2444 també és responsable d'arrencar fils de gas similars als de la seva companya, alimentant les serpentines d'estrelles joves i blaves que semblen formar un pont entre les dues galàxies. Aquestes serpentines es troben entre les primeres del que sembla una onada de formació estel·lar que va començar a les afores de NGC 2445 i va continuar cap a l'interior. Els investigadors estimen que les estrelles de les serpentines van néixer fa entre 50 i 100 milions d'anys. Tot i això, aquestes estrelles incipients s'estan quedant enrere a mesura que NGC 2445 continua allunyant-se lentament de NGC 2444.
S'estan formant estrelles de no més de 1 o 2 milions d'anys d'antiguitat a prop del centre de NGC 2445. L'agudesa del Hubble revela algunes estrelles individuals. Són les més brillants i massives de la galàxia. La majoria dels grups blaus brillants són agrupacions d'estrelles. Les taques roses són cúmuls estel·lars gegants i joves, encara embolicats en pols i gas.
Encara que la major part de l'acció té lloc a NGC 2445, això no vol dir que l'altra meitat del parell que interactua hagi sortit indemne. La lluita gravitacional ha donat a NGC 2444 una forma estranya. La galàxia conté estrelles velles i no hi ha naixement d'estrelles noves perquè va perdre el gas fa molt de temps, molt abans d'aquesta trobada galàctica.
"Es tracta d'un exemple proper del tipus d'interaccions que es van produir fa molt de temps. És una caixa de sorra fantàstica per entendre la formació d'estrelles i les galàxies que interactuen", va dir Elena Sabbi de l'Institut Telescope Science Institute a Baltimore, Maryland.
Podeu triat l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Una espectacular col·lisió frontal entre dues galàxies va alimentar un inusual frenesí de naixement d'estrelles de manera triangular, com es capta en una nova imatge del telescopi espacial Hubble de la NASA. Crèdit: Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA, Productor principal: Paul Morris
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 del Telescopi Espacial (STScI), a Baltimore (Maryland), realitza les operacions científiques del Hubble.El STScI és operat per a la NASA per l'Associació d'Universitats per a la Investigació en Astronomia a Washington, D.C.
La nau espacial Solar Orbiter de l'ESA/NASA ha captat la erupció més gran d'una protuberància solar mai observada en una sola imatge juntament amb el disc solar complet.
Les protuberàncies solars són grans estructures de línies de camp magnètic enredades que mantenen concentracions denses de plasma solar suspeses sobre la superfície del Sol, de vegades prenent la forma de bucles arquejats. Solen estar associades a les ejeccions de massa coronal (CME), que si es dirigeixen cap a la Terra poden causar estralls a la nostra tecnologia i afectar a la nostra vida quotidiana.
Aquest darrer esdeveniment va tenir lloc el 15 de febrer i es va estendre milions de quilòmetres a l'espai. L'ejecció de massa coronal no estava adreçada a la Terra. De fet, s'està allunyant de nosaltres. No hi ha cap signatura de l'erupció al disc solar davant de la nau espacial i que actualment s'està apropant a la línia Terra-Sol, el que significa que s'ha d'haver originat des del costat del Sol davant nostre.
Clic per engrandir. Solar Orbiter captura una erupció solar gegant. Crèdit: ESA.
Les imatges van ser capturades pel Full Sun Imager (FSI-Càmera completa del Sol) de l'Extreme Ultraviolet Imager (EUI-Càmera ultravioleta extrema) al Solar Orbiter. FSI està dissenyat per observar el disc solar complet fins i tot durant els passatges propers del Sol, com durant el proper pas del periheli el proper mes. A l'aproximació més propera del 26 de març, que veurà passar la nau espacial a una distància d'aproximadament 0,3 vegades la distància Sol-Terra, el Sol omplirà una porció molt més gran del camp de visió del telescopi. En aquest moment, encara hi ha molt marge de visualització al voltant del disc, cosa que permet que el FSI capturi un detall impressionant a uns 3,5 milions de quilòmetres, equivalent a cinc vegades el radi del Sol.
Vista del Solar Orbiter i SOHO d'una erupció gegant. Crèdit: ESA
Altres telescopis espacials, com el satèl·lit SOHO de l'ESA/NASA, observen sovint una activitat solar com aquesta, però més a prop del Sol o més lluny mitjançant un ocultador, que bloqueja la resplendor del disc solar per permetre l'obtenció d'imatges detallades de la pròpia corona. Així, la protuberància observada per Solar Orbiter és el major esdeveniment d'aquest tipus que s'ha capturat en un sol camp de visió juntament amb el disc solar, fet que obre noves possibilitats per veure com esdeveniments com aquest es connecten amb el disc solar per primera vegada vegada. Alhora, SOHO pot proporcionar vistes complementàries a distàncies encara més grans.
Vista del Solar Orbiter i del SOHO d'una erupció gegant. Crèdit: ESA, NASA
Altres missions espacials també van observar l'esdeveniment, inclosa la Parker Solar Probe de la NASA. La setmana que ve, Solar Orbiter i Parker Solar Probe realitzaran observacions conjuntes durant el pas de Parker pel periheli.
Fins i tot les naus espacials no dedicades a la ciència solar van sentir la seva explosió -la missió BepiColombo de l'ESA/JAXA, que actualment es troba a les proximitats de l'òrbita de Mercuri- va detectar un augment massiu de les lectures d'electrons, protons i ions pesats amb el monitor de radiació.
I encara que aquest esdeveniment no va enviar una ràfega de partícules mortals cap a la Terra, és un important recordatori de la naturalesa impredictible del Sol i de la importància de comprendre i vigilar-ne el comportament. Juntament amb la futura missió Vigil de l'ESA dedicada a la meteorologia espacial, que proporcionarà vistes úniques d'esdeveniments com aquest, podem protegir millor el nostre planeta de les violentes explosions del Sol.
L'Explorador de Polarimetria de Raigs X (IXPE) de la NASA, que es va llançar el 9 de desembre de 2021, ha lliurat les seves primeres dades d'imatge des que va completar la fase de posada en marxa, que va durar un mes.
Tots els instruments funcionen bé a bord de l´observatori, que es dedica a estudiar alguns dels objectes més misteriosos i extrems de l´univers.
L'IXPE va enfocar per primera vegada els seus ulls de raigs X a Cassiopea A, un objecte format per les restes d'una estrella que va explotar al segle XVII. Les ones de xoc de l'explosió han escombrat el gas circumdant, escalfant-lo a altes temperatures i accelerant les partícules dels raigs còsmics per formar un núvol que brilla a la llum dels raigs X. Altres telescopis ja han estudiat Cassiopea A, però l'IXPE permetrà als investigadors examinar-la d'una nova manera.
Clic per engrandir. Aquesta imatge del romanent de supernova Cassiopea A combina algunes de les primeres dades de raigs X recollits per l'Explorador de Polarimetria de Raigs X de la NASA, mostrats en magenta, amb dades de raigs X d'alta energia de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA, en blau. Crèdit: NASA/CXC/SAO/IXPE
A la imatge de dalt, la saturació del color magenta correspon a la intensitat de la llum de raigs X observada per IXPE. Se superposa a les dades de raigs X d'alta energia, mostrats en blau, de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA. Chandra i IXPE, amb diferents tipus de detectors, capturen diferents nivells de resolució angular, o nitidesa. Hi ha una versió addicional d'aquesta imatge que mostra només les dades de l'IXPE. Aquestes imatges contenen dades de IXPE recollides de l'11 al 18 de gener.
Després del llançament de Chandra el 1999, la seva primera imatge va ser també de Cassiopea A. Les imatges de raigs X de Chandra van revelar, per primera vegada, que hi ha un objecte compacte al centre del romanent de supernova, que pot ser un forat negre o una estrella de neutrons.
"La imatge de IXPE de Cassiopea A és tan històrica com la imatge de Chandra del mateix romanent de supernova", va dir Martin C. Weisskopf, l'investigador principal d'IXPE amb seu al Centre de Vol Espacial Marshall de la NASA a Huntsville, Alabama. "Demostra el potencial d'IXPE per obtenir informació nova i mai vista sobre Casiopea A, que està sent analitzada en aquests moments".
Un dels mesuraments clau que els científics faran amb l'IXPE és la polarització, una manera d'observar com s'orienta la llum dels raigs X a mesura que viatja per l'espai. La polarització de la llum conté pistes sobre l'entorn on es va originar la llum. Els instruments d'IXPE també mesuren l'energia, el temps d'arribada i la posició al cel dels raigs X procedents de fonts còsmiques.
"La imatge d'IXPE de Cassiopea A és bellíssima, i estem desitjant analitzar les dades de polarimetria per aprendre encara més sobre aquest romanent de supernova", va dir Paolo Soffitta, investigador principal italià d'IXPE a l'Institut Nacional d'Astrofísica (INAF) de Roma.
Aquesta imatge de l'Explorador de Polarimetria de Raigs X de la NASA mapeja la intensitat dels raigs X procedents del primer objectiu de l'observatori, el romanent de supernova Cassiopea A. Els colors que van des del porpra fred i el blau fins al vermell i el blanc calent es corresponen amb la brillantor creixent dels raigs X. La imatge va ser creada utilitzant dades de raigs X recollits per IXPE entre l'11 i el 18 de gener. Crèdit: NASA
Amb les dades de polarització de Cassiopea A, IXPE permetrà als científics veure, per primera vegada, com varia la quantitat de polarització al llarg del romanent de supernova, que té uns 10 anys llum de diàmetre. Els investigadors estan treballant actualment amb les dades per crear el primer mapa de polarització de raigs X de l'objecte. Això revelarà noves pistes sobre com es produeixen els raigs X a Cassiopea A.
"Les futures imatges de polarització d'IXPE haurien de revelar els mecanismes que es troben al cor d'aquest famós accelerador còsmic", afirma Roger Romani, coinvestigador d'IXPE a la Universitat de Stanford. "Per completar alguns d'aquests detalls, hem desenvolupat una manera de fer que els mesuraments d'IXPE siguin encara més precisos utilitzant tècniques d'aprenentatge automàtic. Estem desitjant veure què trobarem quan analitzem totes les dades".
IXPE va ser llançat amb un coet Falcon 9 des de Cap Cañaveral, i ara orbita a uns 600 quilòmetres sobre l'equador de la Terra. La missió és una col·laboració entre la NASA i l'Agència Espacial Italiana amb socis i col·laboradors científics de 12 països. Ball Aerospace, amb seu a Broomfield, Colorado, gestiona les operacions de la nau espacial.
Aquesta animació mostra a l'IXPE desplegant-se a l'espai abans d'iniciar les operacions científiques per estudiar el cosmos. Crèdit: NASA
Dossier hem caminat damunt la Lluna: Els secrets de Tintín
Roland Lehoucq, astrofísic i entusiasta de la ciència ficció, proposa divulgar la ciència sense renunciar al rigor científic. Analitza el còmic " Hem caminat damunt la Lluna" a través del prisma de les realitats físiques del nostre món.
Hergé havia enviat els seus famosos personatges de la historieta de Tintín a caminar per la Lluna, per a delit dels lectors. És interessant comparar aquestes representacions de ficció amb la realitat.
Clic per engrandir. Vista de la Lluna. Crèdit: NASA, DP
Famós, el coet vermell i blanc d'Hergé va aterrar al mig del cràter Hiparc, un dels cràters lunars més grans. El paisatge és desert, el cel fosc està ple d'estrelles i la Terra brilla per sobre de l'horitzó. La serra visible a la llunyania és, sens dubte, la paret del circ, que s'alça prop de 1.200 metres per sobre del fons. El coet va aterrar entre dos petits cràters, prop d'una escarpa rocosa que es pot veure en primer pla. El menys que podem dir és que el lloc escollit per al desembarcament no va ser especialment fàcil.
Clic per engrandir. El famós còmic “Hem caminat damunt la Lluna”. Crèdit: Hergé, Casterman, Ed. Joventut
Per a la missió Apol·lo 11, la NASA havia buscat un terreny el més pla possible, cartografiat amb detall per les sondes Lunar Orbiter llançades entre 1966 i 1967.
El Cràter Hiparc, lloc d'aterratge del coet vermell.
Estem en el moment del primer trimestre lunar. Aquesta era, de fet, la fase que presentava la Lluna en el moment de la sortida, i el vol Terra-Lluna no va durar més de quatre hores. El Cràter Hiparc està situat al centre mateix de la cara visible de la Lluna, és per tant just al terminador, el límit entre l'ombra i la llum. Aquesta situació correspon al començament del dia lunar. El Sol és baix a l'horitzó, les ombres són llargues. Tingueu en compte que els visitants veuen el Sol més brillant i més blanc que des de la Terra, on l'atmosfera, que dispersa efectivament el component blau de la llum solar, dóna al cel el seu color però "engrogueix" el Sol.
A més, la radiació ultraviolada que emet arriba al sòl sense obstacles, mentre que, a la Terra, està bloquejada gairebé totalment per la capa d'ozó. L'estudi de la llum ultraviolada que emet el Sol és, per tant, possible des de la Lluna i, per descomptat, forma part del programa de treball previst pel personatge de Tornasol. Per protegir-se d'aquesta intensa radiació ultraviolada, les viseres dels cascs dels caminants lunars han de ser absolutament tractades per protegir els seus ulls. Així, els dels astronautes de les missions Apol·lo estaven coberts amb una fina làmina d'or.
Clic per engrandir. El Cràter Hiparc al centre de la cara visible de la Lluna. Crèdit: David Campbell
Capítol anterior: Introducció Capítol següent: El paisatge lunar d'Hergé enfront de les realitats físiques (en preparació)
Clic per engrandir. Al CERN la recerca continua sobre els antiprotons i als àtoms d'antihidrògen. L'objectiu; trobar diferències entre protons i antiprotons Crèdit: agsandrew, Adobe Stock
El clip descriu la instal·lació única del CERN per a la investigació antiàtom, la fàbrica d'antimatèria, els seus dos desacceleradors (AD i ELENA) i els seus experiments.
Al CERN, els membres de la col·laboració Base (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment-Experiment de simetria bariònica antibariònica) estan intentant descobrir diferències entre la matèria i les partícules d'antimatèria, una de les claus de la cosmologia i la física fonamental. Acaben d'obtenir nous resultats sobre la comparació dels moments magnètics de protons i antiprotons i la manera com la gravetat podria afectar d'una manera diferent la matèria i l'antimatèria.
El CERN és un expert des de fa dècades en la producció i sobretot en l'emmagatzematge a llarg termini d' antiprotons. Això li permet fer molts experiments per intentar desentranyar alguns dels trencaclosques relacionats amb el descobriment de l'antimatèria, com es veu al vídeo anterior on esmenta Alpha i Aegis per exemple. També mostra i explica que els antiprotons es produeixen a partir de nuclis d'hidrogen accelerats pel sincrotró de protons i enviats a un objectiu estacionari on les col·lisions amb altres nuclis crearan noves partícules. El model estàndard de la física d'altes energies ens diu que durant el Big Bang s'han d'haver produït tanta matèria com antimatèria com les seves partícules components -fermions i leptons- es van submergir en un bany de fotons i altres partícules que mediaven forces, inclosos els famosos bosons de Brout-Englert-Higgs.
Aquesta mescla es trobava a temperatures molt elevades de manera que cadascuna d'aquestes partícules participava en reaccions de creació i aniquilació de les altres. Però quan l'expansió de l'espai va baixar la temperatura, les aniquilacions es van fer càrrec de les creacions i encara segons el model estàndard, les partícules de matèria i antimatèria haurien d'haver desaparegut combinant-se, quedant només fotons. Òbviament, aquest no és el cas.
Per tant, hi ha d'haver diferències entre les possibles reaccions amb partícules de matèria i aquelles amb partícules d'antimatèria, una diferència que els físics, i en particular, els de Cern rastregen amb antipartícules i fins i tot àtoms antihidrogen.
Podem recordar que amb Base (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) es tracta d'intentar descobrir diferències de comportament entre protons i antiprotons immersos en un camp magnètic. No n'hi hauria d'haver cap si el model estàndard és exacte i, en particular, segons determinades prediccions d'un teorema molt general que totes les teories de camp quàntics relativistes han de verificar fonamentalment.
Però avui, els membres de la col·laboració de Base acaben de donar a conèixer a través d'un article publicat a la revista Nature que en augmentar la precisió de les mesures que poden fer, han assolit la sensibilitat necessària per plantejar noves limitacions al comportament de l'antimatèria, en aquest cas antiprotons, en un camp gravitatori.
Base és un dels experiments a la fàbrica d'antimatèria del CERN. La gravació del vídeo comença amb una vista aèria (amb dron) de l'edifici de la fàbrica d'antimatèria vist des de l'exterior (00'01''); el vol continua a l'interior sobre la zona experimental amb una visió general dels experiments d'Alpha i Asacusa (00'13''); finalment, el dron sobrevola l'experiment Base (00'19''), on podem veure el portaveu Stefan Ulmer (00'25'') inserint un indicador de nivell de nitrogen dins del criostat basic. Aquesta sonda s'utilitza per mesurar el nivell de nitrogen al recipient. Base utilitza nitrogen líquid i heli líquid per mantenir freda la seva Trampa de Penning, la qual cosa és necessària per evitar que els seus antiprotons s'aniquilin. Crèdit video: CERN
Una prova de 16 milions de la simetria matèria-antimatèria
De fet, els investigadors han mesurat amb una precisió inigualable les relacions entre la càrrega elèctrica i la massa (relació càrrega a massa) per al protó i l'antiprotó. Els resultats mostren que aquestes proporcions són idèntiques per al protó i l'antiprotó dins dels límits d'una incertesa experimental de 16 milionèsimes de milionèsima, tal com s'explica en un comunicat de premsa del Cern on Stefan Ulmer, portaveu de l'experiment Base, fins i tot especifica que "aquest resultat representa la prova directa més precisa d'una simetria fonamental entre matèria i antimatèria realitzada amb barions, partícules formades per tres quarks, i les seves antipartícules”.
Però, per tant, el que és realment interessant és que els investigadors van ser capaços de tenir en compte els possibles efectes del camp gravitatori no només de la Terra sinó també de les variacions d'aquest camp mentre la Terra està en òrbita a distàncies variables del Sol. Les mesures obtingudes podrien, per tant, trair indirectament un comportament diferent d'un antiprotó com el que es pretén determinar directament en altres experiments preguntant-se si un àtom d'antihidrogen cau de la mateixa manera que un àtom d'hidrogen en un camp gravitatori. Podríem veure fins i tot efectes que serien manifestacions del que podríem anomenar antigravetat amb antimatèria?
Per tant, des del desembre de 2017 fins al maig de 2019, els físics de Base van dur a terme més de 24.000 experiments, cadascun de 260 segons de durada, consistents a mesurar un moviment cíclic particular en un camp magnètic present en una trampa de partícules molt eficient anomenada trampa de Penning. Aquest moviment va afectar els antiprotons o els ions d'hidrogen negatius (per tant, un àtom d'hidrogen amb dos electrons) i va mostrar una freqüència propera a l'anomenada freqüència del ciclotró, que és proporcional a la trampa magnètica de la força del camp i la relació càrrega-massa de la partícula que s'està estudiant.
Qualsevol diferència mesurable entre les dues freqüències indicaria una diferència entre matèria i antimatèria i aquesta vegada entre el comportament dels dos tipus de matèria en un camp gravitatori que hauria de ser idèntic segons el que s'anomena "principi d'equivalència debil", de la relativitat general.
Els experiments no van mostrar res dins dels límits de les incerteses experimentals i, per tant, pel que fa al camp gravitatori, es va obtenir un nou límit per a les violacions del principi d'equivalència de l'antimatèria que Stefan Ulmer comenta en aquests termes: “Aquest límit és comparable a la precisió inicialment apuntada pels experiments que estudien la caiguda de l'antihidrogen en el camp gravitatori de la Terra. L'experiment Base no estudia directament la caiguda d'antimatèria a través del camp gravitatori de la Terra, però la nostra mesura de la influència de la gravetat en una partícula d'antimatèria bariònica és conceptualment molt similar i no mostra cap anomalia en la interacció entre l'antimatèria i la gravetat al nivell d'incertesa assolit".
Clic per engrandir. El material desenvolupat pels investigadors del Massachusetts Institute of Technology (MIT, Institut tecnològic de Massachusetts) és molt lleuger i extremadament resistent. Crèdit: James Isbell, Adobe Stock.
Polimerització en dues dimensions. Els investigadors havien acabat pensant que no era possible. Però gràcies a un nou procés, un equip del MIT ho ha aconseguit. El resultat és un material més lleuger que el plàstic i més resistent que l'acer.
Els investigadors creen el primer material "impossible de tallar" Inspirat en la pell de l'aranja i el nacre, aquest material utilitza les vibracions provocades per la serra per girar-los contra si mateix. Així, la serra s'autodestrueix mentre intenta partir-la! Es podria utilitzar per fer carenes antirobatori per bicicletes o escuts ultralleugers.
Els plàstics són el que els químics anomenen polímers. Estan formats per cadenes de blocs elementals -els monòmers- que s'enfilen una mica com enfilar perles en un collaret. En una sola dimensió, doncs. Com que esperen que l'estructura li doni lleugeresa i força, els investigadors fa temps que intenten fer un plàstic que s'expandeixi en dues dimensions. Seguint una mica la forma d'una fulla. L'operació és més que delicada. Perquè els físics han observat que si un sol monòmer surt del pla de la làmina, el material s'expandeix en tres dimensions.
Així que tothom pensava l'impossible. No obstant això, investigadors de l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT, EUA) estan presentant ara un material d'aquest tipus. Un polímer bidimensional que s'auto-acobla en làmines. Més lleuger que el plàstic i més fort que l'acer. A més, fàcil de produir en grans quantitats. Es podria utilitzar com a recobriment per a peces de cotxes o telèfons mòbils, o com a material de construcció per a ponts i altres estructures.
La base del material és la melamina, una amina aromàtica (C3H6N6) l'estructura d'anell està feta de nitrogen i carboni. I els físics del MIT han trobat les condicions en què aquests monòmers poden créixer en dues dimensions. Aleshores formen discs que s'apilen uns sobre els altres i el conjunt es manté unit per ponts d' hidrogen, què formen una estructura estable i sòlida.
Un procés senzill per a un material de qualitat
"Aquest mecanisme es produeix espontàniament en solució, i després de sintetitzar el material, podem recobrir per centrifugació pel·lícules primes extraordinàriament fortes de 2DPA-1", va dir l'investigador Michael Strano en una declaració del MIT. Atès que el material s'auto-acobla, es pot elaborar en grans quantitats simplement augmentant la quantitat de matèries primeres.
Segons els investigadors, el mòdul d'elasticitat del material, que dóna la força necessària per deformar-lo, així obtingut és de quatre a sis vegades més gran que el del vidre antibales. El seu límit elàstic (comprèn la força necessària per trencar-lo) és el doble que l'acer. Tot i que el material només es presenta amb una sisena part de la seva densitat.
L'altra característica interessant d'aquest material és que està dissenyat com maons de Lego. Mentre que l'enrotllament clàssic de cadenes de polímer deixa espais en els quals es poden infiltrar gasos, aquesta estructura està estretament entrellaçada. El que la fa impermeable als gasos. Així, aquest nou material es podria utilitzar per fabricar recobriments ultra prims i lleugers que constituirien barreres intransitables tant per als gasos com per a l'aigua.
L'equip del MIT ja està treballant per desenvolupar altres formulacions moleculars que permetin obtenir nous tipus de materials.
