Recordem a Carl Sagan en el 26e aniversari de la seva mort

Clic per engrandir. Imatge promocional de Carl Sagan pel seu programa COSMOS. Crèdit: PBS.

Carl Sagan (1934-1996) astrònom i escriptor polifacètic, a més d'un incansable divulgador científic que va acostar les persones al coneixement del meravellós i immens cosmos. Carl Sagan es va fer famós mundialment gràcies a la sèrie de televisió "Cosmos", amb la qual va mostrar els misteris de l'univers a una audiència a què fins aleshores els eren totalment desconeguts. Sagan amb aquests documentals va despertar un munt de vocacions d'estudis relacionats amb l'espai exterior. La sèrie de 13 episodis va ser emesa als Estats Units per la cadena PBS; Public Broadcasting Service.

Ens caldria més d'una entrada al blog per poder descriure tota la feina que va fer Carl Sagan, durant la seva vida, així que hem fet una tria de diferents articles trobats a la xarxa, els hem cuinat una mica i aquí en teniu el resultat, que esperem us agradi i qua a més serveix com a petit homenatge a la seva figura en el 22^e aniversari de la seva mort. 

No farem menció de gairebé tot el que es pot trobar a la xarxa en català, per motius obvis. 

Quan encara era molt petit, els seus pares, atenent les creixents necessitats intel·lectuals, el van apuntar a una biblioteca pública: va ser un moment que canviaria la seva vida per sempre. "Li vaig demanar al bibliotecari algun llibre sobre les estrelles. I la resposta a les meves preguntes era impressionant. Va resultar que el Sol era una estrella que estava molt a prop nostre. Que les estrelles eren sols, encara que estaven tan lluny que les vèiem com mers puntets de llum, la veritable escala de l'univers es va revelar davant meu. Va ser una mena d'experiència religiosa. Hi havia una magnificència en això, una grandesa, una sensació de magnitud que mai després m'ha abandonat". 

Alumne brillant, es va doctorar en astrofísica a Chicago. Ambiciós i corredor, va saber establir excel·lents contactes professionals que, juntament amb les seves grans qualitats intel·lectuals, el van portar fins a Harvard el 1963. Les actituds dels seus col·legues ja s'alineen en dos bàndols definits que no deixarien d'acompanyar-lo al llarg de la seva carrera: els qui el jutgen audaç, imaginatiu, brillant i creador; o els qui ho veuen oportunista, poc seriós i inconstant. El 1968 es va traslladar a la Universitat de Cornell, on va treballar fins a la seva mort el 1996.

Clic per engrandir. Carl Sagan va ser un gran divulgador científic.

Un missatge a l'espai i la cerca de vida extraterrestre

A la dècada de 1950, Sagan va treballar com a assessor de la NASA, on una de les seves comeses va ser instruir els tripulants del Programa Apol·lo abans de partir cap a la Lluna. També va participar en la preparació d'experiments a moltes de les missions que van enviar naus robòtiques a explorar el sistema solar. Va concebre la idea d'afegir un missatge universal i perdurable a les naus destinades a abandonar el sistema solar, un missatge que pogués ser comprensible per a qualsevol intel·ligència extraterrestre que el trobés. Sagan va ser l'autor del primer missatge físic enviat a l'espai exterior: una placa anoditzada, unida a la sonda espacial Pioneer 10, llançada el 1972. Sagan va seguir perfeccionant els seus dissenys i va ajudar a desenvolupar i preparar un disc d'or que seria llançat amb les ja mítiques sondes Voyager el 1977.

Sagan creia en l'existència de vida extraterrestre, fins i tot en l'existència de civilitzacions alienígenes, molt abans que fossin descoberts els primers planetes més enllà del sistema solar (avui coneguts com a exoplanetes). Per a ell era una qüestió de pura lògica: si la raça humana era producte de processos naturals, i sent l'univers tan gran, per la lògica de les matemàtiques, devien existir altres civilitzacions avançades en planetes amb unes condicions igual de favorables que al nostre per al desenvolupament de la vida complexa. Sagan va ajudar a impulsar el programa SETI, de l'acrònim anglès Search for Extra Terrestrial Intelligence (recerca d'intel·ligència extraterrestre), i esperava que tard o d'hora es pogués trobar algun senyal que fos indicatiu de l'existència de civilitzacions alienígenes. Sagan fins i tot va arribar a afirmar que li fastiguejava la idea de morir-se sense haver viscut aquell moment en què escoltéssim per primera vegada el so d'una veu procedent de l'espai exterior.

Un científic per a l'eternitat

Carl Sagan va ser mundialment reconegut per la seva faceta de sòlid divulgador científic amb un punt filosòfic. Va escriure més de vint llibres i va publicar centenars d'articles. Tot i això, Sagan mai va rebre el Premi Nobel. El 20 de desembre del 1996, i com a conseqüència d'una estranya forma de càncer (síndrome mielodisplàstica), pel qual es va haver de sotmetre a tres trasplantaments de medul·la òssia, Carl Sagan va morir als 62 anys a causa d'una pneumònia. Per a les generacions futures quedarà la visió que aquest gran pensador ens va deixar de l'univers: "El cosmos és tot el que és, tot el que va ser i tot el que serà. Les nostres més lleugeres contemplacions del cosmos ens fan estremir: sentim com un pessigolleig ens omple els nervis, una veu muda, una lleugera sensació com d'un record llunyà o com si caiguéssim des de gran altura. Sabem que ens aproximem al més gran dels misteris".

Carl Sagan i la seva última esposa Ann Druyan cofundadora amb Sagan i presidenta de la Planetary Society. Crèdit: carlsagan.com

Carl Sagan i la vida extraterrestre.

La vida i l´obra científica de Carl Sagan s´examinen a la llum del projecte SETI (Cerca d´Intel·ligència Extraterrestre). Es presenta la seva personalitat extravagant i els èxits i fracassos de la seva contribució al SETI. També es descriu la seva carrera com a estrella mediàtica en relació amb les seves activitats al SETI.

L'Institut SETI va començar sent petit, amb un sol projecte –el programa SETI de la NASA– i dos empleats, el fundador Tom Pierson (antic administrador de subvencions de la Universitat Estatal de San Francisco) i l'astrònoma Jill Tarter. Al llarg dels anys, s'han anat afegint altres disciplines de recerca a la cartera de l'Institut, totes unificades per la seva rellevància per a la recerca i la comprensió de la vida més enllà de la Terra. Actualment, l'Institut compta amb uns 100 científics, a més d'especialistes en administració, educació i divulgació.

El treball astronòmic de Tarter s'il·lustra a la novel·la Contact de Carl Sagan. El personatge de la protagonista, Eleanor Ellie Arroway, està inspirat en la seva persona. A la versió cinematogràfica del llibre el 1997, la protagonista Ellie Arroway va ser interpretada per Jodie Foster. Tarter va conversar amb l'actriu durant mesos abans i durant el rodatge, i Arroway es va basar en gran part en el treball de Tarter.

Podeu llegir més sobre la història de l'Institut fent un clic aquí (en anglès).

Clic per engrandir. Estem sols?. Crèdit: seti.org

Però, com va arribar Sagan a SETI? “Quan tenia deu anys vaig decidir... que l'univers era ple. Hi havia massa llocs perquè fos l'únic planeta habitat”. El seu millor biògraf, Keay Davidson, afegeix: “La pèrdua de fe de Sagan va coincidir amb la seva progressiva fascinació per la vida extraterrestre”. De mica en mica, SETI es va convertir en el tema central i unificador de la seva activitat científica. A finals dels 60 treballava en camps tan dispars com són els microclimes de Mart, la síntesi del vector d'energia ATP, la matèria orgànica en meteorits o l'emigració interestel·lar de microbis, l'únic punt comú de la qual era abordar SETI des de diferents perspectives.

Paradoxalment, a mesura que es realitzava l'irresistible ascens a la fama mediàtica, arribaven males notícies del costat de SETI. Amb el seu amic Frank Drake va examinar diverses galàxies des de l'observatori d'Arecibo (Puerto Rico). Però, després de diversos dies analitzant possibles senyals extraterrestres, no hi van trobar res. “Em vaig sentir deprimit […] no hi havia ningú en aquests estels intentant connectar amb nosaltres”, afirmaria posteriorment.

La vida terrestre de Carl Sagan va concloure el 20 de desembre del 1996. Va ser la d'un visionari? En vista dels descobriments més recents, ho sembla. Ja portem trobats més de 4.800 exoplanetes, molècules a l'espai interestel·lar de fins a 13 àtoms i aminoàcids en meteorits. Els maons bàsics de la vida es mostren més i més abundants al cosmos a mesura que les nostres exploracions progressen. Aquestes notícies li haurien encantat. Tot i això, seguim sense escoltar veus, sense rebre senyals intel·ligents, sense saber si estem completament sols en aquest univers en expansió cada vegada més immens i misteriós. Hem d'anomenar-lo mistificador? Jo retinc l'opinió d'un altre “monstre” de la divulgació, S. J. Gould: “Amb la mort de Carl Sagan hem perdut un gran científic i el millor divulgador del segle xx, sinó de tots els temps.”

El seu deixeble Neil deGrasse Tyson, va tenir a Sagan com a professor, segueix la seva estela pel que fa a la divulgació astronòmica, presentant la magnífica sèrie "Cosmos: A Space-Time Odyssey", una actualització de la sèrie divulgativa Cosmos: Un viatge personal de Carl Sagan.  

Sagan i The Planetary Society

The Planetary Society va ser fundada el 1980 per Carl Sagan, Bruce Murray i Louis Friedman com abanderats de les ajudes públiques de l'exploració espacial i la recerca de vida extraterrestre. Fins a la seva mort el 1996, la Societat va ser dirigit activament per Sagan, que va utilitzar la seva fama i poder polític per influir en el clima polític de l'època, inclòs la protecció de SETI el 1981 de la cancel·lació del Congrés. Al llarg dels anys 1980 i 1990, la Societat va empènyer el seu programa científic i tecnològic, el que va portar a un major interès en l'exploració planetària basada en explorador i la missió New Horizons de la NASA a Plutó. Actualment l'entitat està presidida per la seva darrera esposa, Ann Druyan.

El cosmos també és dins nostre. Som fets de material estel·lar. Som la manera que té el cosmos de conèixer-se a si mateix.

Carl Sagan

El nou Meteosat ja està en òrbita

El Meteosat, potser el satèl·lit més conegut per tothom, fa un nou pas en la millora de les seves prestacions. El nou Meteosat, el primer de la tercera generació, el MTG-I, al que seguiran en els propers anys 5 satèl·lits més del sistema MTG, va ser enlairat el passat 13 de desembre fins a una òrbita geoestacionària, des d'on tot el conjunt proporcionarà dades critiques per al pronòstic meteorològic els propers 20 anys.

El MTG-I incorpora dos tipus de generador d'imatges

Els satèl·lits Meteosat Third Generation Imager (MTG-I) porten dos instruments completament nous, un el Flexible Combined Imager (FCI-Visor Combinat Flexible) i el primer Lightning Imager d'Europa (Caçador de llamps), que proporcionen dades d'alta qualitat per millorar la previsió meteorològica.

Clic per engrandir. Recreació artística del primer MTG-I. Crèdit: ESA/Mlabspace, CC BY-SA 3.0 IGO

Flexible Combined Imager és l'instrument en forma de con. Aquest nou instrument és el successor natural de l'Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI), és un instrument que mesura la radiació infraroja i visible en dotze canals espectrals diferents que porten els actuals satèl·lits Meteosat de Segona Generació. Mentre que SEVIRI té 12 canals espectrals, el Flexible Combined Imager (FCI) de MTG té 16 canals. Opera a longituds d'ona entre 0,3 i 13,3 micres i té una resolució espacial d'1-2 km, proporcionant una imatge completa de la Terra cada 10 minuts. A més, pot funcionar en una manera d'imatges ràpides d'alta resolució espacial", que permet "ampliar" zones més petites del disc terrestre amb quatre canals espectrals, però amb més resolució espacial (fins a 0,5 km) i proporcionant imatges de dades de regions seleccionades cada 2,5 minuts.

El Lightning Imager, que es veu a l'esquerra del Flexible Combined Imager, té quatre telescopis òptics idèntics. Ofereix una capacitat completament nova per als satèl·lits meteorològics europeus. Vigilarà contínuament més del 80% del disc terrestre a la recerca de descàrregues de llamps, que tinguin lloc entre els núvols o entre els núvols i el terra. Aquest nou instrument permetrà detectar tempestes severes en les primeres fases i, per tant, serà clau per emetre alertes a temps. Els seus detectors són tan sensibles que podran detectar llampecs relativament febles, fins i tot a plena llum del dia.

Els panells solars MTG-I es despleguen

El llançament del primer satèl·lit Meteosat de tercera generació (MTG-I1) va ser en un coet Ariane 5 des del port espacial europeu de Kourou, a la Guaiana Francesa. La imatge de més avall mostra els panells solars del satèl·lit en procés de desplegament

MTG-I1 és el primer dels sis satèl·lits que formen el sistema MTG complet, que proporcionarà dades crítiques per a la predicció meteorològica durant els propers 20 anys. En ple funcionament, la missió constarà de dos satèl·lits MTG-I i un satèl·lit de sondeig MTG (MTG-S) que treballaran en tàndem.

Clic per engrandir. Recreació artística del desplegament dels panells solars del MTG-I. Crèdit: ESA/Mlabspace, CC BY-SA 3.0 IGO

Els satèl·lits MTG-I porten dos instruments completament nous, un generador d'imatges combinades flexible i el primer generador d'imatges de raigs d'Europa, que proporcionen dades d'alta qualitat per millorar la previsió meteorològica. 

Ho he vist aquí i aquí.

Un espectacle pirotècnic celestial

En aquesta imatge del telescopi espacial Hubble de la NASA i l'ESA semblen onejar a la pantalla fragments del romanent de supernova DEM L 190, de colors esgarrifosos. Les làmines delicades i els filaments intricats són restes de la mort cataclísmica d'una estrella massiva que una vegada va viure al Gran Núvol de Magalhães, una petita galàxia satèl·lit de la Via Làctia. DEM L 190 -també coneguda com a LMC N49- és el romanent de supernova més brillant del Gran Núvol de Magalhães i es troba a uns 160.000 anys-llum de la Terra, a la constel·lació de l'Orada.

Clic per engrandir. Imatge del Hubble de DEM L 190. Crèdit: ESA/Hubble & NASA, S. Kulkarni, Y. Chu; CC BY 4.0

Aquesta sorprenent imatge va ser creada amb dades de dues investigacions astronòmiques diferents, utilitzant un dels instruments retirats del Hubble, la Càmera Planetària de Camp Ampli 2 (WFPC2). Aquest instrument ha estat substituït pel Wide Field Camera 3 més potent, però durant la seva vida operativa va contribuir a la ciència d'avantguarda i va produir una sèrie d'impressionants imatges de divulgació pública. La primera de les dues investigacions de la WFPC2 va utilitzar el DEM L 190 com a laboratori natural on estudiar la interacció de les restes de supernova i el medi interestel·lar, la tènue barreja de gas i pols que es troba entre les estrelles. Al segon projecte, els astrònoms van recórrer al Hubble per precisar l'origen d'un Repetidor de tènues Raigs Gamma, un enigmàtic objecte a l'aguait de DEM L 190 que emet repetidament ràfegues de raigs gamma d'alta energia.

Aquesta no és la primera imatge del DEM L 190 que es fa pública: el 2003 es va publicar un retrat anterior d'aquest romanent de supernova. Aquesta nova imatge incorpora dades addicionals i tècniques millorades de processament d'imatges, fent que aquest espectacular espectacle de focs artificials celestes sigui encara més impactant!

Ho he vist aquí.

Dossier. La matèria fosca; 2 Urà i Neptú, Mercuri i Vulcà

En aquesta fitxa es presenten les diferents pistes que porten a la hipòtesi de la matèria fosca, així com diverses propostes que s'han fet per intentar dilucidar-ne la naturalesa. 

Començarem amb un relat breu, o més aviat un episodi de la Història de la Ciència, que sembla tenir poc a veure amb els problemes moderns de matèria fosca, ja que parlarem de planetes. Tanmateix, la petita ensenyança d'aquesta història pot servir de guia en les pàgines següents.

Clic per engrandir. Urà i Neptú vistos per la missió Voyager 2 de la NASA. Crèdit: NASA, Voyager Science Team.

Molt aviat en la història de l'astronomia, es va observar que algunes posicions que ocupaven l'estrelles al cel variaven amb el temps. Alguns d'aquests objectes celestes s'han identificat com a planetes (l'arrel grega de la paraula "planeta" significa "vagant"). Els seus moviments al cel poden ser molt complexos i s'han ideat sistemes sofisticats per tenir en compte aquesta complexitat. 

Les òrbites dels planetes

De fet, malgrat les aparences, els planetes descriuen trajectòries senzilles a l'espai: es tracta d'el·lipses (primera llei de Kepler). La complexitat del moviment al cel es deu principalment al fet que observem aquest moviment des de la Terra que també està en moviment. La forma el·líptica de les trajectòries s'explica bé per la hipòtesi que els planetes estan relacionats amb el Sol per una força d'atracció, segons la llei de gravitació universal formulada per Newton. De fet, la llei de Kepler és precisa per a un sol planeta que orbita una estrella, però no tan exactament quan hi ha múltiples planetes, cadascun pertorba lleugerament el moviment dels altres i les òrbites resultants tenen diferents formes una mica més complexes. Si coneixem la posició de tots els planetes en un moment donat, podem calcular aquestes pertorbacions amb la llei de Newton, i comparar la trajectòria calculada amb el moviment observat. Dins dels límits dels errors experimentals, l'acord és molt bo per a la majoria dels planetes. Això indica que, efectivament, la llei de l'atracció formulada per Newton té en compte la força que uneix els planetes al Sol.

Les errades d'Urà i el descobriment de Neptú

Quan vam intentar fer aquesta comparació amb més precisió, van aparèixer diversos problemes. En primer lloc, ens vam adonar a principis del segle XIX que el moviment que es calculava per Urà (aleshores l'últim planeta conegut del Sistema Solar) no coincidia amb l'observat. El 1845 dos astrònoms, Adams i Le Verrier tenen independentment, la mateixa idea per resoldre aquest problema. Presenten la hipòtesi que la pertorbació es deu a un nou planeta situat més enllà d'Urà. Van més enllà i calculen la posició que hauria d'ocupar aquest planeta per explicar les anomalies de la trajectòria d'Urà. Aleshores s'apunta un telescopi cap a la posició prevista i el 1846 s'observa el nou planeta: és Neptú!

Clic per engrandir. El planeta Urà. Crèdit: Erich Karkoschka, Universitat d'Arizona

Clic per engrandir. Urà a l'esquerra, i el seu element inquietant, Neptú, a la dreta

Les errades de Mercuri i la relativitat general

La història es repeteix deu anys després. El 1855, Le Verrier va observar una altra anomalia en el moviment de Mercuri: el seu periheli (el punt de la seva òrbita en què el planeta està més a prop del Sol) gira al voltant del Sol una mica massa ràpid en comparació amb els càlculs. Parlem "d'avanç del periheli de Mercuri". A partir de l'èxit anterior, assumeix que aquesta anomalia també es deu a un nou planeta. Torna a calcular la posició que hauria de tenir per explicar l'anomalia de Mercuri, i troba que la seva òrbita hauria d'estar dins la de Mercuri, molt a prop del Sol. Aquest hipotètic planeta ja té un nom: Vulcà. Aquesta vegada, però, malgrat tots els esforços astronòmics per observar-lo

a la posició prevista, ningú pot veure'l. Cal dir que és una situació experimental difícil: es tracta d'observar un planeta situat molt a prop del Sol. S'han proposat diverses explicacions, la presència de gas, asteroides, però caldrà esperar al 1915 perquè es trobi la solució radical: no hi ha cap planeta nou, i tal com mostra Einstein aquell any, l'anomalia prové del fet que hem utilitzat la mecànica newtoniana per calcular el moviment de Mercuri, mentre que la gravitació ha d'apel·lar a una altra teoria, la relativitat general.

La diferència és molt petita per als planetes més allunyats del Sol que Mercuri, perquè el camp gravitatori és menys fort allà, però és suficient en el cas de Mercuri per conduir a l'anomalia observada. Els càlculs de la relativitat general condueixen naturalment al valor correcte de l'avanç del periheli de Mercuri. Tingueu en compte que aquest fenomen d'avanç del periheli s'ha demostrat des d'aleshores per a altres planetes; Mart, la Terra i Venus.

Clic per engrandir. Trànsit de Mercuri per davant del Sol. Crèdit: D. Dierick 2003

Veure:

Capítol anterior: 1 La matèria fosca, els seus secrets
Capítol següent: 3 La matèria fosca: dins dels cúmuls de galàxies

 

Ho he vist aquí.

Una esplendor vista poques vegades

La nau espacial Cassini de la NASA va oferir una espectacular vista de Saturn, presa mentre la nau era a l'ombra de Saturn. Les càmeres estaven orientades cap a Saturn i el Sol, de manera que el planeta i els anells estan a contrallum. (El Sol està darrere del planeta, cosa que protegeix les càmeres de la llum solar directa). A més de l'esplendor visual, aquesta geometria especial d'observació en una fase molt alta permet als científics estudiar fenòmens dels anells i l'atmosfera que no es veuen fàcilment en una fase més baixa.

Clic per engrandir. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Atès que aquest tipus d'imatges només es poden prendre quan el Sol és darrere del planeta, aquesta bonica vista és encara més valuosa per la seva raresa. L'última vegada que Cassini va captar una vista com aquesta va ser el setembre del 2006, quan va capturar un mosaic processat perquè semblés de color natural, titulat "A l'ombra de Saturn" (vegeu A l'ombra de Saturn). En aquest mosaic, el planeta Terra va fer una aparició especial, convertint "A l'ombra de Saturn" en una de les imatges de Cassini més populars fins avui. La Terra no apareix en aquest mosaic, ja que està amagada darrere el planeta.

En aquesta imatge també apareixen dues de les llunes de Saturn: Encèlad i Tetis. Tots dos apareixen a la banda esquerra del planeta, sota els anells. Encèlad està més a prop dels anells; Tetis és a sota i a l'esquerra.

Aquesta vista mira cap al costat no il·luminat dels anells des d'uns 19 graus per sota del pla dels anells.

Les imatges preses utilitzant filtres espectrals infrarojos, vermells i violetes es van combinar per crear aquesta vista de color millorat. Les imatges es van obtenir amb la càmera gran angular de la nau espacial Cassini el 17 d'octubre del 2012 a una distància aproximada de 800.000 quilòmetres de Saturn. L'escala de la imatge a Saturn és de 50 quilòmetres per píxel.

La missió Cassini-Huygens és un projecte de cooperació entre la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agència Espacial Italiana. El Laboratori de Propulsió a Reacció una divisió de l'Institut de Tecnologia de Califòrnia a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington, DC. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyades, desenvolupades i acoblades al JPL. El centre d'operacions d'imatge es troba a l'Space Science Institute de Boulder (Colorado).

Per a més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí.

Ho he vist aquí.

Descobriment del primer esclat llarg de raigs gamma provocat per una kilonova

Clic per engrandir. Recreació artística de la kilonova darrere de la font d'ones gravitatòries GW170817. Crèdit: Obra d'art: Elizabeth Wheatley (STScI)

Els esclats de raigs gamma són els fenòmens més intensos que es poden trobar a l'Univers. Aquests esclats d'energia poden ser més o menys llargs. Fins ara, els anomenats esclats "llargs" estaven associats a les hipernoves, aquestes morts d'estrelles molt massives. Però un nou estudi canvia la situació: aquest esclat de raigs gamma prové d'una fusió d'estrelles de neutrons, anomenada kilonova!

Esclats de raigs gamma: les col·lisions d'estrelles de neutrons il·luminen l'Univers  Els esclats de raigs gamma són els esdeveniments més lluminosos de l'Univers en el camp de les ones electromagnètiques. En podem observar una per dia de mitjana a la volta celeste i es produeixen en galàxies llunyanes. N'hi ha de dos tipus, curts i llargs. Aquest vídeo explica la naturalesa de les ràfegues curtes.

El desembre de 2021, els telescopis espacials Swift i Fermi de la NASA, van detectar una llarga explosió de raigs gamma. Anomenada GRB211211A, i d'una durada de 50 segons, pertany a les fonts nomenades "llargues". La seva font, situada a la galàxia SDSS J140910.47+275320.8, es troba a 1.100 milions d'anys llum de nosaltres, convertint-lo en un dels esclats de raigs gamma més propers mai observats!

El senyal complet es va poder capturar mitjançant l'Observatori Gemini, situat a Hawaii, per un equip d'astrònoms, detalls dels quals es van publicar a la revista Nature. No és estrany detectar un esclat llarg de raigs gamma, però, per primera vegada, aquest senyal s'associa amb una fusió d'estrelles de neutrons, anomenat kilonova!

La paraula "kilonova" es va establir l'any 2010, en referència a l'energia que alliberen aquestes col·lisions, més enèrgiques que les noves (aquestes estrelles que brillen intensament durant poc temps), però menys que la supernova (aquelles explosions d'estrelles massives), s'han atribuït kilonoves a fusions d'estrelles molt denses, però no massiva. O dues estrelles de neutrons, o una estrella de neutrons i un forat negre estel·lar. Aquests esdeveniments generen emissions electromagnètiques, suposadament especialment intenses i breus. D'aquí la sorpresa dels astrònoms davant GRB211211A!

Clic per engrandir. Recreació artística de l'esclat de raigs gamma GRB 080319B, tan intens que es podria haver vist breument a ull nu tot i haver-se produït a l'altra banda de l'Univers. Crèdit: ESO

Els esclats de raigs gamma es van descobrir per casualitat

També anomenat GRB, per Gamma Ray-Burst,  que literalment significa "esclat de raigs gamma", els esclats de raigs gamma es coneixen des del 1967, quan es va detectar el primer. En aquell moment, els satèl·lits equipats amb detectors gamma monitoritzaven les explosions atòmiques, que generaven llampecs de raigs gamma. El sorprenent descobriment no es va fer públic fins al 1973, quan es va donar el sobrenom d'esclat de raigs gamma  a aquest misteriós senyal.

Segueixen altres descobriments, i destaquen dues categories de ràfegues de raigs gamma: les curtes que no superen els 2 segons de durada, les emissions màximes de les quals es troben a una energia molt alta més enllà del MeV (megaelectronvolt), i les llargues que duren fins a uns quants minuts, amb un espectre energètic més aplanat, i un màxim al voltant del keV (kiloelectronvolt).

Des dels anys 2000, s'han identificat els orígens dels esclats de raigs gamma. En el cas dels esclats llargs de raigs gamma, la teoria és que provenen de la mort d'estrelles massives, anomenades supernoves. L'estrella al final de la seva vida, amb una massa superior a 10 masses solars, expulsa les seves capes superiors en una explosió violenta, mentre el seu nucli es contrau sobre si mateix per convertir-se en una estrella de neutrons o un forat negre. És en aquest darrer cas que es pot produir un esclat de raigs gamma.

En el cas dels esclats de raigs gamma curts, que solen durar unes dècimes de segon, el fenomen a l'origen seria una kilonova, una col·lisió entre dues estrelles de neutrons, o una estrella de neutrons i un forat negre. Aquests cataclismes també poden generar ones gravitatòries, i són capaços d'alliberar en menys de dos segons més energia que el Sol durant la seva vida!

Clic per engrandir. Recreació artística d'una col·lisió entre dues estrelles de neutrons. Crèdit: Mark Garlick, Universitat de Warwick

Les kilonoves poden contra tot pronòstic, ser la causa de breus esclats de raigs gamma!

Per tant, en teoria és possible distingir quin esdeveniment és a l'origen de cada esclat de raigs gamma, segons les característiques del senyal. Però problema, els astrònoms es van trobar aquesta vegada davant d'un senyal llarg, però corresponent a una kilonova!. “Hi ha molts objectes al nostre cel nocturn que s'esvaeixen ràpidament", va dir Wen-fai Fong, coautor de l'estudi i astrofísic de la Northwestern University, en un comunicat .

“Imaginem una font en diferents filtres per obtenir informació sobre els seus colors, que ens ajuda a determinar la identitat de la font. En el nostre cas, el color vermell es va imposar i els colors més blaus es van esvair més ràpidament. Aquesta evolució és una signatura reveladora d'una kilonova, i les kilonoves només poden provenir de fusions d'estrelles de neutrons"

Una altra gran sorpresa: la galàxia amfitriona, de la qual prové el senyal, encara és jove i forma noves estrelles. En fort contrast amb NGC4993, la galàxia que allotja la primera fusió provada d'estrelles de neutrons, que correspon al senyal  GW170817. Descobert el 2017, és el primer senyal pel qual s'han detectat ones gravitatòries i electromagnètiques, confirmant la teoria que les kilonoves produeixen esclats de raigs gamma curts.

Clic per engrandir. El telescopi òptic ultraviolat de Swift va fotografiar la kilonova produïda per la fusió d'estrelles de neutrons a la galàxia NGC 4993 (caixa) el 18 d'agost de 2017, unes 15 hores després que es detectessin les ones gravitacionals i l'esclat de raigs gamma. Crèdit: Nasa/Swift

"Després de la detecció de GW170817 i la seva associació amb una galàxia hoste massiva, vermella i morta, molts astrònoms han suposat que els amfitrions d'estrelles de neutrons que es fusionen a l'univers s'assemblen molt a NGC4993", diu Anya Nugent, estudiant de postgrau a la Northwestern University i coautora de l'estudi. "Però aquesta galàxia és bastant jove, està formant estrelles activament i no és tan massiva. De fet, s'assembla més als amfitrions GRB curts que es veuen més a fons a l'Univers. Crec que això canvia la nostra visió dels tipus de galàxies que hem de vigilar quan busquem kilonoves properes".

Així, GRB211211A demostra no només que els esclats de raigs gamma llargs es poden originar a partir de kilonoves, sinó que es poden trobar en entorns molt diferents! "Aquest esdeveniment és diferent a tot el que hem vist abans d'un llarg esclat de raigs gamma", va dir entusiasmada Jillian Rastinejad, la primera autora de l'estudi, i astrofísica la Universitat Northwestern.

"Els seus raigs gamma s'assemblen als dels esclats produïts pels col·lapse d'estrelles massives. Com que totes les altres fusions d'estrelles de neutrons confirmades que hem observat han anat acompanyades d'esclats de menys de dos segons, teníem totes les raons per esperar que aquest GRB de 50 segons es creés pel col·lapse d'una estrella massiva. Aquest esdeveniment representa un canvi de paradigma emocionant per a l'astronomia d'explosió de raigs gamma".

Ho he vist aquí.

Dia 22 del vol Artemis I - Orion, prossegueix el seu viatge de tornada a la Terra

Què és Artemis?
 

Artemis és el primer pas a la propera era de l'exploració humana. Juntament amb socis comercials i internacionals, la NASA establirà una presència sostenible a la Lluna per preparar missions a Mart.

Aquest bloc serà una font d'informació sobre el llançament d'Artemis i el progrés de l'exploració, que cobreix les actualitzacions dels nostres programes de ciència, tecnologia i exploració humana. Quan estiguem a punt per volar, consulteu aquest blog per obtenir informació actualitzada sobre el llançament i altres operacions de la missió.

Orion continua el seu viatge de tornada a la Terra el dia 22 de la missió Artemis I, de 25,5 dies de durada. Els controladors de vol i els enginyers continuen provant la nau i els seus sistemes en preparació per a futurs vols amb éssers humans a bord.

Els enginyers van dur a terme la segona part de la prova de vol de desenvolupament del tanc de combustible denominada "xipolleig del propulsant", que es programa durant les fases de repòs, o menys actives, de la missió. El moviment del propulsant, o slosh, a l'espai és més difícil de modelar a la Terra perquè el propulsant líquid es mou de manera diferent als tancs a l'espai que a la Terra a causa de la manca de gravetat.

La prova requereix que els controladors de vol disparin els propulsors del sistema de control de reacció quan els tancs de propulsant s'omplen a diferents nivells. Els propulsors de control de reacció utilitzats estan situats als laterals del mòdul de servei i poden disparar-se individualment segons calgui per moure la nau espacial en diferents direccions o girar-la fins a qualsevol posició. Cada motor proporciona uns 22'67 kg d'empenta. Els enginyers mesuren l'efecte que el xipolleig del propulsant té en la trajectòria i orientació de la nau espacial a mesura que Orion es desplaça per l'espai.

Clic per engrandir. art001e002164 (5 de desembre de 2022): Càmeres muntades al mòdul de tripulació de la nau espacial Orion van capturar aquestes vistes de la superfície de la Lluna. El dia de vol 20 de la missió Artemis I, la nau va realitzar la seva segona i última aproximació a la Lluna abans del seu vol de tornada. Crèdit: NASA.

La prova es va realitzar per primera vegada després del vol d'anada, i ara de nou després al vol de tornada, per comparar les dades a diferents punts de la missió amb diferents nivells de propulsant a bord. S'han utilitzat aproximadament 5.740 kg de propulsant, fet que suposa 97'5 kg menys del que s'estima abans del llançament, i deixa un marge de més de 990 kg per sobre del previst, 124 kg més del que s'esperava abans del llançament. El vuitè dia de la missió es va completar el primer objectiu de la prova d'impacte del propulsor, mentre es preparava per entrar a la llunyana òrbita retrògrada.

Queden algunes fites clau per a Orion, entre elles les comprovacions del sistema d'entrada i de fuites del sistema de propulsió els dies 24 i 25 de la missió, respectivament.

Orion viatjarà a unes 40.200 Kph mentre reingressa a l'atmosfera terrestre, posant a prova el major escut tèrmic ablatiu del món en assolir temperatures de fins a 5.000 graus Fahrenheit (uns 2760ºC), aproximadament la meitat de la calor del sol. L'escut tèrmic està situat a la part inferior de la càpsula Orió, mesura uns 5m de diàmetre i expulsa la intensa calor del mòdul de la tripulació quan Orion torni a la Terra. La superfície exterior de l'escut tèrmic està formada per 186 blocs d'un material ablatiu anomenat AVCOAT, una versió reformulada del material utilitzat a les càpsules Apol·lo. Durant el descens, l'AVCOAT es crema de manera controlada, allunyant la calor d'Orion. Més informació sobre l'escut tèrmic d'Orion a la guia de referència Artemis I.

El dijous 8 de desembre a les 5 pm. EST, la NASA organitzarà una sessió informativa per anticipar el retorn d'Orió previst per al diumenge 11 de desembre i per discutir com s'estan preparant els equips de recuperació per a l'entrada i l'amaratge. La reunió es retransmetrà en directe mitjançant NASA TV, la pàgina web de l'agència i l'aplicació de la NASA.

Vegeu l'últim episodi d'Artemis All Access per fer una ullada als èxits recents de la missió i un avenç de l'amaratge, inclosa informació sobre el paracaigudes.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del video. Crèdit: NASA, YouTube.

Just després de les 3 pm. CST del 7 de desembre, Orion viatjava a més de 376.700 km de la Terra i a més de 205.500 km de la Lluna, a una velocitat de creuer de més de 1.300 km per hora.

Les imatges s'envien a la Terra i pugen al compte de Flickr i a la biblioteca d'imatges i vídeos del Centre Espacial Johnson de la NASA. Quan l'amplada de banda ho permeti, les imatges de la missió estaran disponibles en temps real mitjançant vídeo streaming.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C62

Clic per engrandir. Caldwell C62. Crèdit: ESA/Hubble i NASA

Hem presentat la galàxia de l'Agulla (Caldwell 38) i la galàxia de l'Agulla de Plata (Caldwell 26), ara coneguda com la galàxia de l'Ull de l'Agulla. Caldwell 62 (també coneguda com a GC 247) és una galàxia espiral nana situada a uns 11 milions d'anys llum al Grup de l'Escultor, el grup de galàxies més proper al nostre (el Grup Local). La galàxia va rebre el sobrenom perquè en un dels seus extrems hi ha un estrany buit d'estrelles (que no es veu en aquest primer pla del Hubble del centre estel·lar de la galàxia).

El “forat” de Caldwell 62 és un gran misteri. Hi ha una escassetat de gas en aquesta part de la galàxia, cosa que significa que no hi ha gaire material a partir del qual es puguin formar noves estrelles. Com que la formació d'estrelles s'ha aturat en aquesta zona, les estrelles velles i febles poblen el buit. Els científics encara no saben com es va formar aquesta estranya característica, però els estudis apunten que hi va haver interaccions gravitatòries amb una altra galàxia.

Clic per engrandir. Una imatge terrestre de l'Observatori Europeu del Sud (ESO) a la part inferior esquerra mostra la galàxia Caldwell 62 (NGC 247). Un requadre blanc en aquesta imatge mostra la regió on apunta l'Advanced Camera for Surveys (ACS-Càmera avançada de sondejos) del Hubble. Crèdits: Imatge terrestre: ESO; imatge del Hubble: ESA/Hubble i NASA.

Caldwell 62 també acull un objecte conegut com a font ultralluminosa de raigs X. Els científics han debatut durant molt de temps la naturalesa d'aquestes fonts de raigs X super-brillants. Són forats negres de massa estel·lar que s'alimenten de quantitats inusualment grans de gas? O es tracta de forats negres de massa intermèdia, desenes de vegades més massius que els seus homòlegs estel·lars, però més petits que els monstruosos forats negres del centre de la majoria de les galàxies? En estudiar Caldwell 62 en múltiples formes de llum (visible i infraroja amb el Hubble, i en raigs X amb l'Observatori de Raigs X Chandra), els astrònoms han trobat indicis que els raigs X procedeixen d'un disc al voltant d'un forat negre de massa intermèdia.

Aquesta imatge del Hubble, obtinguda amb l'Advanced Camera for Surveys (ACS-Càmera avançada de sondejos), enfoca el cor de la galàxia, que apareix com una zona brillant i blanquinosa a la part inferior dreta del centre de la imatge. Les taques fosques i els filaments de pols es perfilen contra les concentracions d'estrelles de la regió.

Clic per engrandir. Aquesta imatge ultraviolada, presa per la nau espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA, mostra el "forat" de Caldwell 62 juntament amb una cadena de galàxies de fons (a la part superior esquerra), coneguda com la Cadena de Burbidge (a dalt esquerra. Les galàxies de la Cadena de Burbidge són a uns 300 milions d'anys llum de distància. La imatge profunda revela fins i tot que les dues galàxies de dalt a la cadena estan aparentment interactuant, unides per un feble pont de matèria.) Crèdits: NASA/JPL/Califòrnia Institute of Technology.

Descobert per l'astrònom William Herschel el 1784, Caldwell 62 es troba a la constel·lació de la Balena i es veu millor a la primavera des de l'hemisferi sud. Apareix baix al sud al cel de tardor des de l'hemisferi nord. La seva magnitud de 9,2 el converteix en un objectiu una mica difícil, però la seva estranya aparença d'ull d'agulla fa que valgui la pena l'esforç. Com passa amb la majoria dels objectes còsmics, com més gran sigui el telescopi amb què el vegis, millor es veurà Caldwell 62.

Per accedir a més informació de les observacions del Hubble de Caldwell 62 feu un clic aquí.

Caldwell 62 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del blog

El telescopi James Webb ens ofereix una magnífica imatge composta dels "pilars de la creació"

Clic per engrandir. Aquesta magnífica imatge dels Pilars de la Creació és la composició de dues imatges retornades pel telescopi espacial James Webb en l'infraroig proper i mitjà. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale (STScI), A. Pagan (STScI), A. M. Koekemoer (STScI); CC per 4.0

Les imatges que ens retornen cadascuna de les càmeres del telescopi espacial James Webb (JWST) són excepcionals. Aleshores, què passa amb el que els astrònoms van construir combinant dades de dos dels instruments del JWST? Magistral!

Les primeres imatges del telescopi espacial James Webb  Descobreix les primeres imatges enviades per la NASA del JWST, el telescopi espacial amb un rendiment inigualable.

Els “Pilars de la Creació”. És el nom que els astrònoms han donat a una petita regió de l'immensa nebulosa de l'Àliga (M16). Una nebulosa situada a uns 6.500 anys llum de la Terra. El telescopi espacial James Webb (JWST) ens va enviar imatges impressionants durant el mes d'octubre. I avui, una combinació de dades rebudes per dues de les càmeres (infraroig proper i mitjà) a bord del JWST revela nous detalls.

En llum infraroja propera (Càmera NIR), apareixen milers d'estrelles. Incloent les estrelles de nova formació. Destaquen com a punts taronja brillant just fora dels pilars de pols. Tingueu en compte també que gairebé totes les estrelles visibles estan en primer pla. El fons està enfosquit pel medi interestel·lar i un gruixut carril de pols a la nostra Via Làctia.

Clic per engrandir. Al cor de la Nebulosa de l'Àliga on s'aixequen els famosos "Pilars de la Creació". Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale (STScI), A. Pagan (STScI), AM Koekemoer (STScI); CC BY 4.0

Estrelles en formació

En l'infraroig mitjà MIRI "il·lumina" la pols. Amb un resplendor taronja a la part superior de la imatge i indi al costat de les regions més densament cobertes. Zones difícils de perforar dins dels pilars. Als pilars en forma d'espiga, inferior esquerre i superior dret, també amb pols.

Tota aquesta pols és el que explica que la regió sigui rica en estrelles. Perquè recordem que són la condensació i el col·lapse de la pols sobre ella mateixa, que finalment donen a llum noves estrelles. Això que veiem aquí en particular brilla a les vores dels dos pilars superiors.

Podeu escoltar als Pilars de la creació. Crèdit: @MartinOWDuPain. Twitter.

La zona vermella que es pot veure a la punta del segon pilar delata la presència d'unes quantes estrelles més. Molt actiu, perquè es va formar fa només uns centenars de milers d'anys. I és en realitat, el rastre de les interaccions de les seves ejeccions periòdiques de matèria amb la pols que l'envolta el que destaca així de manera vívida.

Ho he vist aquí.

Dossier. La matèria fosca; 1 els seus secrets

En aquesta fitxa es presenten les diferents pistes que porten a la hipòtesi de la matèria fosca, així com diverses propostes que s'han fet per intentar dilucidar-ne la seva naturalesa.

Clic per engrandir. Ningú no sap què és la matèria fosca, però aquesta forma invisible de matèria constitueix aproximadament una quarta part de l'Univers. Crèdit: Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA.

La matèria fosca és un concepte molt important en la cosmologia i l'astrofísica modernes. Aquest fitxer presentarà tots els problemes que s'agrupen sota el nom de matèria fosca. 

En primer lloc, en una sèrie d'objectes astrofísics, els moviments observats són diferents dels esperats en teoria, quan s'intenta deduir-los de l'acció gravitatòria de les masses observades, tot passa com si hi hagués una densitat de massa invisible.

A continuació, el model estàndard de formació de grans estructures a l'Univers, que explica d'una banda com les galàxies i els cúmuls de galàxies es formen, i d'altra banda les propietats de la radiació còsmica de fons, només permeten tenir en compte les observacions a condició que l'univers conté una gran quantitat de massa en una forma diferent de la matèria ordinària.

Finalment, la cosmologia en general aporta informació crucial sobre el contingut de l'univers, ja sigui a través de l'estudi de la seva geometria o de la seva història. Els resultats indiquen clarament que l'univers conté més matèria de la que es veu.

Clic per engrandir. Existeix la matèria fosca? Crèdit: Sloan Digital Sky Survey Team, NASA, NSF, DOE

La matèria: un enigma en astrofísica i cosmologia

Aleshores sorgeixen diverses preguntes: “Existeix realment aquesta matèria fosca? I si és així, què és? Si no, d'on provenen els problemes que acabem d'esmentar?"

Seria satisfactori resoldre aquests tres problemes alhora, i l'ús d'un terme comú matèria fosca té almenys el mèrit psicològic de mantenir aquesta esperança, però cal admetre que aquest objectiu encara no s'ha assolit. A més, no es tracta d'un pur reconeixement del fracàs, perquè l'existència d'aquests problemes de matèria fosca ha motivat un gran nombre d'investigacions que han donat lloc a importants descobriments en astrofísica i cosmologia.

En aquest dossier, començarem presentant les diverses pistes que condueixen a la hipòtesi de la matèria fosca. A continuació, presentarem diverses propostes que s'han fet per intentar respondre a la pregunta "de què està feta aquesta matèria fosca?". Finalment, parlarem d'alguns dels molts experiments que podrien donar algunes respostes a aquesta pregunta.

 

Veure:

 

Capítol següent: 2 Una història curta: Urà i Neptú, Mercuri i Vulcà

Ho he vist aquí.