Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C81

Situat a la constel·lació de l'Altar, Caldwell 81 va ser descobert el 1826 per l'astrònom escocès James Dunlop mentre vivia a Austràlia.

Clic a la imatge per engrandir. Imatge de Caldwell 81. Crèdit: NASA, ESA, A. Sarajedini (Florida Atlantic University), A. Kong (National Tsing Hua University), i G. Piotto (Università degli Studi di Padova); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Caldwell 81, o NGC 6352, és un cúmul globular solt situat a uns 20.000 anys llum de la Terra. Aquest cúmul es troba a la constel·lació de l'Altar i va ser descobert el 1826 per l'astrònom escocès James Dunlop mentre vivia a Austràlia. Amb una magnitud aparent de 7,8, Caldwell 81 es pot observar amb un telescopi petit. El cúmul es veu millor a l'Hemisferi Sud durant l'hivern, però també es pot observar des de latituds equatorials a l'Hemisferi Nord durant l'estiu.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge del Hubble de C81 només utilitza dos filtres de l'Advanced Camera for Surveys (Càmera Avançada per Sondejos) en llum visible i infraroja. Crèdit: NASA, ESA, A. Sarajedini (Florida Atlantic University); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Aquesta imatge de Caldwell 81 és un compost d'observacions visibles i infraroges realitzades amb l'Advanced Camera for Surveys del Hubble i d'observacions ultraviolades realitzades amb el Wide Field Camera 3. Aquestes observacions es van realitzar per ajudar els astrònoms a comprendre les característiques de les estrelles del cúmul i investigar l'evolució dels cúmuls globulars. Els investigadors van poder seguir el moviment de les estrelles del cúmul i van determinar millor l'edat de Caldwell 81, que és d'uns 12.000 milions d'anys.

C81 a la web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del bloc

Descobreixen una estrella esquinçada per un forat negre

Astrònoms de l'Institut d'Astronomia de la Universitat de Hawaii (IfA) han descobert el cas més proper registrat d'una estrella esquinçada per un forat negre supermassiu (SMBH). Utilitzant el sistema All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), el 22 de febrer del 2023 l'equip va detectar un sobtat augment de brillantor seguit d'un ràpid enfosquiment a la galàxia NGC 3799, situada a uns 160 milions d'anys llum de la Terra.

"Encara que ja s'han observat forats negres que destrueixen estrelles, aquest és el primer que veiem tan de prop amb llum visible", explica Willem Hoogendam, estudiant de postgrau de l'IfA que va codirigir la investigació. "Això ens podria donar una comprensió molt millor de com creixen els SMBH i recullen material al seu voltant".

Clic a la imatge per engrandir. Recreació artística dels restes d'una estrella després de ser destrossada per un forat negre supermassiu. Crèdit: NASA.

Es van fer observacions de seguiment amb els telescopis del Sistema d'Última Alerta Terrestre d'Asteroides (ATLAS) de l'IfA a Maunaloa i Haleakalā, l'Observatori W.M. Keck a Maunakea i altres observatoris terrestres i espacials. Hoogendam, en col·laboració amb el seu company Jason Hinkle, estudiant de postgrau de l'IfA, i amb Ben Shappee, assessor de la facultat, va analitzar aquestes dades per determinar que l'esclat de brillantor havia estat causat per un Esdeveniment de Disrupció de Marea (TDE, per les sigles en anglès). Els TDE es produeixen quan una estrella s'acosta massa a un SMBH i és esquinçada per la seva força gravitatòria, devorant el forat negre la massa de l'estrella. Els resultats de la investigació es publicaran a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Aquest descobriment suggereix que els forats negres que destrossen estrelles properes podrien ser més comuns del que es pensava, només que no ho hem observat amb freqüència", afirma Hoogendam.

Clic a la imatge per engrandir. Telescopi ATLAS a Haleakalā utilitzat per a observacions de seguiment. Crèdit: Henry Weiland

Una troballa poc freqüent

La intensa brillantor produïda per la massa de l'estrella que alimenta el forat negre crea una flamarada lluminosa que poden observar els observatoris còsmics com ASAS-SN. Si bé aquest tipus de fenòmens s'han detectat lluny de la Terra, és rar trobar-ne un relativament a prop. ASASSN-23bd, com es coneix aquest esdeveniment, és un TDE proper extraordinari, cosa que el converteix en un excel·lent objecte d'estudi.

Animació genèrica d'un forat negre destrossant una estrella. Recomanable visionar-lo a pantalla sencera. Crèdit: NASA

Els astrònoms van descobrir que ASASSN-23bd era diferent de moltes altres TDE que s'havien observat abans:

• Emetia molta menys energia que les TDE anteriors
• Era la TDE més propera descoberta amb llum visible.
• El seu canvi de brillantor es va produir el doble de ràpid que a la majoria de les TDE.
• ASASSN-23bd pertany a una categoria única d'objectes coneguts com a TDE ràpides i de baixa lluminositat.

Ho he vist aquí.

El telescopi James Webb revela les llums que van "cremar" la boira a l'alba de l'Univers

Clic a la imatge per engrandir. Il·lustració generada amb IA. Crèdit: XD, Futura amb DALL-E

En els seus primers centenars de milions d'anys, l'Univers estava envoltat d'una espessa boira. Llavors es van encendre els fars al cor d'aquesta edat fosca. I gràcies a les capacitats sense precedents del telescopi espacial James Webb, ajudat una mica per un efecte de lents gravitatòries, els astrònoms finalment han aconseguit identificar el seu origen.

El James Webb revela imatges impressionants de 19 galàxies espirals  Un tresor d'imatges del telescopi espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA presenta imatges d'infraroig proper i mitjà de 19 galàxies espirals cara a cara. Aquesta nova sèrie exquisida d'imatges mostra estrelles, gas i pols a les escales més petites mai observades més enllà de la nostra pròpia galàxia. Equips d'investigadors estan estudiant aquestes imatges per descobrir els orígens d'aquestes estructures complexes. L'anàlisi col·lectiva de la comunitat investigadora en última instància informarà les simulacions dels teòrics i avançarà en la nostra comprensió de la formació estel·lar i l'evolució de les galàxies espirals. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), equip PHANGS, E. Wheatley (STScI), N. Bartmann Música: Stellardron.

El nostre univers no sempre ha brillat amb milers de llums. Després de l'"explosió inicial", es va formar una espessa boira de gas, principalment hidrogen neutre. Només uns quants centenars de milions d'anys després es van il·luminar les primeres estrelles. "Alguna cosa es va activar i va començar a emetre fotons d'alta energia al buit intergalàctic", explica Joel Leja, professor d'astronomia i ciència astrofísica a la Penn State University (Estats Units), en un comunicat de premsa. Aquestes fonts funcionaven com a balises còsmiques que cremaven boira d'hidrogen neutre. Eren tan enèrgics i persistents que tot l'Univers es va reionitzar". Marcant el final d'aquest període que els astrònoms anomenen l'edat fosca de l'Univers.

El guió estava escrit. Tanmateix, fins ara, els investigadors encara desconeixien que aquestes podien ser les fonts que jugaven aquest paper de "far còsmic". Però les dades enviades pel telescopi espacial James Webb ara donen una resposta. Utilitzant un gegantí cúmul de galàxies; el cúmul d'Abell 2744, que també rep el sobrenom de cúmul de Pandora, com una mena de lupa, el que els investigadors descriuen com un efecte de lent gravitatòria, els astrònoms han obtingut de fet el primers espectres complets d'alguns d'aquests primers llums de l'univers.

Clic a la imatge per engrandir. Utilitzant el cúmul de Pandora, aquí a la il·lustració, com a lupa i el telescopi espacial James Webb, un equip internacional d'investigadors demostra que les petites galàxies de l'Univers primerenc van exercir el paper de far còsmic a la boira original. Crèdit: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (Universitat de Pittsburgh), A. Pagan (STScI)

El paper primordial de les galàxies nanes en la reionització de l'Univers

Per entendre-ho, és interessant assenyalar que alguns van veure les grans galàxies com els millors candidats a fars còsmics. Perquè encara que a l'inici del nostre Univers no n'hi hauria d'haver molts, aquests astrònoms estimaven que cadascun produïa encara prou llum per reionitzar tot l'Univers. Altres creien, per contra, que el nombre de les galàxies més petites del nostre Univers primerenc podria haver estat capaç de desencadenar la fi de les edats fosques. Aquesta és l'opció que l'equip internacional en qüestió aquí ha optat per explorar.

A la revista Nature, els investigadors expliquen primer que van observar que, a l'Univers primerenc, les galàxies nanes eren aproximadament 100 vegades més nombroses que les galàxies massives.

L'anàlisi dels espectres de vuit de les primeres galàxies de massa feble de l'Univers revela, que aquestes són sòlides candidates per “alguna cosa” esmentat per Joel Leja. Perquè van produir unes quatre vegades més llum ionitzant que la que els astrònoms consideraven anteriorment "normal". Això és important perquè els astrònoms pensaven que per reionitzar l'Univers, haurien de veure escapar el 20% dels fotons de galàxies tan petites. Tanmateix, aquestes noves dades suggereixen que només amb un 5% n'hi ha prou. Això es correspon aproximadament a la fracció de fotons ionitzants que escapen de les galàxies modernes.

Clic a la imatge per engrandir. El telescopi espacial James Webb de la NASA suposa un gran avenç en l'exploració interestel·lar i els investigadors de Penn State continuen estant a l'avantguarda dels descobriments derivats d'aquesta oportunitat històrica. Més informació fent un clic aquí (en anglés) Crèdit: Advocate Penn State, X.

Un resultat a confirmar amb noves observacions

"Ens trobem davant de centrals còsmiques reals que col·lectivament emeten energia més que suficient per reionitzar l'Univers en aquest moment", diu Hakim Atek, investigador de l'Institut d'Astrofísica de París i autor principal de l'estudi, en un comunicat de premsa de la ESA. Tanmateix, els investigadors subratllen que la seva investigació no aporta més que vuit galàxies. A més, tots estan a prop d'una única línia de visió.

Per confirmar aquests resultats, els astrònoms hauran d'estendre el seu estudi a una escala més gran. I per assegurar, en primer lloc, que la regió en la qual estaven interessats és realment representativa de la distribució mitjana de les galàxies. I que les galàxies nanes són totes tan energètiques com aquestes. Ja estan previstes noves observacions gràcies al Telescopi espacial James Webb i un altre cúmul de galàxies gegant, el cúmul Abell S1063.

Ho he vist aquí.

Un gran misteri cosmològic

El descobriment d'una segona estructura ultra gran a l'espai llunyà desafia encara més allò que entenem sobre l'univers. El descobriment d'una segona estructura ultra gran a l'univers remot ha posat encara més en dubte alguns dels supòsits bàsics de la cosmologia.

El Gran Anell del Cel es troba a 9.200 milions d'anys llum de la Terra. Té un diàmetre d'uns 1.300 milions d'anys llum i una circumferència d'uns 4.000 milions d'anys llum. Si poguéssim sortir i veure'l directament, el diàmetre del Gran Anell necessitaria unes 15 llunes plenes per cobrir-lo.

Es tracta de la segona estructura ultra gran descoberta per l'estudiant de doctorat de la University of Central Lancashire (UCLan) Alexia López, que fa dos anys també va descobrir l'Arc Gegant al Cel. Sorprenentment, el Gran Anell i l'Arc Gegant, de 3.300 milions d'anys llum de diàmetre, es troben al mateix veïnatge cosmològic: es veuen a la mateixa distància, al mateix temps còsmic i estan separats només 12 graus al cel.

Clic a la imatge per engrandir. Una imatge artística de com es veuria el gran anell (mostrat en blau) al cel. Crèdit de la imatge de fons: Stellarium.

Alexia comenta: "Cap d'aquestes dues estructures ultra grans és fàcil d'explicar en la nostra comprensió actual de l'univers. I les mides ultra grans, les formes distintives i la proximitat cosmològica sens dubte ens han d'estar dient una cosa important, però què exactament?"

"Una possibilitat és que el Gran Anell estigui relacionat amb les Oscil·lacions Acústiques Bariòniques (BAO). Les BAO sorgeixen d'oscil·lacions a l'univers primitiu i avui haurien d'aparèixer, almenys estadísticament, com petxines esfèriques en la disposició de les galàxies. No obstant, l'anàlisi detallada del Gran Anell va revelar que no és realment compatible amb l'explicació BAO: el Gran Anell és massa gran i no és esfèric”.

Podrien caldre altres explicacions, explicacions que s'apartin del que generalment es considera l'entesa estàndard en cosmologia. Una possibilitat podria ser una teoria diferent, la Cosmologia Cíclica Conformada (CCC), proposada pel premi Nobel Sir Roger Penrose. Els anells de l'univers podrien ser un senyal de la CCC.

"Podríem esperar potser una estructura excessivament gran en tot el nostre univers observable. Tot i això, el Gran Anell i l'Arc Gegant són dues estructures enormes i fins i tot veïnes cosmològicament, cosa que resulta extraordinàriament fascinant", apuntava Alexia López.

Una altra explicació podria ser l'efecte del pas de cordes còsmiques. Les cordes còsmiques són "defectes topològics" filamentosos de grans dimensions que podrien haver-se creat a l'univers primitiu. Un altre premi Nobel, Jim Peebles, va plantejar recentment la hipòtesi que les cordes còsmiques podrien tenir un paper a l'origen d'algunes altres peculiaritats en la distribució a gran escala de les galàxies.

A més, el Gran Anell desafia el Principi Cosmològic, com ho va fer anteriorment l'Arc Gegant. I si el Gran Anell i l'Arc Gegant formen junts una estructura encara més gran, el desafiament al Principi Cosmològic es torna encara més convincent.

Aquestes grans estructures -i n'hi ha d'altres trobades per altres cosmòlegs- desafien la nostra idea de com és una regió "mitjana" de l'espai. Superen el límit de mida del que es considera teòricament viable i plantegen desafiaments potencials al Principi Cosmològic.

Comenta Alexia: "El Principi Cosmològic suposa que la part de l´univers que podem veure es considera una 'mostra justa' de com esperem que sigui la resta de l´univers. Esperem que la matèria estigui distribuïda uniformement per tot l´espai quan veiem l´univers a gran escala, per la qual cosa no hi hauria d'haver irregularitats perceptibles per sobre d'una certa grandària”.
 

Els cosmòlegs calculen que el límit teòric actual de la mida de les estructures és de 1.200 milions d'anys llum, però aquestes dues estructures són molt més grans: l'Arc Gegant és gairebé tres vegades més gran i la circumferència del Gran Anell és comparable a la longitud de l'Arc Gegant.

A partir de les teories cosmològiques actuals, pensàvem que estructures d'aquesta escala no eren possibles. Es podia esperar una sola estructura d'aquesta mida a tot l'univers observable. No obstant, el Gran Anell i l'Arc Gegant són dues estructures enormes i fins i tot veïnes cosmològicament, cosa que resulta extraordinàriament fascinant.

Clic a la imatge per engrandir. El Gran Anell està centrat prop de 0 a l'eix x, abastant aproximadament de -650 a +650 a l'eix x (equivalent a 1.300 milions d'anys llum).

"Aquestes dades que estem veient estan tan lluny que han trigat la meitat de la vida de l'univers a arribar fins a nosaltres, així que d'una època en què l'univers era unes 1,8 vegades més petit del que és ara" diu Alexia López

El Gran Anell apareix com un anell gairebé perfecte al cel, però l'anàlisi posterior d'Alexia revela que té més aviat forma d'espiral, com un llevataps, que està alineat cara a cara amb la Terra. L'Arc Gegant, que té aproximadament 1/15 del radi de l'univers observable, es mostra com una enorme mitja lluna, gairebé simètrica, de galàxies a l'univers remot. Té el doble de mida que la cridanera Gran Muralla Sloan de galàxies i cúmuls que s'observa a l'univers relativament proper.

"El Gran Anell i l'Arc Gegant es troben a la mateixa distància de nosaltres, a prop de la constel·lació del Bover, cosa que significa que van existir a la mateixa època còsmica, quan l'univers tenia només la meitat de la seva edat actual", va comentar Alexia. "També es troben a la mateixa regió del cel, a 12 graus de distància quan s'observa el cel nocturn".

Identificar dues extraordinàries estructures ultra grans en una configuració tan propera planteja la possibilitat que juntes formin un sistema cosmològic encara més extraordinari.

Aquestes dades que estem observant estan tan lluny que han trigat la meitat de la vida de l'univers a arribar fins a nosaltres, per això procedeixen d'una època en què l'univers era unes 1,8 vegades més petit del que és ara" . El Gran Anell i l'Arc Gegant, tant individualment com junts, ens ofereixen un gran misteri cosmològic mentre treballem per comprendre l'univers i el desenvolupament.

Alexia, juntament amb el seu assessor, el Dr. Roger Clowes, tots dos de l'Institut Jeremiah Horrocks d'UCLan, i el seu col·laborador Gerard Williger, de la Universitat de Louisville (EUA), van descobrir la nova estructura observant les línies d'absorció als espectres dels quàsars de l'Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Utilitzant el mateix mètode que va conduir al descobriment de l'Arc Gegant, van observar els sistemes d'absorció de Magnesi-II (o MgII, que vol dir que l'àtom ha perdut un electró) retroil·luminats per quàsars, que són galàxies remotes superlluminoses. Aquests quàsars, molt distants i molt brillants, actuen com a llums gegants que il·luminen galàxies distants, però molt més febles, que altrament passarien desapercebudes.

Alexia va presentar els seus descobriments sobre el Gran Anell a la 243a reunió de la Societat Astronòmica Americana (AAS), celebrada el 10 de gener. L'AAS convida els investigadors amb troballes potencialment revolucionàries a compartir els seus treballs amb la comunitat astronòmica mundial.

Ho he vist aquí.

Les il·lusions òptiques d'un senyor japonès

Us parlem de @jagarikin. Jagarikin és un senyor japonès que fa il·lusions òptiques molt interessants i curioses que juguen amb la percepció dels nostres ulls. Trobaràs creacions seves per tota la xarxa. Aquesta és una nova animació dels cercles, però com segurament ja sabràs, la sensació de desplaçament no la provoquen les fletxes.

La solució.............. els marges interiors dels cercles, que circulen amb una petita diferencia temporal, es van modificant (desplaçant o deformant) segons quin efecte es vol.

Us en porto una altra.

El Fenomen Fi

El fenomen Fi és la sensació de moviment que sorgeix de la inclusió successiva de fonts lluminoses estacionàries, així com de la mateixa forma d'aquest moviment. Un tret característic del fenomen Fi és que la sensació de moviment no depèn del color, la mida o la localització espacial de les fonts de llum.

Si l'interval d'encesa dels llums és inferior a 60 ms, les fonts lluminoses es perceben com a encesos simultàniament.

Si l'interval és de 60 a 200 ms, l'encesa de les bombetes es percep com a moviment continu.

Si l'interval és superior a 200 ms, llavors l'espectador té la sensació que els llums s'encenen una darrere l'altra.

Trobat navegant per la xarxa.

Webb detecta elements pesats en la fusió d'estrelles

Clic a la imatge per engrandir.  Aquesta imatge de l'instrument NIRCam (Càmera d'Infraroig Proper) del Telescopi Espacial James Webb de la NASA destaca l'Esclat de Raigs Gamma (ERG) 230307A i la seva kilonova associada, així com la seva antiga galàxia d'origen, al seu entorn local d'altres galàxies i estrelles en primer pla. L'ERG probablement va ser impulsat per la fusió de dues estrelles de neutrons. Les estrelles de neutrons van ser expulsades de la seva galàxia d'origen i van recórrer una distància d'aproximadament 120.000 anys llum, aproximadament el diàmetre de la Via Làctia, abans de fusionar-se finalment centenars de milions d'anys després. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (Radboud University and University of Warwick).

Un equip de científics ha utilitzat múltiples telescopis espacials i terrestres, inclòs el Telescopi Espacial James Webb, el Telescopi Espacial de Raigs Gamma Fermi i l'Observatori Neil Gehrels Swift de la NASA, per observar un esclat de raigs gamma excepcionalment brillant, GRB 230307A, identificar la fusió d'estrelles de neutrons que va generar l'explosió que va crear l'esclat. Webb també va ajudar els científics a detectar l'element químic tel·luri després de l'explosió.

És probable que també estiguin presents entre el material expulsat de la kilonova altres elements propers al tel·luri a la taula periòdica, com el iode, necessari per a gran part de la vida a la Terra. Una kilonova és una explosió produïda per la fusió d'un estel de neutrons amb un forat negre o amb un altre estel de neutrons.

"Fa poc més de 150 anys des que Dmitri Mendeleiev va escriure la taula periòdica d'elements, i ara finalment estem en condicions de començar a omplir aquests últims espais en blanc per comprendre on es va originar tot, gràcies al Webb", va dir Andrew Levan de la Universitat de Radboud al Països Baixos i la Universitat de Warwick al Regne Unit, autor principal de l'estudi.

Si bé durant molt de temps s'ha teoritzat que les fusions d'estrelles de neutrons són les “olles de pressió” ideals per crear alguns dels elements més rars i substancialment més pesats que el ferro, els astrònoms s'han trobat anteriorment amb alguns obstacles per obtenir proves sòlides.

Les kilonoves són extremadament rares, cosa que dificulta l'observació d'aquests esdeveniments. Els esclats curts de raigs gamma (GRB), tradicionalment considerats aquells que duren menys de dos segons, poden ser subproductes d'aquests infreqüents episodis de fusions. (Al contrari, les explosions llargues de raigs gamma poden durar uns quants minuts i solen estar associades amb la mort explosiva d'una estrella massiva).

El cas de GRB 230307A és particularment destacable. Detectat per primera vegada per Fermi al març, és el segon GRB més brillant observat en més de 50 anys d'observacions, aproximadament 1.000 vegades més brillant que un esclat típic de raigs gamma que observa Fermi. També va durar 200 segons, cosa que el situa fermament en la categoria d'esclats de raigs gamma de llarga durada, malgrat el seu origen diferent.

“Aquest esclat entra a la categoria de llarga durada. No és a prop del límit. Però sembla que prové d'una estrella de neutrons en fusió”, va afegir Eric Burns, coautor de l'article i membre de l'equip Fermi de la Universitat Estatal de Louisiana.

La col·laboració de molts telescopis terrestres i espacials va permetre als científics recopilar una gran quantitat d'informació sobre aquest esdeveniment tan bon punt es va detectar l'explosió per primera vegada. És un exemple de com els satèl·lits i els telescopis treballen junts per presenciar els canvis a l'univers a mesura que es desenvolupen. Després de la primera detecció, es va posar en marxa una sèrie intensiva d'observacions des de la Terra i des de l'espai, fins i tot amb Swift, per localitzar la font al cel i rastrejar com canviava la brillantor. Aquestes observacions en raigs gamma, raigs X, òptics, infrarojos i de ràdio van mostrar que la contrapart òptica/infraroja era feble, va evolucionar ràpidament i es va tornar molt vermella: les característiques distintives d'una kilonova.

"Aquest tipus d'explosió és molt ràpida i el material de l'explosió també s'expandeix ràpidament", explica Om Sharan Salafia, coautor de l'estudi a l'INAF (Observatori Astronòmic de Brera) a Itàlia. "A mesura que tot el núvol s'expandeix, el material es refreda ràpidament i el pic de la seva llum es torna visible en infrarojos i es torna més vermell en escales de temps de dies a setmanes".

En èpoques posteriors hauria estat impossible estudiar aquesta kilonova des de la Terra, però aquestes eren les condicions perfectes perquè els instruments NIRCam (càmera d'infraroig proper) i NIRSpec (espectrògraf d'infraroig proper) del Webb observessin aquest entorn tumultuós. L'espectre té línies àmplies que mostren que el material és expulsat a altes velocitats, però una característica és clara: la llum emesa pel tel·luri, un element més rar que el platí a la Terra. Les capacitats infraroges altament sensibles del Webb van ajudar els científics a identificar la direcció de les dues estrelles de neutrons que van crear la kilonova: una galàxia espiral a uns 120.000 anys llum de distància del lloc de la fusió.

Abans de la seva aventura, alguna vegada van ser dues estrelles massives normals que van formar un sistema binari a la seva galàxia espiral d'origen. Atès que el duo estava unit gravitacionalment, les dues estrelles van ser llançades juntes en dues ocasions diferents: quan una de les dues va explotar com una supernova i es va convertir en una estrella de neutrons, i quan l'altra estrella va fer el mateix.

En aquest cas, les estrelles de neutrons van romandre com un sistema binari malgrat dues sacsejades explosives i van ser expulsades de la seva galàxia d'origen. La parella va viatjar aproximadament a l'equivalent al diàmetre de la Via Làctia abans de fusionar-se diversos centenars de milions d'anys després.

Els científics esperen trobar encara més kilonoves en el futur a causa de les creixents oportunitats que els telescopis espacials i terrestres treballin de manera complementària per estudiar els canvis a l'univers. Per exemple, encara que Webb pot observar més profundament a l'espai que mai, el notable camp de visió del proper Telescopi Espacial Nancy Grace Roman de la NASA permetrà als astrònoms explorar on i amb quina freqüència tenen lloc aquestes explosions.

"Webb proporciona un impuls fenomenal i pot trobar elements encara més pesats", va dir Ben Gompertz, coautor de l'estudi de la Universitat de Birmingham al Regne Unit. “A mesura que obtinguem observacions més freqüents, els models milloraran i l'espectre podrà evolucionar més amb el temps. Sens dubte, Webb ha obert la porta per fer-ne molt més, i les seves capacitats seran completament transformadores per a la nostra comprensió de l'univers”.

Espectre d'emissió de kilonova

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta presentació gràfica compara les dades espectrals de la kilonova del GRB 230307A observades pel telescopi espacial James Webb i un model de kilonova. Tots dos mostren un pic distintiu a la regió de l'espectre associada amb el tel·luri, amb l'àrea ombrejada en vermell. La detecció de tel·luri, més rar que el platí a la Terra, suposa la primera observació directa d'un element pesat individual d'una kilonova. Crèdit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
 
Tot i que els astrònoms han teoritzat que les fusions d'estrelles de neutrons són l'entorn ideal per crear elements químics, inclosos alguns essencials per a la vida, aquests esdeveniments explosius -coneguts com a kilonoves- són rars i ràpids. L'espectrògraf NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del Webb va adquirir un espectre de la kilonova de GRB 230307A, ajudant els científics a obtenir proves de la síntesi d'elements pesants a partir de fusions d'estrelles de neutrons.

Amb l'extraordinària capacitat del Webb per mirar més lluny a l'espai que mai, els astrònoms esperen trobar encara més kilonoves i adquirir més proves de la creació d'elements pesants.

Kilonova i galàxia amfitriona

Clic a la imatge per engrandir. Galàxies brillants i altres fonts de llum de diferents mides i formes es troben disperses per una franja negra de l'espai: petits punts, taques el·líptiques amb halos i taques en forma d'espiral. El color dels objectes varia: blanc, blanc blavós, blanc groguenc i vermell ataronjat. Cap al centre a la dreta es veu de front una galàxia espiral blanca blavosa més gran que les altres fonts lluminoses de la imatge. La galàxia està etiquetada com a "antiga galàxia d'origen". Cap a la part superior esquerra hi ha un petit punt vermell, que té un cercle blanc al seu voltant i està etiquetat com a "GRB 230307A kilonova". Crèdits: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (IMAPP, Warw), A. Pagan (STScI)

Aquesta imatge de l'instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopi Webb mostra la kilonova GRB 230307A i la seva antiga galàxia d'origen en un entorn local d'altres galàxies i estels en primer pla. Les estrelles de neutrons van ser expulsades de la seva galàxia d'origen i van recórrer una distància d'uns 120.000 anys llum, aproximadament el diàmetre de la Via Làctia, abans de fusionar-se finalment diversos centenars de milions d'anys després.

Aquesta imatge és una composició de diverses exposicions adquirides pel telescopi espacial James Webb amb l'instrument NIRCam. Es van utilitzar diversos filtres per mostrar una àmplia gamma de longituds d'ona. El color és assignar diferents tons (colors) a cada imatge monocromàtica (escala de grisos) associada a un filtre individual. En aquest cas, els colors assignats són Blau: F115W + F150W Verd: F277W Vermell: F356W + F444W.

Ho he vist aquí i aquí.

Els astrònoms identifiquen un quàsar rècord

 Identificat el quàsar més brillant i de major creixement

Clic a la imatge per engrandir. Utilitzant el Very Large Telescope (VLT) de l'Observatori Austral Europeu (ESO), els astrònoms han caracteritzat un quàsar brillant, descobrint que no només és el més brillant de la seva classe, sinó també l'objecte més lluminós que s'ha observat mai. Els quàsars són els nuclis brillants de galàxies llunyanes i estan alimentats per forats negres supermassius. El forat negre d'aquest quàsar, que ha batut tots els rècords, està creixent en massa l'equivalent a un Sol al dia, cosa que el converteix en el forat negre de creixement més ràpid fins ara. Crèdit: ESO/M. Kornmesser

Els forats negres que alimenten els quàsars recullen matèria del seu entorn en un procés tan energètic que emet grans quantitats de llum. Tant és així que els quàsars són alguns dels objectes més brillants del nostre cel, cosa que significa que fins i tot els més distants són visibles des de la Terra. Per regla general, els quàsars més lluminosos indiquen els forats negres supermassius de creixement més ràpid.

"Hem descobert el forat negre de creixement més ràpid conegut fins ara. Té una massa de 17.000 milions de sols i se'n menja una mica més d'un Sol al dia. Això el converteix en l'objecte més lluminós de l'Univers conegut", afirma Christian Wolf, astrònom de la Universitat Nacional Australiana (ANU) i autor principal de l'estudi publicat avui a Nature Astronomy. El quàsar, anomenat J0529-4351, és tan lluny de la Terra que la seva llum va trigar més de 12.000 milions d'anys a arribar fins a nosaltres.

La matèria que és atreta cap a aquest forat negre, en forma de disc, emet tanta energia que J0529-4351 és més de 500 bilions de vegades més lluminós que el Sol. "Tota aquesta llum procedeix d´un disc d´acreció calent que fa set anys llum de diàmetre: deu ser el disc d´acreció més gran de l´Univers", afirma Samuel Lai, estudiant de doctorat i coautor de l´estudi a l´ANU. Set anys llum equivalen a unes 15.000 vegades la distància entre el Sol i l'òrbita de Neptú.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge mostra la regió del cel on es troba el quàsar J0529-4351, que ha batut tots els rècords. Utilitzant el Very Large Telescope (VLT) d'ESO a Xile, s'ha descobert que aquest quàsar és l'objecte més lluminós conegut a l'Univers fins avui. Aquesta imatge es va crear a partir d'imatges que formen part del Digitized Sky Survey 2, mentre que el requadre mostra la ubicació del quàsar en una imatge del Dark Energy Survey. . Crèdit: ESO/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey

La cerca de quàsars requereix dades d'observació precises de grans àrees del cel. Els conjunts de dades resultants són tan extensos que els investigadors solen utilitzar models d'aprenentatge automàtic per analitzar-los i distingir els quàsars d'altres objectes celestes. No obstant això, aquests models s'entrenen a partir de dades existents, cosa que limita els possibles candidats a objectes similars als ja coneguts. Si un nou quàsar és més lluminós que qualsevol altre observat anteriorment, el programa podria rebutjar-lo i classificar-lo en el seu lloc com una estrella no gaire distant de la Terra.

Una anàlisi automatitzada de les dades del satèl·lit GAIA de l'Agència Espacial Europea va passar per alt J0529-4351 per ser massa brillant per ser un quàsar, suggerint al seu lloc que era una estrella. Els investigadors el van identificar com un quàsar llunyà l'any passat fent servir observacions del telescopi de 2,3 metres de l'ANU, situat a l'Observatori de Siding Spring (Austràlia). Tot i això, per descobrir que es tractava del quàsar més lluminós mai observat es va necessitar un telescopi més gran i mesuraments amb un instrument més precís. L'espectrògraf X-shooter del VLT d'ESO, situat al desert xilè d'Atacama, va proporcionar les dades crucials.

El forat negre de creixement més ràpid mai observat també serà un objectiu perfecte per a l'actualització GRAVITY+ a l'Interferòmetre VLT (VLTI) d'ESO, que està dissenyat per mesurar amb precisió la massa dels forats negres, inclosos els que es troben lluny de la Terra. A més, l'Extremely Large Telescope (ELT) d'ESO, un telescopi de 39 metres que s'està construint al desert xilè d'Atacama, farà encara més factible la identificació i la caracterització d'aquests objectes esquius.

La troballa i l'estudi de forats negres supermassius distants podria donar llum sobre alguns dels misteris de l'Univers primitiu, entre ells com es van formar i evolucionar tant ells com les galàxies que els allotgen. Però aquesta no és l'única raó per la qual Wolf els cerca. "Personalment, simplement m'agrada la persecució", afirma. "Durant uns minuts al dia, torno a sentir-me com un nen, jugant a la recerca del tresor, i ara poso sobre la taula tot el que he après des de llavors".

Ho he vist aquí.

Si et fan por les aranyes, no continuïs llegint

Una nova espècie d'aranya que es menja la carn.

Clic a la imatge per engrandir. La Loxosceles Tenochtitlan és nativa de la vall de Mèxic. Crèdit: Unam

Investigadors de la Vall de Mèxic han identificat una aranya el verí de la qual destrueix la pell. Aquesta espècie pertany a una família d'aràcnids que també es troben a Europa, i que causen els mateixos danys.

Sabem que això no tranquil·litzarà els aracnofòbics. Investigadors de la Universitat Nacional Autònoma de Mèxic (UNAM) acaben d'identificar una nova  espècie d'aranya la mossegada de la qual pot provocar necrosi dels teixits. Anomenada Loxosceles Tenochtitlan en honor a l'antiga capital de l'imperi asteca, va ser descobert a la Vall de Mèxic, situada al centre de Mèxic. Pertany al gènere Loxosceles, en el que també trobem l'aranya reclusa (Loxosceles reclusa) o l'aranya violinista (Loxosceles rufescens), anomenada així per la petita taca fosca en forma de violí que té a l'esquena.

Un enzim que destrueix els vasos sanguinis

Aquestes aranyes tenen un verí poderós, que encara que rarament és mortal, conté enzims tòxics que destrueixen els vasos sanguinis, provocant una necrosi profunda de la pell. Molt dolorosa, la mossegada també pot causar dolor, febre, fatiga important, dolor articular i nàusees. La ferida comença com una taca porpra amb una vora vermella inflamatòria, que pot donar lloc a una bombolla hemorràgica. Malauradament, hi ha pocs tractaments disponibles, a part de la prescripció d'antibiòtics per prevenir el risc d'infecció secundària.

Clic a la imatge per engrandir. Loxosceles tenochtitlan té tres parells d'ulls i fa aproximadament 8 mm de llarg (amb les potes 19-20 els mascles, 21-22 les famelles). Crèdit: UNAM

Mèxic, paradís de les aranyes

Les loxosceles es troben a tot el món, però Mèxic en té la major diversitat, amb 40 de les 140 espècies conegudes. “Ja havíem rebut diversos informes de Loxosceles tenochtitlan a la regió, però inicialment vam pensar que es tractava d'una Loxosceles misteca , a la qual està morfològicament molt propera, introduïda a la regió de manera accidental per una importació de plantes ornamentals", informa Alejandro Valdez-Mondragón de la UNAM. "Estudiant la seva biologia molecular, ens vam adonar que era una espècie completament diferent”, explica l'investigador. Els òrgans sexuals són notablement diferents, les femelles tenen receptacles seminals per emmagatzemar els espermatozoides. Mesura aproximadament entre 7 i 8 mm sense les potes, el seu dors marró fosc està decorat amb el famós violí ben visible.

L'aranya violinista, la cosina europea de la Tenochtitlan

Altres espècies de Loxosceles són presents a Europa. Loxosceles rufescens és força abundant a la Mediterrània. L'any 2015 es van registrar nou casos de picades a França a la regió d'Occitània, entre ells cinc pacients que van patir lesions cutànies greus que van requerir cirurgia. L'agost de 2016, un turista belga de vacances a Vaucluse va escapar per poc de l'amputació després de ser mossegat als dos genolls per l'aràcnid mentre dormia.

Però tranquils: l'aranya violinista i els seus parents són molt tímids i rarament ataquen els humans. Prefereixen excavar en llocs foscos, secs i càlids, on s'alimenten de paneroles, mosques i altres insectes. Sovint s'amaguen sota les pedres o es refugien dins de les cases de les parets, el terra o el sostre, així com en llençols o roba. "La millor manera d'evitar-los és mantenir la casa neta i no deixar res de deixalles pels voltants“, aconsella Alejandro Valdez-Mondragón.

Ho he vist aquí.

Us presentem la galàxia espiral NGC 5584

Clic a la imatge per engrandir. Una galàxia espiral amb una estrella brillant al centre. La pols blava envolta els braços espirals juntament amb estrelles porpres i vermelles. La foscor ocupa el fons de la imatge. Crèdit: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI)⁣

Aquesta imatge, composta per dades dels telescopis Hubble i James Webb de la NASA, mostra la galàxia espiral NGC 5584. És a uns 72 milions d'anys llum de la Terra. Entre les estrelles brillants de la galàxia espiral hi ha una classe especial d'estrelles en explosió anomenades variables Cefeides i supernoves de tipus Ia. Els astrònoms utilitzen aquests estels com a marcadors per mesurar el ritme d'expansió de l'univers. El ritme d'expansió es mesura per la brillantor de determinades estrelles, que ens indica a quina distància es troben. Això ens ajuda a comprendre quant de temps va viatjar aquesta llum per arribar fins a nosaltres, mentre que les longituds d'ona vermelles de les galàxies ens indiquen quant es va expandir l'univers en aquest temps.

Les observacions recents realitzades pel Webb han millorat la precisió dels mesuraments locals de la constant de Hubble. La constant de Hubble es coneix com la velocitat a què s'expandeix l'univers. És fonamental per comprendre l'evolució i, en darrer terme, el destí del cosmos. Hubble pot distingir una estrella atapeïda, però Webb té una visió infraroja més nítida que veu a través del gas i la pols. Tot i que Webb ha reduït el soroll i mostra una resolució millorada, els dos telescopis estan en excel·lent acord sobre la precisió dels mesuraments.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C80

Més coneguda com Omega Centauri, Caldwell 80 acull al voltant de 10 milions d'estrelles.

Clic a la imatge per engrandir. Imatge de Caldwell 80. Crèdit: NASA, ESA i el Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Agraïments: A. Cool (San Francisco State University) i J. Anderson (STScI).

Aquesta imatge del Hubble mostra 2 milions de membres de la més gran i més brillant bola d'estrelles de la nostra galàxia. Caldwell 80, també coneguda com a NGC 5139 i comunament anomenada Omega Centauri, alberga al voltant de 10 milions d'estrelles. Situat a uns 17.000 anys llum de la Terra, a la constel·lació del Centaure, el cúmul té un diàmetre d'uns 450 anys llum. Aquesta imatge, presa amb l'Advanced Camera for Surveys (ACS) el 2002, cobreix una regió de només uns 50 anys llum de diàmetre.

 

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge del Hubble, que inclou llum ultraviolada i visible captada per la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) el 1997, s'acosta al centre de Caldwell 80 (Omega Centauri). La imatge resol unes 50.000 estrelles en una regió d'uns 13 anys llum de diàmetre. Crèdit: NASA/ESA i el Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Agraïments: A. Cool (SFSU)

Els cúmuls globulars com aquest són grups esfèrics d'estrelles, majoritàriament velles i de baixa massa, unides per la gravetat. Omega Centauri sempre ha estat una mica l'ovella negra, ja que té diverses característiques que el distingeixen. A més de ser el cúmul globular més massiu de la nostra galàxia, també inclou estels de diverses edats, mentre que altres cúmuls globulars solen contenir estels d'una sola generació. És més, les observacions realitzades amb el Hubble i telescopis terrestres indiquen que hi ha un forat negre al centre del cúmul. Això suggereix que Omega Centauri podria no ser un cúmul globular, sinó una galàxia nana que ha estat desposseïda de les seves estrelles exteriors.

Omega Centauri es coneix almenys des de l'època de l'antic astrònom Ptolomeu, encara que pensava que el cúmul era una estrella. L'astrònom anglès Edmund Halley el va classificar com a objecte nebulós el 1677. Finalment, el 1836, un altre astrònom anglès, John Herschel, va identificar correctament Omega Centauri com un cúmul estel·lar.

Amb una magnitud de 3,7, Omega Centauri sol considerar-se el cúmul globular més enlluernador del cel. És tan brillant que es pot veure fàcilment a simple vista, encara que uns prismàtics o un telescopi revelaran un espectacle especialment impressionant. El cúmul és un dels objectius d'observació favorits dels astrònoms aficionats, però només és visible per als observadors situats a latituds septentrionals baixes i al sud de l'equador. Els cels de tardor de l'hemisferi sud presentaran la millor oportunitat per observar-ho.

 

Clic a la imatge per engrandir. La Càmera de Camp Ampli 3 del Hubble va captar aquesta imatge en llum ultraviolada i visible que mostra 100.000 estrelles al nucli de Caldwell 80 (Omega Centauri) poc després que s'instal·lés la càmera el 2009. Els colors de les estrelles ens donen informació sobre elles. Les estrelles blaves brillants són estrelles velles i calentes que estan fusionant heli als seus nuclis. Les estrelles vermelles brillants són gegants fredes que s'acosten a la vellesa. Les estrelles vermelles més tènues són nanes fredes destinades a viure molt de temps. Les estrelles blanques solen ser estrelles de mitjana edat. Crèdit: NASA, ESA i l'equip del Hubble SM4 ERO

 

C80 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog