Catàleg Charles Messier. Objecte M90

Clic per engrandir. Messier 90. Basat en observacions realitzades amb el Telescopi Espacial
Hubble de la NASA/ESA, i les obtingudes del Hubble Legacy Archive, que és una
col·laboració entre l'Institut de Ciències del Telescopi Espacial (STScI/NASA), la Instal·lació
de Coordinació Europea de Telescopis Espacials (ST-ECF/ESA) i el Centre Canadenc de
Dades Astronòmiques (CADC/NRC/CSA).

Descoberta el 1781 per Charles Messier.

La galàxia espiral M90 és una de les vuit galàxies descobertes i catalogades el 18 de març de 1781 per Charles Messier en la regió Coma-Verge, a més de la M92, el cúmul globular d'Hèrcules, que va elevar a nou el nombre d'objectes classificats aquest dia.

La galàxia M90 és una de les espirals més grans (9,5x 4,5') del Cúmul de Verge. Té uns braços de suau brillantor i fermament enfilats, que semblen ser completament "fòssils", el que vol dir que actualment no sembla haver cap formació estel·lar, amb l'única excepció de la regió interior del disc, propera a les zones de pols més fosques. J.D.Wray creu que aquesta galàxia podria estar evolucionant cap a un estat similar al de la M64, i cap a un sistema lenticular (S0).

Tot i que la M90 és una galàxia ben visible i gran, Holmberg ha obtingut un valor molt baix per la seva massa, el que implica que podria tractar-se d'una galàxia amb una densitat molt baixa.

Aquesta imatge és una fotografia CCD procedent de la col·lecció conservada per Greg Bothun a la Universitat d'Oregon. Podeu trobar més informació d'aquesta imatge (en anglès).

Ja que s'aproxima a nosaltres a 383 km/s, deu tenir l'enorme i excepcional velocitat d'aproximadament 1.500 km/seg dins del Cúmul de Verge, i possiblement està en procés de sortir-hi; algunes fonts han especulat que ja podria haver-lo abandonat i estar situada a una distància considerablement més propera a nosaltres. Només una galàxia Messier, la M86 s'aproxima més ràpidament.

Clic per engrandir. Aquesta imatge de l'Explorador d'Evolució Galàctica (GALEX) de
la NASA mostra la galàxia NGC 4569, situada a uns quatre milions d'anys llum en la constel·lació
de Verge. És una de les galàxies espirals més grans i brillants trobades en el cúmul de galàxies de
Verge, el major cúmul de galàxies més proper a la nostra Via Làctia. El blau representa la llum
ultraviolada capturada pel detector de longitud d'ona llarga del telescopi. El verd mostra la llum
ultraviolada del detector de longitud d'ona curta, i el vermell mostra la llum vermella visible del
telescopi Palomar de 1,5 metres, prop de San Diego. Les dades de l'Explorador d'Evolució
Galàctica van ser preses al març de 2004. Imatge: NASA/JPL-Caltech/Palomar.

Halton C. Arp va incloure la M90 en el seu Atles de Galàxies Peculiars (Atlas of Peculiar Galaxies) amb el número 76, perquè "és una espiral amb una acompanyant de gran brillantor superficial", la IC 3583 de magnitud aparent 14, ben visible en camps visuals més amplis com s'observa en la imatge DSSM, i perquè apareix un tant distorsionada.

M90 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

La Lluna amaga una enorme massa metàl·lica sota el seu cràter més gran.

Clic per engrandir. El costat ocult de la lluna encara no ha revelat tots els seus secrets.
Els investigadors acaben de descobrir una anomalia de masses. Crèdit: NASA/LRO/NASA's
Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Els investigadors han descobert una anomalia massiva a l'escorça lunar. Però no té sentit imaginar-se una enorme base extraterrestre enterrada a la superfície. Segons els investigadors, aquesta anomalia és simplement el resultat de l'impacte d’un asteroide.

Una massa inesperada i considerable. Això és el que van trobar científics de la Universitat de Baylor (EUA) a la Lluna mentre pretenien mesurar canvis subtils en la intensitat de la gravetat al nostre satèl·lit natural. A on? doncs a centenars de quilòmetres, a la conca del pol Sud-Aitken al costat ocult de la Lluna.

Però no n’hi ha prou per despertar la imaginació. Perquè els investigadors tenen una explicació. De fet, es podria tractar d'una massa de metall procedent de l'impacte d'un asteroide que es va estavellar contra el cràter. Segons Peter James, professor de geofísica planetària, "una quantitat de metall de cinc vegades la mida de la Gran Illa de Hawaii".

Recordem que la conca del Pol Sud-Aitken no només és la conca d’impacte més gran a la superfície de la Lluna, sinó també la més gran del nostre sistema solar. Mesura no menys de 2.500 quilòmetres de diàmetre i 13 quilòmetres de profunditat.

Clic per engrandir. En aquesta imatge en fals color de la cara oculta de la Lluna, les zones més
altes estan representades per colors càlids i les zones més baixes per colors freds. El cercle
puntejat marca la ubicació de l’anomalia de massa detectada per investigadors de la
universitat de Baylor (Estats Units). © NASA, Centre de vol espacial Goddard, Arizona University.

El resultat d’un impacte

L’enorme massa trobada pels investigadors de la Universitat de Baylor podria resultar ser una gran concentració d’òxids especialment densos. Això podria haver-se produït a la darrera fase de la solidificació del magma lunar. Un magma resultat de l’impacte del planetoide Teia amb la nostra Terra i que hauria donat com a resultat la Lluna. 

Algunes simulacions d’ordinador confirmen més aviat una altra hipòtesi. Els investigadors demostren que, en determinades condicions, en el moment de l'impacte, el nucli de ferro i níquel d'un asteroide gran es pot dispersar pel mantell superior, la capa entre l'escorça i el nucli de la lluna. "Els nostres càlculs suggereixen que un nucli prou dispersat podria haver-se mantingut suspès al mantell fins a l'actualitat en lloc d'enfonsar-se cap al nucli de la Lluna", explica Peter James.

Sigui com sigui, Peter James considera que la conca del Pol Sud-Aitken constitueix  "un dels millors laboratoris naturals per a l'estudi de fets catastròfics". De fet, es va formar fa aproximadament 4.000 milions d’anys i s’ha conservat increïblement bé. El seu estudi també sembla important per a les properes missions lunars de la NASA en aquesta zona.

Ho he vist aquí.

Mira! un disc protoplanetari al voltant d'una nana marró

Clic per engrandir. Una xarxa de ciència participativa, Disk Detective, ha permès trobar
un disc protoplanetari al voltant d’una nana marró prop del Sol. Crèdit: Peter Jurik, Adobe Stock.

Des del 2014, el projecte Disk Detective de la NASA ofereix als ciutadans l’oportunitat de comentar la naturalesa d’objectes identificats a les imatges de la NASA. Així és com s’acaba de descobrir un disc protoplanetari una mica especial. Una mica "particular" perquè és jove i relativament proper. I, a més, orbitant una nana marró. El que dóna l’esperança als astrònoms d’estudiar-lo aviat en tots els detalls.

Les nanes marrons són una mica com els aneguets lletjos de l'Univers. Massa grans per ser acceptats en la categoria de planetes. Massa petita per encaixar amb la de les estrelles. Aneguets lletjos o l'enllaç que falta entre els planetes gegants de gas i la més petita de les estrelles. Però les nanes marrons poden mantenir al seu voltant, com una resta de la seva formació, un arremolinat disc de gas i pols. Un disc que pot induir a crear planetes.

Investigadors de l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT) i de la Universitat d'Oklahoma (Estats Units) en particular, acaben d'identificar aquest disc al voltant d'una nana marró anomenada W1200-7845. Té només 3,7 milions d’anys i es troba aprop del nostre Sol, a uns 332 anys llum de la nostra Terra. Una proximitat relativa que podria permetre observar-ne els detalls amb la propera generació de telescopis. Per poder entendre millor quin tipus de planeta es pot formar al voltant d’una nana marró.
 

De fet, gràcies al projecte Disk Detective i als científics ciutadans, es va descobrir aquest disc protoplanetari. El lloc web es va llançar el 2014 i proporciona accés públic a les imatges realitzades pel Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE-Explorador Gran Angular d'Investigació en Infraroig) de la  NASA. Aquesta setmana es va llançar una nova versió. Proporcionarà imatges més precises amb el Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System (PanSTARRS, sigles de Sistema de Resposta Ràpida del Telescopi d'Exploració Panoràmica) amb l'objectiu de detectar en aquesta ocasió el que els investigadors anomenen discos "Peter Pan" que mai semblen créixer. Discos que, de fet, haurien de ser prou antics com per formar planetes però encara no ho han fet.

Clic per engrandir. Recreació artística de la nana marró W1200-7845 i el seu disc
protoplanetari. © William Pendrill, NASA 

Disk Detective, i com funciona?.

El principi de Disk Detective: els diferents usuaris classifiquen els mateixos objectes segons la seva forma. Més aviat oval: es classifiquen en la categoria de galàxies probables. Més aviat circulars: les imaginem com a estrelles possiblement allotjant un disc protoplanetari. "Confiem en la saviesa dels números per orientar-nos cap als objectes més interessants", va dir Steven Silverberg, astrofísic, en un comunicat del MIT. 

El W1200-7845 va destacar el 2016. Però els investigadors van haver d’observar-lo amb un altre instrument d’infrarojos de l’observatori de Las Campanas (Xile), per confirmar la seva naturalesa. Ara pretenen dirigir la gran xarxa d'antenes mil·limètric/submil·limètric (ALMA - Xile), cap a ella i aprofitar la proximitat del seu disc per mesurar la seva massa i el seu radi.

"La massa d'un disc proporciona informació sobre els possibles planetes que es formen allà o que s'hi estan formant, però també simplement sobre la composició del disc", especifica Steven Silverberg, també el responsable de la nova versió de  Disk Detective. I l’investigador espera que proporcioni a astrònoms dades útils sobre les condicions en què es formen els planetes al voltant de les estrelles. Si es formen més tard en la història de l’estrella –com suggereixen els discos “Peter Pan”- aquestes condicions poden ser més favorables al desenvolupament de la vida. 

Ho he vist aquí.

Ràfegues ràpides de ràdio: una pista que posa llum sobre el seu misteriós origen.

Clic per engrandir. És gràcies a les dades recollides pel radiotelescopi CHIME (Canadian
Hydrogen Intensity Mapping Experiment) que els astrònoms han descobert una periodicitat
en l'activitat de ràfega ràpida de ràdio FRB 189016.J0158 + 65. Ara, els investigadors
de l’Observatori de Jodrell Bank (Regne Unit) han establert una periodicitat per a una
altra ràdio ràfega ràpida, FRB 121102. Una periodicitat més llarga, 157 dies. Crèdit
imatge: Danielle Futselaar, artsource.nl, Institut Néerlandais de Radiostronomie.

Des de la seva primera observació el 2007, les ràfegues ràpides han intrigat als astrònoms. La majoria es produeixen només una vegada. Però alguns són repetitius. És el cas del FRB 121102, que els investigadors han estudiat a llarg termini. Té una activitat cíclica de 157 dies.

Des de fa quatre anys, astrònoms de l’Observatori Jodrell Bank (Regne Unit) han estudiat de manera implacable, amb l'ajuda del radiotelescopi Lovell, una ràfega ràpida de ràdio o FRB (sigles an anglès de Fast Radio Burst). Nom del codi: FRB 121102. Descobert el 2012, va ser el primer, uns anys després, a entrar a la categoria de FRB recurrents. També és el primer que s’ha associat a un objecte visible, a una galàxia nana situada a uns tres mil milions d’anys llum de la nostra Terra.

En quatre anys, els investigadors han estat testimonis de 32 ràfegues de ràdio. Les explosions encara es veuen en finestres d’uns 90 dies, seguides de períodes silenciosos d’uns 67 dies. Activitat que per tant repeteix en un cicle de 157 dies. "La detecció d'aquesta periodicitat limita les possibilitats de l'origen d'aquest tipus de ràfega ràpida" , va anunciar Kaustubh Rajwade, astrònom, en un comunicat de la Universitat de Manchester (Regne Unit).

Clic per engrandir. Recreació artística sobre un model de modulació orbital en què la
font de ràdio ràpida (FRB), en blau, està orbitant un objecte company, de color rosa.
© Kristi Mickaliger, Observatori de Jodrell Bank.

La pista de les estrelles de neutrons interfereix

Descoberts el 2007, els FRB es van veure per primera vegada com a resultat d'un esdeveniment cataclísmic; l'esclat d'una estrella. Després, amb el 121102, els astrònoms van saber que podrien repetir-se. Ara saben que ho poden fer de manera regular. I a vegades durant un llarg període de 157 dies o durant un període més curt de 16 dies, com s’ha demostrat recentment per FRB 180916.J10158 + 56.

"Seran necessàries observacions addicionals d'un nombre més gran de FRB per obtenir una imatge més clara d'aquestes fonts periòdiques i per dilucidar el seu origen", afegeix Kaustubh Rajwade. Però, per ara, la llarga periodicitat de FRB 121.102 no sembla coherent amb la teoria que suggereix que la font d'aquestes ràfegues ràpides és troba el costat de les estrelles de neutrons que pateixen un moviment de precessió del seu eix magnètic. Això, tenint en compte l’alt camp magnètic previst per a aquestes estrelles.

Ho he vist aquí.

Per què sempre veiem la mateixa cara de la Lluna?

Clic per engrandir. Crèdit: Aun Photographer

Si, sempre veiem la mateixa cara de la Lluna, i és perquè el nostre satèl·lit natural triga el mateix temps a girar sobre si mateix que a fer una volta a la Terra. La Lluna, satèl·lit natural de la Terra, presenta aquesta peculiaritat que sempre ha despertat curiositats.

El costat fosc de la lluna

De nit a nit, sigui quina sigui la temporada o l’hemisferi des d’on l’observem, la Lluna sempre ens mostra la mateixa cara. Un fenomen enigmàtic? En realitat no, es deu simplement al fet que el seu període de rotació és igual al del període de revolució, una mica més de 27 dies. És a dir, la Lluna gira sobre si mateixa i, al mateix temps, ho fa al voltant de la Terra.

Els primers homes que van poder observar directament la cara oculta de la lluna van ser els membres de la tripulació de l'Apollo 8 que van orbitar la Lluna el 1968.

La cara oculta de la Lluna, tal com la revela el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.
Crèdit imatge: NASA, GSFC,  Arizona State University, DP

Períodes de rotació i revolució

El que podria semblar una coincidència, té en realitat una explicació física. Aquest sincronisme entre períodes de rotació i revolució és el resultat de les forces de marees exercides dins de la parella Terra-Lluna. Fa milions d’anys, la Lluna girava sobre si mateixa més ràpidament que no pas ho feia a la Terra. Poc a poc, les forces de les marees van alentir el seu moviment de rotació fins arribar a un punt d’equilibri i van presentar el mateix període que el seu moviment de revolució.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M89

Clic per engrandir. Crèdit: NASA,STScI, Wikisky

Descoberta el 1781 per Charles Messier.

La galàxia M89 és un altre membre del Cúmul de Verge. És un bell exemple d'una galàxia el·líptica de tipus E0, i un dels descobriments personals de Charles Messier, que la va catalogar el 18 de març de 1781 al costat de set galàxies més descobertes a la regió de Coma-Verge és a dir, pertanyents al cúmul de Verge, i al cúmul globular M92. Aquest va ser el seu dia més prolífic pel que fa a descobriments.

La galàxia M89 és de tipus el·líptic, exactament gairebé circular, i sembla tenir una textura molt llisa. Si té de fet, forma globular o és un cos esferoide aplatat o allargat amb l'eix de rotació dirigit cap a nosaltres, no pot decidir-se en l'actualitat, com assenyala Kenneth Glyn Jones.

David Malin ha estudiat  M89 amb una fotografia profunda (de llarga exposició, sensible) presa amb el telescopi Schmidt de Regne Unit -veure revista Nature 277, 279-80, 1979 i els seus llibres "Els colors de les estrelles" (Colours of Stars) Cambridge UP 1993; i també el "Catàleg de l'Univers" (Catalogue of the Universe) escrit per P.G. Murdin, D.A. Allen i D.F. Malin, Cambridge UP 1979. Mentre que aquesta galàxia semblava el prototip d'una galàxia normal E0, i es va conèixer a través d'una única i feble font de ràdio, les fotografies d'alta sensibilitat de Malin van revelar una estructura envoltant feble, més visible en direcció nord-oest i sud. Per això, la M89 va ser la primera galàxia embolcallada descoberta, estenent aquest embolcall al llarg de més de 150.000 anys llum de la galàxia. Més encara, una estructura en forma de raig sembla estendre's a uns 100.000 anys llum de distància; podria tractar-se d'una galàxia més petita en procés de desestabilització provocada per la força gravitacional de la M89.

M89 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

Observats per primera vegada àtoms individuals

Clic per engrandir. La molècula d’apoferritina vista a la crio-microscòpia d’electrons.

Gràcies a la crio-microscòpia d’electrons (cryo-ME) i al software avançat de millora d’imatges, dos equips d’investigadors van aconseguir observar els àtoms d’una proteïna amb un nivell de detall inigualable. Així van poder observar estructures noves de les molècules, obrint el camí cap al disseny de fàrmacs dirigits.

Mai abans s’havia observat una proteïna amb tal detall. Dos equips d'investigadors de l'Institut Max-Planck de Biofísica Química a Göttingen (Alemanya) i del Laboratori de Biologia Molecular de la  Medical Research Council (MRC-LMB) a Cambridge (Regne Unit) van ser capaços de discernir àtoms individualment en una proteïna amb una precisió d’uns 1,25 angstroms (0,125  nanòmetres).

"Aquest és un pas decisiu: hem creuat l'última barrera de resolució", va dir Holger Stark, investigador del Max Planck Institute i autor principal d'un dels dos estudis que descriuen la proesa i tots dos disponibles online al lloc de publicació prèvia de BioRxiv".  Era com si ens haguéssim tret la pols dels ulls", va afegir el seu company Radu Aricescu, del MRC-LMB.

La crio-ME, una tècnica que va revolucionar la visió del infinitament petit

Una gesta aconseguida gràcies a la microscòpia crio-electrònica (crio-ME) inventada a la dècada de 1990 i per la qual el suís Jacques Dubochet, el britànic Richard Henderson i el nord-americà Joachim Frank van rebre el premi Nobel de química el 2017. La crio-EM s'ha millorat constantment gràcies al desenvolupament de nanotecnologia i software per a anàlisi d'imatges. Per exemple, va revelar l’estructura del virus Zika el 2016, o la del dengue.

Els investigadors de Max-Planck i de MRC-LMB van fer l’últim pas en aquesta millora aconseguint el nivell atòmic. Van treballar amb l’apoferritina, una proteïna que emmagatzema ferro i que té una estabilitat excel·lent similar a la de la roca. Utilitzant diversos mètodes, inclòs un instrument que garanteix la velocitat igual dels electrons i el programari de reducció de soroll, van aconseguir obtenir una imatge molt completa: "Podríem detectar els àtoms d'hidrogen individualment, tant en proteïnes i a les molècules d’aigua que l’envolten”, explica al lloc web de Nature Sjors Scheres, biòleg de MRC-LMB. El mapa de la proteïna, reconstruïda a partir d'un milió d'imatges, ofereix així una resolució de 1,25 angstroms, enfront dels 1,54 angstroms del registre anterior. La diferència sembla a priori mínima, però a aquesta escala, "cada mig angstrom obre la porta a un univers sencer", insisteix Radu Aricescu.

Clic per engrandir. Resolució a nivell atòmic de l’apoferritina mitjançant crio-ME. © Sjors Scheres

Una mina d'or per al disseny de fàrmacs sense efectes secundaris

Els investigadors també van provar el seu mètode en una molècula anomenada receptor Gaba (A), que es troba a la membrana de les neurones i consisteix en unitats glicoproteiques. Aquest receptor és l’objectiu de molts medicaments, inclosos els anestèsics i els ansiolítics. La imatge va revelar detalls que encara no s'havien vist, com les molècules d’aigua de la vesícula que contenen histamina, un neurotransmissor que actua sobre l’excitació implicat en moltes patologies al·lèrgiques. Aquest tipus d’observació constitueix “una mina d’or per al disseny de fàrmacs basats en l’estructura de les molècules”, explica Radu Aricescu. "Es mostra com un medicament mou les molècules d'aigua i pot causar efectes secundaris".

1 angstrom, el llindar intransitable?

Els investigadors encara no han aconseguit obtenir un mapa complet de Gaba (A), perquè aquest últim és molt menys estable que l'apoferritina. Segons els investigadors, millorar la preparació de la mostra és l'últim marge de maniobra possible per descendir fins a una mida encara menor".  Serà gairebé impossible arribar a una xifra per sota de 1 angstrom amb crio-EM", afirma Holger Stark. "Es necessitarien diversos centenars d'anys de registre de dades i una quantitat irreal de potència informàtica i de capacitat d'emmagatzematge", va dir el seu equip. Per tant, el límit no és tant biològic com tecnològic.

Per saber-ne més

A diferència d’un microscopi òptic, que utilitza llum, el microscopi electrònic accelera i concentra un feix d’electrons per crear una imatge de la mostra a observar. El problema és que aquesta tècnica requereix colorant o deshidratar les mostres, cosa que degrada la seva qualitat. Per evitar aquest procés, la crio-ME consisteix a congelar les mostres amb molta rapidesa a -190 ºC en metà líquid, que preserva la seva estructura.

Ho he vist aquí.