Galàxies en col·lisió enlluernen a la imatge de Gemini North

El NOIRLab de la NSF revela una impressionant imatge de galàxies espirals en fusió

Clic per engrandir. Una nova i evocadora imatge captada pel telescopi Gemini North, a Hawaii, revela un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 i NGC 4567- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Aquestes galàxies estan enredades pel seu camp gravitatori mutu i s'acabaran combinant per formar una única galàxia el·líptica d'aquí a uns 500 milions d'anys. A la imatge també són visibles les restes brillants d'una supernova que es va detectar el 2020.

Gemini North, un dels telescopis bessons de l'Observatori Internacional Gemini, operat pel NOIRLab de la NSF, ha observat les fases inicials d'una col·lisió còsmica a uns 60 milions d'anys llum de distància en direcció a la constel·lació de Verge. Les dues majestuoses galàxies espirals, NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt), són a punt de patir un dels esdeveniments més espectaculars de l'univers, una fusió galàctica. Actualment, els centres d'aquestes galàxies continuen estant a 20.000 anys llum de distància (aproximadament la distància de la Terra al centre de la Via Làctia) i cada galàxia continua conservant la forma original de molinet. No obstant, aquestes plàcides condicions canviaran.

A mesura que NGC 4568 i NGC 4567 s'apropen i es fusionen, les seves forces gravitatòries enfrontades desencadenaran ràfegues de formació estel·lar intensa i distorsionaran salvatgement les seves estructures majestuoses. Al llarg de milions d'anys, les galàxies giraran una vegada i una altra en bucles cada cop més estrets, arrossegant llargs fils d'estrelles i gas fins que les seves estructures individuals es barregin tant que sorgeixi del caos una única galàxia, essencialment esfèrica. En aquell moment, gran part del gas i la pols (el combustible per a la formació d'estrelles) d'aquest sistema s'haurà esgotat o expulsat.

Clic per engrandir. Aquesta imatge del telescopi Gemini North, situat a Hawaii, mostra un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt)- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Les galàxies acabaran formant una única galàxia el·líptica en uns 500 milions d'anys. Crèdit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Processament de la imatge: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF's NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab).

Aquesta fusió és també una bestreta del que passarà quan la Via Làctica i la seva gran veïna galàctica més propera, la Galàxia d'Andromeda, col·lisionin d'aquí a uns 5.000 milions d'anys.

Una regió brillant al centre d'un dels braços espirals de NGC 4568 és el resplendor d'una supernova -coneguda com a SN 2020fqv- que es va detectar el 2020. La nova imatge de Gemini es va produir a partir de dades preses el 2020.

Gràcies a la combinació de dècades d'observacions i models informàtics, els astrònoms disposen ara de proves convincents que les galàxies espirals que es fusionen es converteixen en galàxies el·líptiques. És probable que NGC 4568 i NGC 4567 acabin semblant a la seva veïna més madura Messier 89, una galàxia el·líptica que també resideix al Cúmul de Verge. Amb la seva escassetat de gas per a la formació d'estrelles, Messier 89 presenta ara una formació estel·lar mínima i es compon principalment d'estrelles velles de baixa massa i antics cúmuls globulars.

Clic per engrandir. Aquesta imatge del telescopi Gemini North, situat a Hawaii, mostra un parell de galàxies espirals que interactuen entre si -NGC 4568 (a baix) i NGC 4567 (a dalt)- mentre comencen a xocar i fusionar-se. Les galàxies acabaran formant una única galàxia el·líptica en uns 500 milions d'anys. A la imatge també es mostren les restes brillants d'una supernova que es va detectar el 2020. Crèdit: Observatori Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA. Processament de la imatge: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF's NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF's NOIRLab) & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Crèdit: Imatges i Videos: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/F. Summers (STScI), G. Besla (Columbia University), i R. van der Marel (STScI) Processament de les imatges: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab). Música: Stellardrone - A Moment of Stillness. YouTube.

L'avançada tecnologia del telescopi Gemini North, inclòs l'espectrògraf multiobjecte Gemini North (GMOS-N), i l'aire sec sobre el cim del volcà Mauna Kea, van permetre als astrònoms captar aquesta imatge espectacular.

La imatge que encapçala el post, va ser obtinguda per l'equip de Comunicació, Educació i Compromís de NOIRLab com a part del Programa d'Imatges del Llegat de NOIRLab.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C53

Clic per engrandir. Caldwell C53. Crèdits: NASA, ESA, i J. Erwin (University of Alabama); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Les galàxies lenticulars com Caldwell 53 (NGC 3115), que no tenen braços espirals però presenten un bulb galàctic i un disc prominent, són intermèdies entre les galàxies espirals i les el·líptiques més conegudes. Aquesta galàxia, com la majoria de les de la seva classe, acull una població estel·lar d'edat avançada i ha esgotat gairebé tot el material de formació estel·lar. La galàxia, que es veu de perfil, està situada a 32 milions d'anys llum de la Terra, a la constel·lació de Sextant, i té una magnitud aparent de 9,9. Descoberta per William Herschel el 1787, és més fàcil d'observar durant el començament de la primavera a l'hemisferi nord i la tardor a l'hemisferi sud. Com que és una de les galàxies més brillants, Caldwell 53 es pot veure fàcilment en un telescopi petit, que mostrarà la forma fusiforme de la galàxia i la seva brillant regió central.

Caldwell 53 és potser més notable pel forat negre supermassiu que aguaita al seu centre. Una de les formes en què els astrònoms poden estimar la massa d'un forat negre és observant la temperatura del gas calent que hi és arrossegat. Utilitzant aquest mètode, els astrònoms estimen que el forat negre de Caldwell 53 té una massa aproximadament mil milions de vegades superior a la del nostre Sol. Aquesta estimació significa que Caldwell 53 alberga el forat negre de mil milions de masses solars més proper a la Terra.

Aquesta imatge de Caldwell 53 és una composició d'observacions realitzades per l'Advanced Camera for Surveys (Càmera avançada de sondejos) del Hubble a longituds d'ona infraroges i visibles. Els científics van utilitzar la informació recopilada en aquestes observacions per restringir la temperatura i la densitat del gas que envolta el forat negre supermassiu al centre de la galàxia.

 

C53 al web de la NASA.

Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del blog.

Dossier. Estrelles: Com veiem dins de les estrelles?

Contràriament a les aparences, no totes les estrelles que pinten un bonic cel nocturn són iguals. Les estrelles formen una gran família, formada per elements de característiques molt variables d'un cas a un altre. Si tot això pot semblar complex a primera vista, podem entendre aquesta diversitat a grans trets a partir d'algunes consideracions físiques. 

Va ser a la primera meitat del segle XX quan la gent va començar a descriure l'interior de les estrelles en termes de matèria física (densitat, temperatura, etc., segons la profunditat). Aquestes descripcions no es podrien confrontar amb observacions excepte pel que fa al que s'observa a la superfície (temperatura superficial, lluminositat).

 Clic per engrandir. Recreació artística del satèl·lit Corot. Crèdit: Cnes, D.Ducros  

 L'interior dels cossos celestes era inaccessible, almenys, va ser així fins als anys 1975-1980. En aquell moment, els físics van entendre que les petites oscil·lacions superficials (desplaçaments a velocitats d'uns centenars de metres per segon, amb una periodicitat d'uns 5 minuts) eren de fet la manifestació a la superfície d'ones que es propaguen a l'interior de l'estrella.

Encara més interessant: la periodicitat d'aquestes ones proporciona informació sobre les condicions físiques que es troben dins de l'estrella. Sovint es fa l'analogia amb la d'un instrument musical: la corda d'un violí donarà una nota lleugerament diferent (o, en termes físics: oscil·larà amb un període lleugerament diferent) segons si el violí surt d'un forn o d'un congelador. 

Clic per engrandir. El satèl·lit Corot, durant el seu muntatge final i les nombroses comprovacions prèvies al llançament. Crèdit: Cnes.

La sismologia de les estrelles

També és el principi de la sismologia que ens permet rastrejar informació sobre l'interior de la Terra. Així, la sismologia solar o estel·lar ens permet estimar les temperatures al cor de les estrelles: 15 milions de graus al centre del Sol. Un satèl·lit llançat sota l'egida del Cnes va poder dedicar-se, entre altres coses, a la sismologia dels estels: es tracta de la missió Corot, llançada a finals del 2006, i que des de llavors ha recollit informació sobre l'interior de les estrelles. 

Clic per engrandir. El coet que va posar Corot en òrbita, unes hores abans del seu llançament des del cosmòdrom de Baikonur al Kazakhstan. Crèdit: Cnes

Veure:

Capítol anterior: Estrelles: A l'interior del Sol

 

Ho he vist aquí.

El telescopi James Webb ens revela l'interior de la galàxia Roda de Carro

Clic per engrandir. Detall de la galàxia Roda de Carro fotografiada pel James Webb. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScl, Webb ERO Production Team

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. 

Un altre cop mestre per a James Webb amb aquesta imatge composta d'una sorprenent galàxia en forma de roda. La visió penetrant del poderós telescopi espacial mostra detalls mai vistos d'aquesta galàxia que va xocar fa uns 400 milions d'anys. I què ens mostren?

La imatge de la galàxia Roda de Carro presa pel Hubble el 2007 i revisada el 2018 ens va meravellar a tots davant la bellesa i la complexitat d'aquesta galàxia en forma d'anell distorsionada per una col·lisió violenta. Les observacions al visible i a l'ultraviolat del famós telescopi espacial van delectar els astrònoms pels detalls de la seva corona exterior, en flames amb el naixement d'una multitud d'estrelles, una regió central activa i els radis de la seva roda, corbats en espiral, que van resistir el xoc.

Aquesta vegada, la diferent visió de James Webb, a l'infraroig, ofereix un coneixement en profunditat d'aquesta galàxia interaccionant situada a 500 milions d'anys llum de la Terra. Descobrim així, no sense fascinació i vertigen, allò que els investigadors no veien abans, o no ho veien tan bé: l'esquelet de pols i gas de l'ESO 350-40 (el seu nom real), així com l'efervescència del seu forat central.

Clic per engrandir. Imatge composta de la galàxia Roda de Carro capturada a l'infraroig proper i mitjà pels instruments Miri (acolorit en vermell) i Nircam (acolorit en blau, groc i taronja). Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team.

Una galàxia molt activa

En un passat llunyà, aquesta anomenada galàxia de la Roda de Carro s'assemblava a la nostra, la Via Làctia, amb una forma d'espiral com un vòrtex, fins que les interaccions amb altres membres del seu grup galàctic la van portar a una col·lisió a gran velocitat amb una galàxia, aquí situada fora de la imatge. Això va ser fa uns 400 milions d'anys, i ara admirem i estudiem el que se'n va derivar, l'evolució, els canvis en la seva morfologia i la població d'estrelles sota la influència de les ones de xoc sobre els núvols de pols. Els dos anells concèntrics són com les ones creades a la superfície de l'aigua després del llançament d'un còdol. L'onada més gran forma una corona brillant d'estrelles joves les matrius de les quals han estat fecundades per la violenta compressió de la matèria. L'espectacle és encara més viu dins de l'anell interior i al cor mateix de la galàxia, visiblement en plena efervescència, tal com ho demostra la penetrant visió de James Webb que revela cúmuls d'estrelles que abans estaven amagades pels gruixuts vels de pols.   

Clic per engrandir. La galàxia Roda de Carro capturada per l'instrument Miri revela els radis de les rodes i una forta activitat a la corona exterior, amb cúmuls d'estrelles naixents. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team.

La imatge composta, que combina observacions de MIRI i NirCam, també permet veure detalls fins de galàxies properes i esborrar multitud d'altres galàxies, disperses al fons durant milers de milions d'anys llum. Un espectacle enlluernador, i això encara és només el començament!.  

 

Ho he vist aquí.

El Hubble ha determinat la mida del nucli del cometa més gran observat mai

Clic per engrandir. Una recreació artística de com podria ser el cometa 2014 Un271, un cometa molt més gran que qualsevol altra vist fins ara. Crèdit: NOIRLab, NSF, Aura, J. da Silva.

El cometa C/2002 VQ94 (Lineal), amb els seus 90 quilòmetres de diàmetre, era fins ara el cometa més gran observat mai. Però el cometa 2014 UN271, també anomenat cometa Bernardinelli-Bernstein, el va destronar. Les observacions fetes amb el telescopi Hubble ara estableixen que el nucli sòlid d'aquesta estrella és unes 50 vegades més gran que la mitjana dels altres cometes.

Els cometes han fascinat o preocupat els membres de les civilitzacions durant segles i fins i tot mil·lennis des que en trobem esment a "Sobre el cel" (en grec antic: Περὶ οὐρανοῦ, i en llatí: De caelo), el famós tractat d'Aristòtil que consta de quatre llibres en què exposa les seves teories astronòmiques. Però això és, per descomptat, només en l'època de Tycho Brahe qui, amb les seves observacions del gran cometa de 1577, demostra que no pot ser un fenomen atmosfèric i, per tant, situat al món sublunar d'Aristòtil: Newton i l'astrònom Edmond Halley impulsaran realment l'estudi científic dels cometes.

Un avenç fonamental en la determinació de la naturalesa dels cometes hauria d'esperar fins al 1949 amb el famós model de "bola de neu bruta" proposat fa temps per l'astrònom Fred Lawrence Whipple, i finalment l'espectacular missió de la sonda Giotto de l'ESA que es va apropar a Halley. El cometa de 1986.

 

Dels xinesos a Edmund Halley, la història de la comprensió dels cometes. Documental de la  revista Cassiopée, programa 8 “Les Comètes”, text i veu (francès) en off: Jean-Pierre Luminet. Crèdit: France Supervision (1996)

Avui el cometa, que tenim damunt la taula s'anomena C/2014 UN271, més comunament anomenat Bernardinelli-Bernstein. Les observacions fetes amb el telescopi Hubble confirmen que la mida del seu nucli sòlid, la bola de neu bruta de Whipple per tant, té una mida rècord i una massa que és igual a uns 500.000 mil milions de tones.

Res a témer per la Terra perquè Bernardinelli-Bernstein s'aproparà menys al Sol que Saturn i no arribarà al periheli més proper a la nostra estrella fins el 2031.

Bernardinelli-Bernstein, una mostra del núvol d'Oort.

En un comunicat de la NASA, David Jewitt, professor de ciències planetàries i astronomia a la Universitat de Califòrnia a Los Angeles (UCLA), i coautor de l'article publicat a The Astrophysical Journal Letters (indicant que, segons les dades del Hubble, la mida de Bernardinelli-Bernstein s'estima en 119 ± 15 km) explica que "aquest cometa és literalment la punta de l'iceberg per a una població de diversos milers de cometes que són massa febles per ser vists a les parts més allunyades del sistema solar. Sempre hem sospitat que aquest cometa deu ser gran perquè és molt brillant a una distància tan gran. Ara confirmem que aquest és el cas".

Una presentació de Bernardinelli-Bernstein a partir de les imatges del Hubble. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: NASA Goddard.

Per arribar a aquesta conclusió, els astrònoms van fer cinc fotos del cometa amb el Hubble durant el temps d'observació assignat el 8 de gener de 2022. Van haver de sotmetre's a un processament d'imatges expert per extreure característiques del nucli del cometa la radiació del qual per reflex s'ofega en aquell del cabell gasós i polsós (el coma) que l'envolta.

Bernardinelli-Bernstein es troba en una òrbita el·líptica amb un període d'uns 3 milions, amb un semieix major tal que es pot allunyar del Sol aproximadament mig any llum. Per tant, prové clarament del mític núvol d'Oort  i actualment es troba a només uns quants milers de milions de quilòmetres de la nostra estrella, on les temperatures ronden els -211 °C. Això és suficient perquè el gel de monòxid de carboni es sublimi a la superfície per produir un coma. Bernardinelli-Bernstein i els seus companys són una oportunitat per estudiar el núvol d'Oort i entendre millor l'origen i l'evolució del Sistema Solar.

Clic per engrandir. Aquest diagrama compara la mida del nucli sòlid i gelat del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) amb altres cometes. La majoria dels nuclis cometaris observats són més petits que el cometa Halley. Crèdit: NASA, ESA, Zena Levy (STScI).

 

Ho he vist aquí.

Els meravellosos anells de Saturn

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

Durant la meva època com a col·laborador a Astroseti, vaig gaudir molt traduint els articles que queien a les meves mans per a la secció que teníem de la missió Cassini-Huygens. Avui us porto alguna d'aquelles espectaculars imatges que ens va regalar Cassini durant el seu periple pels voltants de Saturn. Desitjo que la gaudiu tant com jo.

Des de lluny, els anells de Saturn semblen un disc sòlid i homogeni de material. Però en examinar-los més de prop des de la nau Cassini, veiem que hi ha estructures variades als anells en gairebé totes les escales imaginables.

Aquesta vista mira cap a la banda il·luminada pel Sol dels anells des d'uns 15 graus per sobre del pla dels anells. La imatge va ser presa en llum vermella amb la càmera gran angular de la nau espacial Cassini el 8 de gener de 2015.

Les estructures dels anells poden ser causades per moltes coses, però sovint els culpables són les nombroses llunes de Saturn. Els buits foscos a prop de la vora esquerra de l’anell A (L’anell ample i exterior aquí) són causats pels satèl·lits (Pan i Dafnis) incrustats als forats, mentre que la divisió més àmplia de Cassini (zona fosca entre l’anell B i l’anell A) està creat per una ressonància amb la lluna Mimas de mida mitjana (que orbita fora dels anells). Prometeu es veu orbitar a les afores de l'anell A al quadrant inferior esquerre d'aquesta imatge; L'anell F es pot veure feble a l'esquerra de Prometeu.

La imatge es va obtenir a una distància de 911.000 quilòmetres de Saturn i amb un angle de fase entre el Sol i la nau de 37 graus. L'escala de la imatge és de 54 quilòmetres per píxel.

Cassini és un projecte de cooperació entre la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agència Espacial Italiana. El Laboratori de Propulsió a Jet, una divisió de l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington, D.C. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyades, desenvolupades i acoblades al JPL. El centre d'operacions d'imatge és a l'Institut de Ciències Espacials de Boulder (Colorado).

Per a obtenir més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí. Podeu trobar la pàgina web de l'equip d'imatges de la Cassini fent un altre clic aquí.

Ho he vist aquí.

El Hubble capta un complex trio de galàxies

Clic per engrandir. Crèdit: ESA/Hubble & NASA, W. Keel

Aquesta imatge luminescent presenta múltiples galàxies, potser la més notable sigui LEDA 58109, la galàxia solitària de la part superior dreta. LEDA 58109 està flanquejada per dos objectes galàctics més a la part inferior esquerra: una galàxia amb un nucli galàctic actiu (AGN) anomenat SDSS J162558.14+435746.4 que oculta parcialment la galàxia SDSS J162557.25+4357 darrere de l'AGN.

La classificació de les galàxies es presenta de vegades com una mena de dicotomia: espirals i el·líptiques. No obstant això, la diversitat de galàxies en aquesta imatge posa de manifest la complexa xarxa de classificacions de galàxies que existeix, incloent galàxies que allotgen AGNs extremadament lluminosos als seus nuclis, i galàxies les formes de les quals desafien la classificació d'espiral o el·líptica.

La mostra de galàxies que aquí es presenta també il·lustra la gran varietat de noms que tenen les galàxies: alguns de relativament curts, com LEDA 58109, i d'altres molt llargs i difícils de recordar, com les dues galàxies de l'esquerra. Això és degut a la varietat de sistemes de catalogació que registren els objectes celestes al cel nocturn. Cap catàleg és exhaustiu i cobreixen regions del cel que s'encavalquen, per la qual cosa moltes galàxies pertanyen a diversos catàlegs diferents. Per exemple, la galàxia de la dreta és LEDA 58109 a la base de dades de galàxies de LEDA, però també és coneguda com a MCG+07-34-030 al catàleg de galàxies de MCG i SDSS J162551.50+435747.5 al catàleg de galàxies de SDSS, el mateix catàleg que també recull les dues galàxies de l'esquerra.

Ho he vist aquí.