Estem fets de pols d'estrelles?

Segurament heu sentit l'expressió "estem fets de pols d'estrelles". És un mite o una realitat? Un equip d'astrònoms, que es va emprendre a seguir el rastre d'aquesta pols, va tornar a les seves fonts. Sens dubte, el 97% dels nostres milers de milions d'àtoms provenen del cosmos.

Clic a la imatge per engrandir. Estem fets de pols d'estrelles? Aquí, la regió de formació estel·lar NGC 3603. Aquests centenars d'estrelles acabades de néixer han agregat el gas i la pols al seu voltant com ho va fer el nostre Sol fa 4.600 milions d'anys. Crèdit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)

L'expressió “pols d'estrelles", presa per Hubert Reeves pel títol d'un dels seus llibres més famosos, és originaria de Carl Sagan. A la seva sèrie Cosmos, va declarar l'astrobiòleg  “el nitrogen al nostre ADN, el calci de les nostres dents, el ferro de la nostra sang, el carboni dels nostres pastissos de poma es van fer dins d'estrelles col·lapsades. Estem fets de pols d'estrelles".

De fet, com mostren les investigacions recents sobre la genealogia de la matèria que ens forma a tots nosaltres, i que òbviament inclou tots els éssers vius (i també tot el que ens envolta, el mateix planeta així com tots els altres cossos del Sistema Solar), estem formats per àtoms forjats a través de diferents esdeveniments còsmics que han marcat els 13.800 milions d'anys d'història de l'univers.

Per veure amb més claredat els diferents processos que han configurat els àtoms que ens envolten (i fins a quin punt), Jennifer A. Johnson, de la Universitat d'Ohio, va tenir la idea de tornar a visitar la famosa taula periòdica dels elements químics. Molts d'ells tenen, és cert, una gènesi estel·lar, però, en la seva adaptació, l'astrònoma crida l'atenció sobre les diferents condicions necessàries per produir-les.

Clic a la imatge per engrandir. De quines estrelles prové el nostre carboni, ferro, nitrogen, etc..? Jennifer Johnson proposa una nova lectura de la taula periòdica per veure-la més clarament. L'astrònoma va localitzar la font de la majoria dels elements químics perquè sí, aquests es van produir en diferents condicions. Llavors, d'on provenen? En blau fosc: del Big Bang; en taronja: de la fusió d'estrelles de neutrons; en groc: la mort d'estrelles de poca massa; en rosa: raigs còsmics; en verd: estrelles massives que exploten en supernoves; en blau clar: explosions de nanes blanques. Crèdit: Jennifer Johnson.

Supernoves, explosions de nanes blanques: d'on provenen els nostres àtoms?

De fet, l'alquímia no és la mateixa segons les condicions de producció. Així, els elements poden provenir de:

• Del Big Bang  (en blau fosc a la taula anterior) pel que fa a l'hidrogen (H) i a una gran part de l'heli (He). Molt abundants al cosmos, són la matèria primera dels altres elements de la taula periòdica, que només posteriorment es van poder crear en les calderes de les estrelles més o menys massives.
  
  
• D'estrelles massives que exploten en supernoves, un procés violent (en verd a la taula anterior) que marca, per exemple, l'oxigen (O), el sodi (Na), el fluor (F), el magnesi (Mg), el neó (Ne).
  
  
• De la mort d'estrelles molt menys massives (groc a la taula anterior), com ara el Sol. Aquests, que exhalen lentament després d'una existència de diversos milers de milions d'anys, són la font d'una gran part del carboni (C), nitrogen (N), liti (Li), etc. que conté el nostre cos.
  
  
• D'explosions de nanes blanques (en blau clar a la taula anterior), que són els principals responsables del ferro (Fe), crom (Cr), del vanadi (V), coure (Cu) o fins i tot el zinc (Zn).
   
• De la fusió d'estrelles de neutrons (en taronja a la taula), molt compactes, que generaven principalment elements com el bismut (Bi), el poloni (Po), el radó (Rn), el franci (Fr) i aproximadament la meitat del ruteni (Ru), del cadmi (Cd), de l'antimoni (Sb), tel·luri (Te), tàntal (Ta), el tungstè (W), etc...
   
• De la radiació còsmica (en rosa a la taula), que és menys freqüent. Això afecta a tot el bor (B), beril·li (Be) que trobem al sistema solar i també una petita part del liti (Li).

Tots els nostres àtoms són el 97% d'origen estel·lar.

Aleshores, d'on provenen els aproximadament 7.000 milions de milions d'àtoms (7 × 10²⁷ àtoms) que ens formen? Quantes supernoves diferents, fusions d'estrelles de neutrons, de raigs còsmics vinguts de l'altre extrem de la Via Làctia i més enllà ? Elaborats a la nostra galàxia, al llarg de les seves rotacions i també de les seves (i nombroses) fusions amb altres, que van començar fa més de 13.000 milions d'anys, aquests àtoms tenen, doncs, múltiples orígens.

Es van formar fa més o menys temps en llocs més o menys allunyats del núvol molecular on es van trobar atrapats i que va donar a llum al nostre Sol, fa 4.600 milions d'anys (aquest núvol es va formar per col·lapse de matèria després de l'explosió d'una supernova... Un esdeveniment pare del nostre Sistema Solar anomenat Coatlicue).

Els elements essencials per a la química de la vida es troben al centre de la galàxia

Amb diversos col·legues de l'estudi SDSS, Jennifer Johnson va ser coautora d'un estudi que confirma que tots els nostres àtoms són el 97% d'origen estel·lar. "Gràcies a aquestes dades, podem determinar quan i on la vida tenia els elements necessaris per sorgir a la nostra galàxia", també va declarar.

És, doncs, al centre de la Via Làctia on es troben els elements essencials de la química de la vida generada per estrelles com el nostre Sol són les més concentrades. "Ara tenim una cronologia de les zones habitables de la Via Làctia".

Ho he vist aquí.

Els oposats s'atreuen.

Tots els ulls són a Júpiter després d'assolir l'oposició, que passa quan el planeta i el Sol són a costats oposats del cel. Capturat aquí en longituds d'ona ultraviolada, el telescopi Hubble de la NASA veu al gegant gasós en tons de blau, rosa i porpra, invisibles per a l'ull humà. Els científics utilitzen longituds d'ona ultraviolada per continuar estudiant els sistemes de tempestes de Júpiter, cartografiant els núvols d'aigua profunda que defineixen l'atmosfera de Júpiter.

Els núvols al tempestuós Júpiter són molt més alts del que els científics van predir, amb uns 100 km per sota dels cims dels núvols, la icònica Gran Taca Vermella (aquí en blau ultraviolat) s'estén més de 350 km per sota dels pics més alts.

Clic a la imatge per engrandir. El planeta Júpiter amb les bandes de núvols en tons de rosa, vermell rovellat, blau i porpra. La Gran Taca Vermella és d'un blau marí profund, envoltat de bandes i remolins de color rosa i blau clar. Crèdit: NASA, ESA, i M. Wong (University of California - Berkeley); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)⁣⁣.

 

 

 

Ho he vist aquí.

Fent treballar la vista

Avui us portem un nou joc visual "Descobrint el cercle"

Heu d'intentar comptar el nombre de cercles que hi ha a la imatge.

Els cercles:

 Vist al perfil de Physics Loverz  @physicsloverz

Tens una bona mà?

Una nebulosa de vent púlsar s'assembla a una mà fantasmal en una imatge composta captada pel telescopi de raigs X Chandra de la NASA i el Visor de polarimetria de raigs X (IXPE). El púlsar, una estrella de neutrons densa de gir ràpid, es pot veure com un punt blanc brillant prop de la base del palmell. La nova combinació amb IXPE revela els "ossos" del camp magnètic d'aquesta estructura notable. IXPE va observar aquest púlsar, MSH 15-52, durant 17 dies, el major temps que ha observat un sol objecte des del seu llançament el desembre del 2021.

La segona imatge mostra el mapa del camp magnètic a MSH 15-52. En aquesta imatge, les línies rectes curtes representen els mesuraments de polarització d'IXPE, mapejant la direcció del camp magnètic local. Les "barres" taronges marquen les mesures més precises, seguides de barres cian i blaves amb mesuraments menys precises. Les complexes línies de camp segueixen el "canell", el "palmell" i els "dits" de la mà, i probablement ajuden a definir les estructures esteses similars a dits. 

Clic a la imatge per engrandir. Una imatge composta d'una nebulosa de vent de púlsar, que s'assembla molt a una fantasmagòrica mà porpra amb les puntes dels dits brillants. Les tres puntes més llargues dels dits de la mà apunten cap a la part superior dreta, o la 1:00 a l'esfera d'un rellotge. Allà, un petit núvol clapejat de color taronja i groc sembla centellejar o brillar com brases. Aquest núvol taronja forma part de les restes de l'explosió de la supernova que va crear el púlsar. El fons d'estrelles va ser captat en llum infraroja. Crèdit: Raigs X: Chandra (NASA/CXC/Stanford Univ./R. Romani et al.), NASA/MSFC (IXPE); Infraroig: NASA/JPL-Caltech/DECaPS; Processament d'imatge: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt⁣.

La quantitat de polarització –indicada per la longitud de la barra– és notablement alta, assolint el nivell màxim esperat a partir del treball teòric. Per assolir aquesta intensitat, el camp magnètic ha de ser molt recte i uniforme, cosa que significa que hi ha poca turbulència en aquestes regions de la nebulosa de vent del púlsar.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge és igual que la primera, aquesta vegada amb els vectors del camp magnètic en taronja, cian i blau. La seva col·locació segueix l'estructura de la mà, cosa que indica la precisió dels mesuraments. Crèdit: Raigs X: Chandra (NASA/CXC/Stanford Univ./R. Romani et al.), NASA/MSFC (IXPE); Infraroig: NASA/JPL-Caltech/DECaPS; Processament d'imatge: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt⁣.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C77

Més coneguda com a Centaure A, Caldwell 77 és la galàxia activa més propera a la Terra.

Clic a la imatge per engrandir. Vista parcial de Caldwell C77. Crèdit: NASA, ESA, i the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Col.laboració; Agraïments: R. O’Connell (University of Virginia) i el WFC3 Scientific Oversight Committee.

Caldwell 77, també catalogada com a NGC 5128 i comunament anomenada Centaurus (Centaure) A, és una peculiar galàxia el·líptica. Pel que sembla, Centaure A és el resultat d'una col·lisió entre dues galàxies d'altra banda normals, que va donar lloc a una fantàstica barreja de cúmuls estel·lars i imponents i foscos carrils de pols. A prop del centre de la galàxia, les restes còsmiques són consumides constantment per un forat negre supermassiu central, cosa que converteix Centaure A en el que els astrònoms anomenen una galàxia activa. Com en altres galàxies actives, el procés d'alimentació del forat negre genera ràfegues de llum de ràdio, raigs X i raigs gamma.

Clic a la imatge per engrandir. La imatge del Hubble (a la dreta), que mostra pols i estrelles a prop del centre de Centaure A, és una combinació d'observacions en llum visible preses per la Wide Field and Planetary Camera 2 (Càmera Planetària i de Gran Camp 2) el 1997 i el 1998. El contorn verd de la imatge terrestre de l'Observatori Nacional d'Astronomia Òptica (NOAO) (a dalt a l'esquerra) mostra l'àrea coberta per la imatge del Hubble. Crèdit: Imatge terrestre: NOAO; imatge del Hubble: E.J. Schreier (STScI) i NASA; Membres de l'equip: E.J. Schreier, A. Marconi, D. Axon, N. Caon, i D. Macchetto (STScI).

"Només" a uns 11 milions d'anys-llum de distància (no gaire lluny en termes còsmics), Centaure A és la galàxia activa més propera a la Terra. La galàxia té una amplada de 60.000 anys llum, però aquesta imatge del Hubble se centra en una regió d'uns 8.500 anys llum. La imatge combina observacions preses en llum visible, infraroja i ultraviolada amb la Wide Field Camera 3 (WFC3 Càmera de Gran Camp 3) del Hubble el 2010. Les observacions del Hubble de Centaure A han proporcionat informació sobre la formació estel·lar a la galàxia, abocant-se a regions típicament enfosquides per la pols i revelant la vibrant resplendor de joves cúmuls estel·lars blaus. Utilitzant la seva visió infraroja, el Hubble també va descobrir que un disc inclinat de gas calent de 130 anys llum de diàmetre envolta el forat negre al cor de Centaure A, que probablement subministra material a un disc d'acreció interior més petit que alimenta el forat negre. A més, els astrònoms han utilitzat el Hubble per sondejar les afores de la galàxia, descobrint que el vast halo d'estrelles de Centaure A s'estén molt més enllà del que s'havia imaginat.

Al 1986, Centaure A va atreure l'atenció del món quan l'astrònom aficionat Robert Evans va descobrir una supernova de tipus Ia en aquesta estranya galàxia. Aquest tipus de supernoves esclaten quan una estrella compacta, anomenada nana blanca, absorbeix material d'una estrella companya, cosa que provoca una reacció de fusió incontrolada que acaba detonant la nana blanca. Des de llavors, Centaure A només ha produït una altra supernova coneguda, observada el 2016.

Centaure A va ser descoberta per l'astrònom James Dunlop el 1826. És la cinquena galàxia més brillant del cel, cosa que la converteix en un objectiu ideal per als astrònoms aficionats. S'observa millor des de l'hemisferi sud a la tardor i es troba a la constel·lació del Centaure. Els observadors de l'hemisferi nord s'hauran de situar el més al sud possible i buscar la galàxia a baixa altura al cel austral a finals de primavera. Amb una magnitud de 6,7, és visible amb prismàtics, però es recomana un telescopi per a una visió ideal. A través d'un telescopi, la galàxia apareixerà gairebé circular, amb el prominent carril de pols fosc creuant el centre.

Clic a la imatge per engrandir. La imatge infraroja de la part inferior dreta, presa per la Càmera d'Infraroig Proper i Espectròmetre Multiobjecte (NICMOS) del Hubble, mostra el nucli brillant de Centaure A (regió blanca brillant) amb un aparent disc de gas calent incandescent (taques vermelles immediatament a dalt a l'esquerra i a baix a la dreta del nucli). A l'esquerra, un quadrat blanc a la imatge de la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) del centre de Centaure A mostra l'àrea coberta per la imatge NICMOS. Crèdit: E.J. Schreier (STScI) i NASA; Membres de l'equip: Ethan J. Schreier, Alessandro Marconi, David J. Axon, Nicola Caon, Duccio Macchetto (STScI), Alessandro Capetti (Osservatori Astronomico di Torino, Itàlia), James H. Hough, Stuart Young (Universitat d'Hertfordshire, Reino Unit), i Chris Packham (Grup Isaac Newton, Illes Canàries, Espanya).

Per a més informació sobre les observacions del Hubble de Caldwell 77, vegeu:

- Tempesta d'estrelles a la galàxia activa Centaure A

- El Hubble proporciona múltiples punts de vista sobre com alimentar un forat negre

- El Hubble traça l'halo d'una galàxia amb més precisió que mai

C77 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

La Orada com no l'havies vist abans.

El telescopi espacial Hubble capta un escull còsmic a 163.000 anys llum de la Terra, a la constel·lació de la Orada. Aquestes nebuloses formen part d'una vasta regió de formació estel·lar, el  Gran Núvol de Magalhães, una galàxia satèl·lit de la Via Làctia plena d'estrelles massives.

Les estrelles properes al centre de la imatge tenen entre 10 i 20 vegades la mida del nostre Sol, i la seva radiació intensa escalfa els gasos densos que les envolten, com l'oxigen que es veu en blau clar, fins a 11.000 °C. L'hidrogen i el nitrogen tenen temperatures relativament més baixes i es veuen vermelles. La nebulosa de la part inferior esquerra es va crear a partir d'una estrella 200.000 vegades més brillant que el nostre Sol, que va expulsar gas en una sèrie d'erupcions.

Clic a la imatge per engrandir.  A la part inferior esquerra de la imatge apareix un anell blau brillant, lleugerament difuminat en totes direccions, amb un petit punt blau al centre. Ones de gas vermelles i taronges ondulen, arquejant-se de dalt a l'esquerra. Al mar vermell apareix un centre blau clar i diversos punts blancs brillants. Crèdit: NASA, ESA, STScI.

Clic a la imatge per engrandir. A la part superior dreta, un gas blau fosc emana de la negror de l'espai. Crèdit: NASA, ESA, STScI.

Clic a la imatge per engrandir. Fusió de les dues imatges anteriors. Crèdit: NASA, ESA, STScI, Sci-Bit.

Ho he vist aquí.

El doll impulsat per un forat negre a la galàxia M87 fa explotar estrelles

El sorprenent descobriment desconcerta els astrònoms.

Clic a la imatge per engrandir. Un estudi revela que el forat negre situat al centre de la galàxia M87 (a la imatge) alimenta un potent doll de gas que provoca explosions estel·lars a la galàxia. Crèdit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF.

Un estudi suggereix que un doll de gas a gran velocitat procedent de la galàxia M87 està provocant noves estel·lars, i ningú no sap com.

Una nova es produeix després que una estrella densa coneguda com a nana blanca rep gas d'una estrella en òrbita (SN: 2/12/21). Quan la intensa gravetat de la nana blanca estreny el gas, aquest s'escalfa i explota, però les dues estrelles sobreviuen a la violència. De fet, al llarg de milions d'anys, la mateixa estrella es converteix en nova una vegada i una altra. Observacions recents indiquen que aquestes erupcions van forjar gran part, i potser la major part, del subministrament de l'univers del valuós metall liti.

Les noves esclaten a la nostra galàxia i en altres, com l'el·líptica gegant M87, el doll de gas del qual en ràpid moviment és impulsat pel forat negre situat al centre de la galàxia. Ara, les dades del telescopi espacial Hubble mostren que hi ha un excés d'aquestes explosions al llarg del raig de M87, segons informen els investigadors en un estudi enviat el 28 de setembre a arXiv.org.

Alec Lessing, estudiant de la Universitat de Stanford, Michael Shara, astrònom del Museu Americà d'Història Natural de Nova York, i els seus col·legues van utilitzar el telescopi per localitzar 135 esclats de noves a M87, el doll del qual té molts milers d'anys llum de longitud. La galàxia en si es troba a 54 milions d'anys-llum de la Terra, al cor del cúmul de galàxies més proper, anomenat Verge.

Després d'identificar les explosions de les noves, l'equip va traçar la posició a la galàxia. "Era sorprenent", diu Shara. "Les noves semblaven estar alineades preferentment amb el doll".

En dividir la galàxia en 10 sectors iguals, els astrònoms van descobrir que s'havien produït 25 explosions al llarg del doll, davant només entre 10 i 16 en cadascun dels altres sectors de la galàxia. Segons els investigadors, la probabilitat que es tracti d'una casualitat estadística només és del 0,3%.

Clic a la imatge per engrandir. El telescopi espacial Hubble va prendre aquesta imatge composta de la galàxia M87 i el doll de gas en ràpid moviment, que té molts milers d'anys llum de longitud. Crèdit: NASA, El Hubble Heritage Team/STScI/AURA.

"Em va sorprendre molt", afirma Massimo Della Valle, astrònom de l'Istituto Nazionale di Astrofisica, que no va participar al nou estudi. "Si aquests objectes són nous, el doll ha de ser-ne responsable d'alguna manera".

Potser, diu, el doll empeny gas interestel·lar sobre estrelles nanes blanques en sistemes de noves, augmentant la quantitat de material que s'acumula a la superfície de les estrelles. Com a resultat, les nanes blanques exploten amb més freqüència del que ho farien altrament, cosa que explica l'excés d'esclats de noves al llarg del doll.

Segons Shara, el doll en si no sembla subministrar prou gas o radiació per explicar les explosions. "El doll és el culpable, però no sabem per què ni com", afirma. "D'alguna manera, està provocant que les noves siguin més freqüents en aquest sector, però no sabem si és perquè està desencadenant les noves d'alguna manera o perquè està donant a llum les noves -fent que hi hagi més noves allà- o per algun un altre procés".

A la recerca de pistes addicionals, Shara espera utilitzar el Hubble per examinar altres galàxies que s'assemblin a M87, per veure si els seus dolls també van acompanyats d'aquestes erupcions.

Ho he vist aquí.