Coneixeu l'efecte Rehbinder?

L'Efecte Rehbinder mostra com la resistència de certs sòlids, com la ceràmica i el vidre, es veu modificada en interactuar amb líquids. A la demostració pràctica, s'observa que una tassa de ceràmica es fractura per complet en copejar-la a l'aire amb un clau, mentre que submergida en aigua només es forma un forat. Aquest comportament es deu a la capacitat de l'aigua per reduir la tensió superficial dels sòlids, disminuint l'energia necessària per iniciar i propagar fractures de manera controlada.

Crèdit: @ViralVideoLab, YouTube

 

Aquest fenomen és crucial en la ciència de materials i l'enginyeria, ja que permet comprendre com els líquids poden influir a la integritat estructural dels sòlids, facilitant processos de tall i manipulació més precisos. La presència de líquids com l'aigua redueix la propagació descontrolada de fractures, permetent un control més efectiu de la integritat de materials com la ceràmica i el vidre, cosa que té aplicacions directes en diverses indústries. 

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C83

Caldwell 83 és interessant per als astrònoms perquè és la font del primer megamàser d'aigua.

Caldwell 83, o NGC 4945, és una galàxia espiral barrada (com la nostra Via Làctia) que apareix de costat. Aquesta imatge composta del centre de la galàxia combina observacions preses en llum visible i infraroja amb la Càmera Planetària i de Gran Camp 2 (WFPC2) del Hubble.

Clic per engrandir. Caldwell 83, o NGC 4945, és una galàxia espiral barrada (com la nostra Via Làctia) que apareix de costat. Aquesta imatge composta del centre de la galàxia combina observacions preses en llum visible i infraroja amb la Càmera Planetària i de Gran Camp 2 del Hubble. Crèdit: NASA, ESA, i H. Falcke (Institut Max Planck de Radioastronomia); Processat: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Caldwell 83 és interessant per als astrònoms perquè és la font del primer megamàser d'aigua mai trobat. Els màsers produeixen una radiació de microones amplificada similar a la dels làsers, que amplifiquen la llum visible. Aquesta emissió s'ha observat en diverses fonts moleculars de tot l'univers, incloses les molècules d'aigua. Els megamàsers, com el megamàser d'aigua observat procedent de Caldwell 83, són fins i tot més brillants que els màsers normals: uns 100 milions de vegades més brillants. Les observacions del Hubble utilitzades per construir aquesta imatge es van dur a terme per ajudar els astrònoms a comprendre millor els entorns dels megamàsers d'aigua.

Caldwell 83 va ser descobert a Austràlia per l'astrònom escocès James Dunlop el 1826. Es troba a uns 12 milions d'anys llum de la Terra, a la constel·lació del Centaure. La galàxia té una magnitud aparent de 9,3 i es pot veure amb un telescopi petit en un cel fosc. Es veurà com una taca de llum prima i allargada que s'aclareix lleugerament cap al centre, i apareix a prop de la petita galàxia el·líptica NGC 4976. La millor època per observar Caldwell 83 és durant la tardor a l'Hemisferi Sud, o durant el final de la primavera des de latituds meridionals a l'Hemisferi Nord.

Clic per engrandir. Una imatge terrestre de l'Observatori Europeu Austral (ESO), a la part superior dreta, inclou un contorn que mostra la regió propera al centre de Caldwell 83 (NGC 4945) observada per la Càmera Planetària i de Camp Ampli (WFPC2) del Hubble. Crèdit: Imatge terrestre: Observatori Europeu Austral; imatge del Hubble: NASA, ESA i H. Falcke (Institut Max Planck de Radioastronomia); Processat: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America).

Clic per engrandir. L'Advanced Camera for Surveys (ACS - Càmera Avançada per Sondejos) del Hubble va capturar una vista detallada d'estrelles i núvols de pols al disc exterior de Caldwell 83 (NGC 4945), com es mostra a la part superior dreta. Es van utilitzar observacions suplementàries visibles i infraroges de la Càmera Planetària i de Camp Ampli de 2 del Hubble, així com del Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) de l'Observatori Europeu Austral per emplenar un lloc a la imatge de l'ACS. Crèdit: Una imatge terrestre de l'Observatori Europeu Austral (ESO), a la part inferior esquerra, inclou un requadre que mostra la regió de la galàxia observada per ACS. Imatge terrestre: Observatori Europeu Austral; imatge del Hubble: NASA, ESA, B. Williams (Universitat de Washington), W. Li (Universitat de Califòrnia - Berkeley), i ESO; Processat: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America).

C83 a la web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del bloc

Les joies de la temporada

Aquestes brillants "gemes", o punts ataronjats resplendents, són en realitat quatre imatges de la mateixa cosa: un nucli galàctic extremadament brillant conegut com a quàsar. El quàsar apareix com un arc amb quatre punts brillants a causa d'un curiós efecte anomenat lent gravitacional.

La gravetat d'un objecte massiu en primer pla, en aquest cas una galàxia, és tan poderosa que ha deformat el temps i l‟espai al seu voltant. La llum va seguir aquesta curvatura i va prendre diversos camins, magnificant i creant múltiples còpies del quàsar darrere de la galàxia.

Les lents gravitacionals són un mitjà excel·lent perquè els científics estudiïn objectes molt distants que podrien ser massa febles o llunyans. Combinant aquesta "lupa" natural amb les capacitats de l'instrument MIRI del James Webb per observar l'infraroig mitjà, els científics poden aprendre més sobre el forat negre central del quàsar. Les observacions de Webb també permetran investigar la naturalesa de la matèria fosca, una forma invisible de matèria que representa la majoria de la massa de l'univers.

Clic a la imatge per engrandir. Una petita imatge d'una galàxia apareix com un anell blau tènue. A la part superior de l'anell hi ha tres taques taronges molt brillants, una al costat de l'altra. Són còpies d'un únic quàsar de la galàxia. Cap a la part inferior de l'anell es pot veure una quarta còpia. Al centre de l'anell, hi ha una galàxia el·líptica en primer pla amb una gravetat tan poderosa que està magnificant l'altra galàxia i el seu quàsar. Apareix com un petit punt blau. El fons d'aquesta imatge és negre i buit. Crèdit: ESA/Webb, NASA i CSA, A. Nierenberg.

Ho he vist aquí.

Fem una visita a la galàxia del Gira-sol.

Fem una visita a la galàxia del Gira-sol, a la Constel·lació dels Llebrers (Canes Venatici).

A milions d'anys llum de distància, a la petita constel·lació septentrional dels Llebrers (Canes Venatici), la galàxia espiral del Gira-sol (Messier 63-M63) estén els seus nombrosos braços... o això sembla. La galàxia del Gira-sol és una galàxia espiral floculant. Això significa que els seus braços espirals no estan ben definits, per la qual cosa sembla que n'hi ha molts que s'enrosquen al voltant del nucli groc. En realitat, només n'hi ha dos. Els braços brillen gràcies a la formació recent d'estrelles gegants de color blanc blavós.

Clic a la imatge per engrandir. Lleugerament a la dreta del centre, el nucli de la galàxia brilla en groc. Els braços de la galàxia s'estenen en espiral des del nucli, omplint la imatge de gas i pols tenyides de blau. Hi ha punts blaus brillants esquitxats per aquests braços espirals; es tracta d'estrelles gegants joves de color blanc blavós. En aquesta imatge gairebé no s'aprecia la foscor de l'espai, excepte a la part inferior. Crèdit: ESA/Hubble i NASA.

La formació d'estrelles és un dels processos més importants de la configuració de l'Univers. A més de crear noves estrelles, dóna lloc a sistemes planetaris i exerceix un paper fonamental en l'evolució de les galàxies. Els científics desconeixen completament com es formen les estrelles a les galàxies espirals floculants, per la qual cosa Messier 63 és perfecta per estudiar-la amb imatges com aquesta del Telescopi Hubble de  la NASA.

Ho he vist aquí.

Estrelles d'un cúmul, hauríem de romandre juntes

Amb l'ajuda d'una lupa natural, el telescopi espacial James Webb va detectar cinc cúmuls estel·lars joves i massius en una galàxia nadó. La llum d'aquesta galàxia es va emetre quan l'univers només tenia 460 milions d'anys, al voltant del 3% de la seva edat actual. Es tracta del primer descobriment de cúmuls estel·lars en una galàxia tan primerenca en la història còsmica.

Clic a la imatge per engrandir. A la imatge de la esquerra, observeu el grup de galàxies grogues brillants al centre. Aquestes formen el cúmul de galàxies que actua com una “lupa”. La gravetat és tan gran que deforma el temps i l'espai circumdants. La llum segueix aquesta curvatura en lloc de viatjar en línia recta. Aquest efecte visual, anomenat lent gravitacional, pot distorsionar, ampliar i produir múltiples imatges dels objectes que es troben darrere d'un cúmul de galàxies.

La imatge de la dreta és un primer pla del petit quadrat esbossat a la imatge anterior. Les dues ratlles són diferents galàxies magnificades. A la galàxia inferior, es poden veure els joves cúmuls estel·lars com una cadena de punts brillants, reflectits d'una banda a l'altra.

La imatge superior en detall:

Clic a la imatge per engrandir. Un camp de galàxies sobre el fons negre de l'espai. Al centre es distingeix una col·lecció de galàxies grogues brillants. És un cúmul de galàxies. Al quadrant superior esquerre d'aquesta imatge hi ha un quadrat que delimita una petita zona. Línies blanques connecten des d'aquest quadrat a les cantonades dretes de la imatge. Crèdit: ESA/Webb, NASA i CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Stockholm University) i The Cosmic Spring collaboration

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge és un primer pla de la mateixa zona que el petit quadrat de la imatge anterior. Hi ha dues línies vermelloses horitzontals apilades una damunt de l'altra, que mostren dues galàxies amb lents diferents. Al llarg de la ratlla inferior hi ha una cadena de punts brillants, que són cúmuls estel·lars reflectits. Crèdit: ESA/Webb, NASA i CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Stockholm University) i The Cosmic Spring collaboration.

Ho he vist aquí.

Rho Ophiuchi (Imatge NIRCam)

Imatge de la nebulosa Rho Ophiuchi obtinguda per l'instrument NIRCam del telescopi espacial James Webb.

Clic a la imatge per engrandir. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (STScI). Processament: Alyssa Pagan (STScI)

La primera imatge d'aniversari del telescopi espacial James Webb de la NASA mostra el naixement d'estrelles com mai no s'havia vist mai, plena d'una textura detallada i impressionista. L'objecte és el complex de núvols Rho Ophiuchi, la regió de formació estel·lar més propera a la Terra. Es tracta d'una guarderia estel·lar relativament petita i tranquil·la, però mai no se sabria pel caòtic primer pla de Webb. Els raigs que brollen de les estrelles joves s'entrecreuen a la imatge, impactant contra el gas interestel·lar circumdant i il·luminant l'hidrogen molecular, que es mostra en vermell. Alguns estels mostren l'ombra reveladora d'un disc circumestel·lar, que podria donar lloc a sistemes planetaris futurs.

Les estrelles joves situades al centre de molts discos tenen una massa similar a la del Sol, o menor. La més poderosa en aquesta imatge és l'estrella S1, que apareix enmig d'una cova brillant que està esculpint amb els vents estel·lars a la meitat inferior de la imatge. El gas de color més clar que envolta S1 està format per hidrocarburs aromàtics policíclics, una família de molècules basades en el carboni que es troben entre els compostos més comuns de l'espai.

Per a més detalls sobre el que passa a cada punt de la imatge de Rho Ophiuchi obtinguda per Webb, vegeu el vídeo i llegiu el comunicat de premsa (en anglès).

Ho he vist aquí.

Estrelles bessones llancen juntes raigs a l'espai

Des que va començar a funcionar el 2022, el telescopi espacial James Webb (JWST) ha revelat algunes coses sorprenents sobre l'Univers. L'última es va produir quan un equip d'investigadors va utilitzar l'instrument d'infraroig mitjà (MIRI) del Webb per observar Rho Ophiuchi, la nebulosa de formació estel·lar més propera a la Terra, a uns 400 anys llum de distància. Tot i que almenys cinc telescopis han estudiat la regió des de la dècada de 1970, la resolució sense precedents del Webb i els seus instruments especialitzats van revelar el que estava passant al cor d'aquesta nebulosa.

Clic a la imatge per engrandir.  Aquesta recreació artística mostra dues estrelles joves a prop del final de la seva formació. Al voltant de les estrelles hi ha discos de gas i pols dels quals es poden formar planetes. Dolls de gas surten disparats dels pols nord i sud de les estrelles. Crèdit: NASA

Per començar, mentre observaven el que es pensava que era una sola estrella (WL 20S), l'equip es va adonar que estaven observant un parell d'estrelles joves que es van formar entre 2 i 4 milions d'anys enrere. Les dades de MIRI també van revelar que les estrelles bessones tenen raigs coincidents de gas calent (també coneguts com raigs estel·lars) que emanen dels seus pols nord i sud cap a l'espai. El descobriment es va presentar a la 244a reunió de la Societat Astronòmica Americana (224 AAS), celebrada el 12 de juny. Gràcies a observacions addicionals realitzades per l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), l'equip es va sorprendre en observar grans núvols de pols i gas envoltant les dues estrelles.

Donada l'edat de les bessones, l'equip va arribar a la conclusió que es podria tractar de discos circumstel·lars que estan formant gradualment un sistema de planetes. Això converteix WL 20S en una troballa valuosa per als astrònoms, ja que els permet observar la formació d'un sistema solar. Com s'ha assenyalat, la nebulosa Rho Ophiuchi ha estat estudiada durant dècades per telescopis infrarojos, com el telescopi espacial Spitzer i el Wide-field Infrared Explorer (WISE, sigles en anglès de Explorador Infraroig de Camp Ampli), l'Infrared Telescope Facility (IRTF, sigles en anglès de Instal·lació de Telescopi Infraroig) de l'Observatori Mauna Kea, el telescopi Hale de 5,0 metres de l'Observatori Palomar i el telescopi Keck II.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge del grup estel·lar WL 20 combina dades de l'ALMA i de l'Instrument MIRI del telescopi Webb de la NASA. Crèdit: NSF/NRAO/NASA/JPL-Caltech/B. Saxton

L'astronomia infraroja és necessària per estudiar nebuloses especialment polsegoses, ja que els núvols de pols i gas oculten la major part de la llum visible de les estrelles que contenen. Gràcies a la seva òptica infraroja avançada, Webb va poder detectar longituds d'ona lleugerament més llargues utilitzant el seu instrument MIRI. Mary Barsony, astrònoma del Carl Sagan Center for the Study of Life in the Universe (part de l'Institut SETI), va ser l'autora principal d'un nou article que en descriu els resultats. Segons va relatar en un comunicat de premsa recent de la NASA.

"Ens vam quedar bocabadats. Després d'estudiar aquesta font durant dècades, pensàvem que la coneixíem prou bé. Però no hauríem sabut que es tractava de dues estrelles o que aquests raigs existien sense el MIRI. És realment sorprenent. És com tenir ulls nous".

Els radiotelescopis són una altra manera d'estudiar les nebuloses, encara que no garanteixen revelar les mateixes característiques que els instruments infrarojos. En el cas de WL 20S, la llum absorbida era visible al rang submil·limètric, pel que ALMA era l'opció ideal per a les observacions de seguiment. Tot i això, les dades d'alta resolució a l'infraroig mitjà eren necessàries per distingir WL 20S com un parell d'estrelles amb discs d'acreció individuals. Això va permetre a l'equip resoldre raigs estel·lars compostos de gas ionitzat que no són visibles en longituds d'ona submil·limètriques.

"La potència d'aquests dos telescopis junts és realment increïble. Si no haguéssim vist que es tractava de dues estrelles, els resultats d'ALMA podrien haver semblat simplement un únic disc amb un lloc al mig. En canvi, tenim noves dades sobre dues estrelles que estan clarament en un punt crític de les seves vides, quan els processos que les van formar s'estan esgotant".

Els resultats combinats de MIRI i ALMA van revelar que les estrelles bessones s'acosten al final del seu període de formació i ja podrien tenir un sistema de planetes. Futures observacions d'aquestes estrelles amb el Webb i altres telescopis permetran als astrònoms aprendre més sobre com les estrelles joves passen de la fase de formació a la de seqüència principal. "És sorprenent que aquesta regió encara tingui tant que ensenyar-nos sobre el cicle de vida de les estrelles", va afirmar Ressler. "Estic entusiasmat per veure què més ens revelarà Webb".

Ho he vist aquí.