Webb explora a un parell de Galàxies fusionant-se

Clic per engrandir. Imatge d'IC 1623. Crèdit: NASA/ESA/CSA

Aquesta imatge del telescopi espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA mostra IC 1623, un parell de galàxies entrellaçades que interactuen i que es troben a uns 270 milions d'anys llum de la Terra a la constel·lació de la Balena. Les dues galàxies d'IC 1623 s'estan precipitant l'una contra l'altra en un procés conegut com a fusió de galàxies. La seva col·lisió ha desencadenat una frenètica onada de formació estel·lar coneguda com a brot estel·lar, creant noves estrelles a un ritme més de vint vegades superior al de la Via Làctia.

Aquest sistema de galàxies en interacció és especialment brillant en longituds d'ona infraroges, cosa que el converteix en un camp de proves perfecte per a la capacitat de Webb d'estudiar galàxies lluminoses. Un equip d'astrònoms va captar IC 1623 a les porcions infraroges de l'espectre electromagnètic utilitzant un trio d'instruments científics d'avantguarda del Webb: MIRI, NIRSpec i NIRCam. En fer-ho, van proporcionar una gran quantitat de dades que permetran a la comunitat astronòmica en general, explorar plenament com les capacitats sense precedents de Webb ajudaran a desentranyar les complexes interaccions als ecosistemes galàctics. Aquestes observacions també estan acompanyades de dades d'altres observatoris, inclòs el telescopi espacial Hubble de la NASA/ESA, i ajudaran a preparar el terreny per a futures observacions de sistemes galàctics amb Webb.

La fusió d'aquestes dues galàxies fa molt de temps que interessa als astrònoms, i ja ha estat observada pel Hubble i per altres telescopis espacials. L'esclat estel·lar que es produeix provoca una intensa emissió infraroja, i les galàxies fusionades podrien estar en procés de formació d'un forat negre supermassiu. Una banda gruixuda de pols ha bloquejat aquestes valuoses dades de la vista de telescopis com el Hubble. Tot i això, la sensibilitat infraroja de Webb i la seva impressionant resolució en aquestes longituds d'ona li permet veure més enllà de la pols i ha donat com a resultat l'espectacular imatge de dalt, una combinació d'imatges MIRI i NIRCam.

Clic per engrandir. Una imatge del telescopi Webb del parell galàctic IC 1623. Les dues galàxies semblen arremolinar-se en una bola blava i rosa al centre del quadre. Llargs braços espirals blaus s'estenen verticalment, tènues a les vores. Sobre els braços blaus s'estenen horitzontalment circells de gas calent, principalment de color rosa coral·lí brillant amb moltes petites taques daurades de formació estel·lar. El centre mateix d'aquesta bola de galàxies en fusió és extremadament brillant, irradiant vuit grans puntes de difracció daurades. El fons és negre, amb moltes galàxies diminutes en taronja i blau.

Clic per engrandir. Una imatge del Hubble etiquetada del mateix parell de galàxies. El nucli d'una galàxia està per sobre i lleugerament a l'esquerra de l'altra. Uns braços espirals molt fins s'estan fusionant entre i al voltant dels nuclis de color blau pàl·lid. A la part superior del centre d'aquesta fusió, hi ha moltes petites regions de formació d'estrelles que brillen de color porpra rosat, així com una banda de pols de color òxid. El fons és negre amb galàxies febles.

El nucli lluminós de la fusió de galàxies és molt brillant i molt compacte, tant que els pics de difracció de Webb apareixen sobre la galàxia en aquesta imatge. Els pics de difracció de 8 puntes, similars als flocs de neu, es creen per la interacció de la llum de les estrelles amb l'estructura física del telescopi. La qualitat dels pics de les observacions de Webb és particularment notable a les imatges que contenen estrelles brillants, com la primera imatge de camp profund de Webb.

MIRI va ser aportat per l'ESA i la NASA, i l'instrument va ser dissenyat i construït per un consorci d'institut europeu finançat a nivell nacional (The MIRI European Consortium) en col·laboració amb el JPL i la Universitat d'Arizona.

NIRSpec va ser construït per a l'Agència Espacial Europea (ESA) per un consorci d'empreses europees liderades per Airbus Defence and Space (ADS), mentre que el Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA va proporcionar els subsistemes de detectors i microdisparadors.

Els resultats basats en aquesta observació d'IC 623 s'han publicat a l'Astrophysical Journal.

Crèdit imatges: ESA/Webb, NASA & CSA, L. Armus & A. Evans. Agraïments: R. Colombari.

 

Ho he vist aquí i aquí.

L'esclat de raigs gamma més potent mai detectat ha escombrat la Terra

S'ha detectat un esclat llarg de raigs gamma; GRB221009A, amb fotons a energies rècord de 18 TeV. Encara es desconeix la naturalesa exacta de l'esclat.

Clic per engrandir. Imatge artística d'una font de raigs gamma. Crèdit: Media Whale Stock

Esclats de raigs gamma: les col·lisions d'estrelles de neutrons il·luminen l'Univers. Els esclats de raigs gamma són els esdeveniments més lluminosos de l'Univers en el camp de les ones electromagnètiques. En podem observar una per dia de mitjana a la volta celeste i es produeixen en galàxies llunyanes. N'hi ha de dos tipus, curts i llargs. Aquest vídeo explica la naturalesa de les ràfegues curtes.   

El Neil Gehrels SWIFT Observatory és un telescopi espacial multiespectral capaç d'observar en l'espectre dels raigs X fort i febles, en l'ultraviolat, però també en llum visible i que va ser desenvolupat per la NASA en gran part. Va ser llançat l'any 2004, la seva finalitat era ajudar a identificar, localitzar i observar esclats de raigs gamma. Ara, precisament, ens assabentem que el 9 d'octubre de 2022 va detectar un d'aquests esclats gamma anomenat GRB221009A (recordem que GRB és l'acrònim de Gamma Ray Burst, és a dir explosió de raigs gamma en anglès). La font porta el nom de Swift J1913.1 + 1946 al catàleg d'observacions del telescopi en òrbita al voltant del nostre Planeta Blau.

Clic per engrandir. Aquestes imatges preses amb llum visible pel telescopi ultraviolat/òptic de Swift mostren com la resplendor posterior de GRB 221009A (encerclat) es va esvair al llarg d'unes 10 hores. L'explosió va aparèixer a la constel·lació de la Sageta i es va produir fa 1.900 milions d'anys. La imatge mesura aproximadament 4 minuts d'arc. Crèdit: NASA/Swift/B. Cenko

No és el més llunyà ni de fet el més antic dels esclats de raigs gamma descoberts pels ulls de la noosfera, però encara bat un rècord, potser no tant per la seva pròpia energia, que és al menys igual a l'alliberada pel Sol durant uns 10.000 milions d'anys en només uns segons (la qual cosa la converteix en un llarg esclat de raigs gamma), però perquè l'energia d'alguns dels fotons gamma que va emetre en un passat llunyà i que hom detecta avui és una mica superior a la de les col·lisions entre protons al LHC.

De fet, s'estima en uns 18 TeV, o 18.000GeV, és a dir, es podria produir l'equivalent en massa més de 18.000 protons amb només un d'aquests fotons.

Tot i que aquest GRB estava molt més a prop que la mitjana dels coneguts, encara estava massa lluny per amenaçar la vida a la Terra. Recordem que alguns especulen amb l'aparició d'un GRB prou proper per explicar algunes de les crisis biològiques que han marcat la història de la biosfera.

Diversos models d'hipernoves

L'astrònom Pro/Am conegut com a Serge Brunier, explica a Twitter com va presenciar aquest descobriment ja que GRB221009A no era visible només que en gamma i X.

Clic per engrandir. Va passar diumenge passat, a les 13.16.59 h, però de fa gairebé 200 milions d'anys!. Va ser l'astrònom @AntierSarah, de l'@ObsCoteAzur, qui em va alertar i va demanar que hi apuntéssim el nostre telescopi d'1 metre amb absoluta urgència. Crèdit: Serge Brunier, Twitter.

Clic per engrandir. Oblida la meva publicació anterior sobre l'explosió GRB221009A!. De fet, és molt més delirant que el que us vaig dir ahir. Un error en el desplaçament cap al vermell que m'havien dit em va fer menysprear l'increïble poder de l'explosió. Crèdit: Serge Brunier, Twitter.

GRB221009A és, com hem dit, un llarg esclat de raigs gamma, el que significa que el fenomen astrofísic que el va produir és el que s'anomena una hipernova, o fins i tot una supernova superlluminosa (abreujat i en anglès SLSN per superluminous supernova). S'estima que aquest tipus d'explosió estel·lar alliberaria l'energia de més de 100 supernoves. Es calcula que una hipernova es produeix a la Via Làctia només una vegada cada 200 milions d'anys.

D'altra banda, encara hi ha incerteses sobre el mecanisme exacte que genera una hipernova. Podria ser una col·lisió entre dos estrelles massives encara a la seqüència principal o bé l'explosió d'una estrella molt massiva en rotació ràpida banyada dins d'un potent camp magnètic.

Una altra explicació, sovint afavorida, és la del tipus "collapsar", una contracció dels termes anglesos collapse (esfondrament) i star (estrella). És el col·lapse d'una estrella molt massiva que forma un forat negre en el seu cor creixent de matèria i emetent dos potents dolls arrencant la superfície de l'estrella i amb una forta emissió de raigs gamma (totes les hipernoves no serien automàticament esclats de raigs gamma).

Clic per engrandir. El telescopi de raigs X Swift va captar la resplendor posterior del GRB 221009A aproximadament una hora després de la seva detecció. Els anells brillants es formen com a resultat de la dispersió dels raigs X de les capes de pols de la nostra galàxia, altrament inobservables, que es troben en la direcció de l'esclat.  Crèdit: NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester)

Clic per engrandir. Aquesta seqüència construïda a partir de les dades del Fermi Large Area Telescope revela el cel en raigs gamma centrat en la ubicació del GRB 221009A. Cada fotograma mostra raigs gamma amb energies superiors a 100 milions d'electrovolts (MeV), on els colors més brillants indiquen un senyal de raigs gamma més fort. En total, representen més de 10 hores observacions. La resplendor del pla mitjà de la nostra Via Làctia apareix com una àmplia banda diagonal. La imatge té uns 20 graus d'ample. Crèdit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Ho he vist aquí i aquí.

El James Webb descobreix un dens nus còsmic a l'univers primitiu

Els astrònoms que estudien l'univers primitiu han fet un descobriment sorprenent fent servir el telescopi espacial James Webb de la NASA: un cúmul de galàxies massives en procés de formació al voltant d'un quàsar extremadament vermell. El resultat ampliarà la nostra comprensió de com els cúmuls de galàxies de l'univers primitiu es van unir i formar la xarxa còsmica que veiem avui.

Un quàsar, un tipus especial de nucli galàctic actiu (AGN), és una regió compacta amb un forat negre supermassiu al centre d'una galàxia. El gas que cau en un forat negre supermassiu fa que el quàsar sigui prou brillant per eclipsar totes les estrelles de la galàxia.

El quàsar explorat per Webb, anomenat SDSS J165202.64+172852.3, va existir fa 11.500 milions d'anys. És inusualment vermell no només pel color vermell intrínsec, sinó també perquè la llum de la galàxia ha estat desplaçada al vermell per la seva enorme distància. Això va fer que Webb, amb una sensibilitat sense precedents a les longituds d'ona infraroges, fos perfectament adequat per examinar la galàxia en detall.

Clic per engrandir. A l'esquerra, el quàsar SDSS J165202.64+172852.3 es destaca en una imatge del telescopi espacial Hubble presa en llum visible i infraroja propera. Les imatges de la dreta i de baix presenten noves observacions del telescopi espacial James Webb a múltiples longituds d'ona. Mostren la distribució i el moviment del gas dins un cúmul de galàxies recentment observat al voltant del quàsar central. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, D. Wylezalek (Heidelberg Univ.), A. Vayner i N. Zakamska (Johns Hopkins Univ.) i el Q-3D Team.

Descarregueu la versió completa, sense comprimir, i les imatges de suport de l'Space Telescope Science Institute, fent un clic aquí.

Aquest quàsar és un dels nuclis galàctics més potents coneguts que han estat vistos a una distància tan extrema. Els astrònoms havien especulat que l'emissió extrema del quàsar podria causar un "vent galàctic", empenyent el gas lliure fora de la seva galàxia amfitriona i possiblement influint allà en gran mesura en la futura formació d'estrelles.

Per investigar el moviment del gas, la pols i el material estel·lar de la galàxia, l'equip va utilitzar l'espectrògraf d'infraroig proper (NIRSpec) del telescopi. Aquest potent instrument utilitza una tècnica anomenada espectroscòpia per observar el moviment dels diversos fluxos i vents que envolten el quàsar. El NIRSpec pot recopilar espectres simultàniament a tot el camp de visió del telescopi, en lloc de només en un punt alhora, cosa que permet a Webb examinar simultàniament el quàsar, la seva galàxia i els voltants més amplis.

Estudis anteriors realitzats pel telescopi espacial Hubble de la NASA i altres observatoris van cridar l'atenció sobre els potents fluxos de sortida del quàsar, i els astrònoms havien especulat que la seva galàxia amfitriona es podria estar fusionant amb alguna companya invisible. Però l'equip no esperava que les dades del NIRSpec de Webb indiquessin clarament que no es tractava d'una sola galàxia, sinó almenys tres més que s'arremolinaven al seu voltant. Gràcies als espectres d'una àmplia zona, es van poder cartografiar els moviments de tot aquest material circumdant, cosa que va permetre concloure que el quàsar vermell formava part, de fet, d'un dens nus de formació de galàxies.

"Es coneixen pocs protocúmuls de galàxies en aquesta època tan primerenca. És difícil trobar-los i molt pocs han tingut temps de formar-se des del Big Bang", explica l'astrònoma Dominika Wylezalek, de la Universitat de Heidelberg (Alemanya), que ha dirigit l'estudi amb el Webb. "Això ens podria ajudar a entendre com evolucionen les galàxies en entorns densos. És un resultat apassionant".

Fent servir les observacions de NIRSpec, l'equip va poder confirmar tres companys galàctics d'aquest quàsar i mostrar com estan connectats. Les dades del fitxer del Hubble suggereixen que hi pot haver fins i tot més. Les imatges de la Càmera de Camp Ampli 3 del Hubble havien mostrat material estès que envoltava el quàsar i la seva galàxia, cosa que en va motivar la selecció per a aquest estudi sobre el flux de sortida i els efectes en la seva galàxia amfitriona. Ara, l'equip sospita que podrien haver estat observant el nucli de tot un cúmul de galàxies, només revelat ara per les imatges nítides del Webb.

Aquesta animació mostra la trajectòria de la llum a través de l'espectrògraf d'infraroig proper (NIRSpec) del telescopi espacial James Webb.

"La nostra primera ullada a les dades va revelar ràpidament signes clars d'interaccions importants entre les galàxies veïnes", va compartir el membre de l'equip Andrey Vayner, de la Universitat Johns Hopkins a Baltimore, Maryland. "La sensibilitat de l'instrument NIRSpec es va fer palesa immediatament, i em va quedar clar que estem en una nova era de l'espectroscòpia infraroja".

Les tres galàxies confirmades orbiten entre si a velocitats increïblement altes, cosa que indica que hi ha una gran quantitat de massa. Quan es combinen amb la densitat de la regió que envolta aquest quàsar, l'equip creu que es tracta d'una de les zones de formació de galàxies més denses que es coneixen a l'univers primitiu. "Fins i tot un nus dens de matèria fosca no és suficient per explicar-ho", diu Wylezalek. "Creiem que podríem estar veient una regió on dos halos massius de matèria fosca s'estan fusionant". La matèria fosca és un component invisible de l'univers que manté unides les galàxies i els cúmuls de galàxies, i es creu que forma un halo que s'estén més enllà de les estrelles d'aquestes estructures.

L'estudi realitzat per l'equip de Wylezalek forma part de les investigacions del Webb sobre l'univers primitiu. Amb la seva capacitat sense precedents de mirar enrere en el temps, el telescopi ja s'està fent servir per investigar com es van formar i evolucionar les primeres galàxies, i com es van formar els forats negres i van influir en l'estructura de l'univers. L'equip està planejant observacions de seguiment d'aquest inesperat protocúmul de galàxies, i espera utilitzar-lo per comprendre com es formen els cúmuls de galàxies densos i caòtics com aquest, i com es veu afectat pel forat negre supermassiu actiu que hi ha al cor.

Aquests resultats es publicaran a The Astrophysical Journal Letters. Aquesta investigació es va completar com a part del programa de Ciència d'Alliberament Primerenc #1335 de Webb.

El telescopi espacial James Webb és el principal observatori científic espacial del món. Webb resoldrà els misteris del nostre sistema solar, mirarà més enllà, cap a mons llunyans al voltant d'altres estrelles, i explorarà les misterioses estructures i orígens del nostre univers i el nostre lloc. Webb és un programa internacional dirigit per la NASA amb els seus socis, ESA (Agència Espacial Europea) i CSA (Agència Espacial Canadenca).

Ho he vist aquí.

Dossier Via Làctia: 5 El forat negre al cor de la Via Làctia

La Via Làctia, un magnífic camí d'estrelles al cel nocturn, encara guarda molts secrets. La matèria fosca i l'energia, els forats negres supermassius són temes fascinants per entendre millor la nostra galàxia.

Cada galàxia comporta en el seu centre un forat negre supermassiu, d'una massa compresa entre un milió i mil milions de masses solars. La massa del forat negre és proporcional a la massa del bulb o component de l'esferoide d'estrelles; per això les galàxies el·líptiques tenen els forats negres més massius. La Via Làctia és una galàxia espiral. El seu forat negre és relativament lleuger.

Clic per engrandir. Imatge simulada d'un forat negre estel·lar. Crèdit: Alain R, CC by-sa 2.5

Els bulbs són components estel·lars que tracen l'acumulació de massa adquirida en les fusions de galàxies, o bé l'acreció de galàxies satèl·lits engolides en el passat, esdeveniments que van acompanyats de l'alimentació del forat negre central, a on la massa creix en conseqüència. Així és com podem explicar aquesta relació de proporcionalitat.

Clic per engrandir. Gràfic que mostra la relació entre la massa del forat negre central i la massa del bulb (o esferoide estel·lar) de les galàxies. Aproximadament, la massa del forat negre és el 0,3% de la massa del bulb. Crèdit: K. Cordes, S. Brown (STScI)

Sagitari A*, el forat negre lluminós de la Via Làctia

La nostra galàxia no té un bulb massiu, i per això el seu forat negre és relativament lleuger: quatre milions de masses solars. D'altra banda, està molt a prop nostre (a 24.000 anys llum) i coneixem les seves propietats amb més precisió.

L'infraroig proper, lliure d'enfosquiment per la pols, permet observar les estrelles que orbiten el forat negre central, coincidint amb una feble font de ràdio, Sagitari A*. Aquests estels es mouen a velocitats extremes, de l'ordre de 1.000 km/s, i orbiten a distàncies de l'ordre de deu dies llum del forat negre. El seu període de rotació és de l'ordre de deu anys i és possible mesurar-ne el moviment propi. A aquestes distàncies, el forat negre domina el potencial gravitatori i les òrbites són exactament keplerianes. Tot seguit es mostren algunes d'aquestes òrbites.

Clic per engrandir. En aquest extracte d'una animació preparada pel Grup del Centre Galàctic de la Universitat de Califòrnia a Los Angeles, s'acoblen les posicions de diverses estrelles observades en diferents moments entre el 1995 i el 2010 per reconstruir les seves òrbites. La barra d'escala de l'esquerra és de 0,1 segons d'arc. Crèdit: Andrea Ghez

Les òrbites de les estrelles no es veuen pertorbades pel forat negre, perquè encara estan lluny de l'horitzó. Aquest és el radi de no retorn, el radi a partir del qual la velocitat d'escapament és més gran que la velocitat de la llum. Dins de l'horitzó no pot sortir res, i el forat és realment negre. L'horitzó del forat negre de la Via Làctia és una dècima part de la distància Terra-Sol. El període de rotació a aquesta distància és de l'ordre de sis minuts.

Les observacions de Sagitari A* es van revelar clarament en fonts brillant en raigs X variant en períodes de deu minuts. Sens dubte, aquests fenòmens són emesos per gas girant en una de les últimes òrbites visibles al voltant del forat negre. L'examen de tots aquests fenòmens permetrà estudiar més de prop els camps de gravetat intensos a les proximitats dels forats negres, i per entendre millor la pròpia gravetat.

Clic per engrandir. La galàxia el·líptica NGC 5128, que també és una potent font de ràdio: Centaurus A. En blanc hi ha la galàxia òptica (les estrelles, vistes amb un telescopi d'ESO), i l'enfosquiment a causa de la pols en negre; en taronja, emissió de pols en ones submilimètriques (telescopi Apex, Atacama Pathfinder Experiment ), en blau emissió de raigs X (satèl·lit Chandra). Crèdit: Chandra, NASA

Un forat negre central no actiu

Curiosament, aquest forat negre central no està actiu. Tanmateix, està envoltat de gas molecular que algun dia podria caure-hi i irradiar intensament. El fenomen de nucli actiu de la galàxia és el més brillant de l'univers. Aquesta radiació poderosa s'anomena "quàsar“: el nucli actiu pot ser 1.000 vegades més brillant que tota la galàxia.

Els quàsars han estat durant molt de temps els objectes més llunyans detectats a l'univers. Quan està actiu, fenòmens de retroacció expulsen la matèria lluny del forat negre i, per tant, moderar-ne el creixement. De vegades veiem dolls de plasma movent-se a velocitat relativista, perpendicular al disc d'acreció. Aquests dolls poden transportar gas i pols molt lluny de la galàxia, com en el cas del Centaurus A.

Veure:

Anterior: 4 La Via Làctia i la matèria fosca
Següent: 6 La interacció entre galàxies

Ho he vist aquí.

Submergiu-vos als vòrtexs de gas de Júpiter en 3D

Clic per engrandir. Els investigadors han utilitzat les dades retornades de la missió Juno per crear una animació en 3D dels núvols a l'atmosfera de Júpiter. Crèdit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS, Gerald Eichstädt

 

Els núvols de Júpiter en 3D, gràcies a les dades recollides per la JunoCam a bord de la missió Juno, que sobrevola Júpiter des del 2016, els investigadors tenen accés a imatges de la mateixa formació de núvols des de diferents angles. Suficient per construir un model d'elevació 3D dels cims dels núvols del planeta gegant. Crèdit: Europlanet

Són legions les imatges de les tempestes que agiten l'atmosfera de Júpiter. Però els que ens ofereixen avui els investigadors no són gaire com els altres. Una vista en 3D de núvols amb forma de magdalena glacejada.

Remolins de núvols. Tempestes de dimensions esbojarrades. Els astrònoms ja n'han observat molts a Júpiter. Però la vista de l'atmosfera del planeta més gran del nostre sistema solar que ens ofereix avui Gerald Eichstädt, matemàtic de la Universitat de Würzburg (Alemanya), no té precedents. Una animació en 3D que revela una textura de remolins que sembla el glacejat d'una magdalena!
 
L'animació es va crear utilitzant dades de la JunoCam, un instrument a bord de la missió Juno (NASA) que observa Júpiter en llum visible. La JunoCam va ser dissenyada per oferir al públic imatges del planeta que ens poguessin fer somiar. Però els científics "civils" han cregut en la seva capacitat per retornar també dades d'interès per a la investigació.

Clic per engrandir. Per crear la seva animació en 3D dels núvols a l'atmosfera de Júpiter, els investigadors es van basar en les dades retornades per la missió Juno durant el seu 43è vol a més de 13.500 quilòmetres per sobre dels núvols del planeta gegant. Crèdit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS, Gerald Eichstädt

Entendre millor la composició química dels núvols de Júpiter

La missió Juno està orbitant Júpiter des del 2016. I hauria de continuar recopilant informació crucial sobre el planeta gasós fins al 2025. Crucial perquè ofereix l'oportunitat d'observar Júpiter com cap telescopi des de la Terra. En pocs minuts, per exemple, Juno pot tornar imatges de la mateixa formació de núvols des de diferents angles.

A això s'afegeix el fet que com més alts són els núvols a l'atmosfera del planeta, la il·luminació del Sol és més intensa, els investigadors van poder construir models d'elevació en 3D dels núvols de Júpiter. I gairebé donar vida a les magnífiques tempestes que agiten l'atmosfera. El que potencialment pot ajudar als científics a estudiar el detall de la distribució dels elements al cor d'aquests núvols. Aviat, potser també obtindrem una imatge en 3D de la seva composició química.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C58

Clic per engrandir. Caldwell 58. Crèdit: NASA, ESA, i T. von Hippel (Embry-Riddle Aeronautical University); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Caldwell 58, també conegut com a NGC 2360 o Cúmul de Caroline, va ser descobert per l'astrònoma alemanya Caroline Herschel el 1783 i va rebre el seu nom. Caroline, germana petita del famós astrònom William Herschel, va ser la primera dona a guanyar la prestigiosa Medalla d'Or de la Reial Societat Astronòmica. Va obtenir aquest guardó pel seu treball de verificació de les observacions astronòmiques del seu germà i l'elaboració d'un catàleg de nebuloses per ajudar altres astrònoms.

Caldwell 58 és un cúmul obert, és a dir, un grup d'estrelles poc lligades a la gravetat. Es troba a la constel·lació de Ca Major a uns 3.700 anys llum de la Terra. El cúmul té una magnitud aparent de 7,2 i es pot veure amb uns prismàtics en cels foscos i sense lluna. Caldwell 58 és més fàcil d'observar durant l'hivern de l'hemisferi nord i l'estiu de l'hemisferi sud.

Clic per engrandir. Imatge presa pel Digitized Sky Survey (DSS), la imatge terrestre de Caldwell 58 (NGC 2360) a la part inferior esquerra mostra la ubicació de l'observació de les estrelles del cúmul realitzada per l'Advanced Camera for Surveys (ACS-Càmera avançada de sondejos) del Hubble. ACS utilitza dos xips d'imatge que són a prop però no immediatament al costat de l'altre, deixant un petit buit a la imatge completa. Crèdits: Imatge terrestre: Digitized Sky Survey; imatge del Hubble: NASA, ESA i T. von Hippel (Embry-Riddle Aeronautical University); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Els astrònoms van fer servir el Hubble per estudiar les nanes blanques de Caldwell 58 i comprendre millor l'edat de la nostra galàxia. Després que una estrella similar al Sol hagi esgotat el subministrament de combustible nuclear i expulsat les capes exteriors de gas, el que queda és el nucli calent de l'estrella: una nana blanca. Aquests objectes es refreden durant milers de milions d'anys i són algunes de les estrelles més antigues de la nostra galàxia. Algunes nanes blanques pulsen regularment mentre es refreden. El temps entre aquestes pulsacions canvia al llarg de la vida de la nana blanca, per la qual cosa el temps entre pulsacions es pot utilitzar per estimar la rapidesa amb què es refreda la nana blanca i per tant, el temps que es refreda. Aquesta informació és útil per als astrònoms perquè significa que les nanes blanques polsants es poden utilitzar com a cronòmetres, o "rellotges", que limiten l'edat de la nostra galàxia. Aquestes observacions de Caldwell 58 es van realitzar amb la Càmera Avançada de Sondejos del Hubble per ajudar els astrònoms a calibrar els cronòmetres de nanes blanques.

C58 al web de la NASA

Índex del Catàleg Caldwell del Hubble del blog

Els Premis Nobel de Física 2022

La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències ha decidit concedir el Premi Nobel de Física 2022 a:

• Alain Aspect. de l'Escola de Postgrau de l'Institut d'Òptica - Universitat de París, Saclay i École Polytechnique, Palaiseau, França
• John F. Clauser de J.F. Clauser & Assoc., Walnut Creek, CA, USA i a
• Anton Zeilinger de l'Universitat de Viena, Àustria

"Pels seus experiments amb fotons entrellaçats, establint la violació de les desigualtats de Bell i sent pioners en la ciència de la informació quàntica"

Alain Aspect, John Clauser i Anton Zeilinger han portat a terme sengles experiments innovadors amb estats quàntics entrellaçats, en què dues partícules es comporten com una sola unitat fins i tot quan estan separades. Els resultats han obert el camí a una nova tecnologia basada en la informació quàntica.

Clic per engrandir. Els Tres guanyadors del Nobel de Física 2022. 

Els efectes inefables de la mecànica quàntica comencen a trobar aplicacions. Actualment hi ha un ampli camp de recerca que inclou els ordinadors quàntics, les xarxes quàntiques i la comunicació xifrada quàntica segura.

Un factor clau en aquest desenvolupament és com la mecànica quàntica permet que dues o més partícules existeixin en allò que s'anomena un estat entrellaçat. El que passa a una de les partícules d'un parell enllaçat determina el que passa a l'altra partícula, encara que estiguin molt separades.

Durant molt de temps es va plantejar la qüestió de si la correlació era perquè les partícules d'un parell entrellaçat contenien variables ocultes, instruccions que els indiquen quin resultat han de donar en un experiment. Als anys 60, John Stewart Bell va desenvolupar la desigualtat matemàtica que porta el seu nom. Aquesta afirma que si hi ha variables ocultes, la correlació entre els resultats d'un gran nombre de mesuraments mai no superarà un determinat valor. Tot i això, la mecànica quàntica prediu que un determinat tipus d'experiment violarà la desigualtat de Bell, donant lloc a una correlació més forta del que seria possible d'una altra manera.

John Clauser va desenvolupar les idees de John Bell, cosa que va conduir a un experiment pràctic. Quan va realitzar els mesuraments, aquests van recolzar la mecànica quàntica en violar clarament una desigualtat de Bell. Això vol dir que la mecànica quàntica no pot ser substituïda per una teoria que utilitzi variables ocultes.

Després de l'experiment de John Clauser van quedar algunes llacunes. Alain Aspect va desenvolupar el muntatge i el va utilitzar de manera que va tancar una important llacuna. Va poder canviar la configuració dels mesuraments després que un parell entrellaçat hagués sortit de la seva font, de manera que la configuració que existia quan es van emetre no podia afectar el resultat.

Amb eines refinades i una llarga sèrie d'experiments, Anton Zeilinger va començar a utilitzar estats quàntics entrellaçats. Entre altres coses, el grup d'investigació ha demostrat un fenomen anomenat teletransport quàntic, que permet traslladar un estat quàntic d'una partícula a una altra a distància.

Clic per engrandir. Partícules entrellaçades que mai no es van trobar. Crèdit: The Nobel Foundation

"Cada vegada està més clar que està sorgint un nou tipus de tecnologia quàntica. Podem veure que la feina dels guardonats amb els estats entrellaçats és de gran importància, fins i tot més enllà de les qüestions fonamentals sobre la interpretació de la mecànica quàntica", afirma Anders Irbäck, President del Comitè Nobel de Física.

 

 

Ho he vist aquí.