Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C78

Aquest bell cúmul globular es veu millor des de latituds equatorials. 

El cúmul globular Caldwell 78, també conegut com a NGC 6541, va ser observat per primera vegada l'any 1826. L'astrònom italià Niccolò Cacciatore i l'astrònom escocès James Dunlop van descobrir el cúmul de forma independent amb només uns mesos de diferència.

Clic a la imatge per engrandir. Caldwell C78. Crèdit: NASA, ESA, i G. Piotto (Università degli Studi di Padova); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America).

Caldwell 78 s'observa millor des de latituds equatorials de l'hemisferi nord a l'estiu i des de l'hemisferi sud a l'hivern. El cúmul té una magnitud aparent de 6,3 i està situat a la constel·lació de Corona Australis, a uns 22.000 anys llum de la Terra. El cúmul es pot observar amb prismàtics, però enlluernarà en un telescopi petit. Un telescopi més gran permetrà distingir algunes de les estrelles individuals del cúmul.

Tradicionalment, els astrònoms creien que els cúmuls globulars estaven formats per estrelles amb edats i abundàncies químiques similars. Tot i això, estudis recents suggereixen que aquesta visió simplista no sempre és certa. Sembla que molts cúmuls globulars contenen estrelles amb diferents abundàncies químiques entre si (o "poblacions múltiples"), cosa que suggereix que les estrelles es van formar en moments diferents.

Aquesta imatge de Caldwell 78 és un compost d'observacions preses en llum visible i ultraviolada per la Wide Field Camera 3 (Càmera de Gran Camp 3) del Hubble. Aquestes observacions es van realitzar per caracteritzar millor les poblacions estel·lars del cúmul.

C78 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

James Webb revela estructures enigmàtiques mai vistes al cor de la nostra galàxia

Clic a la imatge per engrandir. La visió completa de l'instrument de la càmera de l'infraroig proper (NIRCam ) del telescopi espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA revela una porció de 50 anys llum d'ample del dens centre de la Via Làctia. Es calcula que unes 500.000 estrelles brillen en aquesta imatge de la regió C de Sagitari (Sgr C), juntament amb algunes característiques encara no identificades. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Crowe (UVA).

El festival d'imatges i descobriments del telescopi espacial James Webb (JWST) continua, aquesta vegada amb un zoom sobre una regió de formació estel·lar al cor de la nostra galàxia. Mostra misterioses estructures semblants a agulles al medi interestel·lar d'aquesta regió, la naturalesa i l'origen de les quals no entenem.

Un zoom del James Webb al cor de la Via Làctia amb Sagitari C Una de les últimes imatges del telescopi espacial James Webb mostra part del dens centre de la nostra galàxia amb un detall sense precedents, incloent característiques mai vistes que els astrònoms encara no han explicat. La regió de formació estel·lar, anomenada Sagitari C (Sgr C), es troba a uns 300 anys llum del forat negre supermassiu central de la Via Làctia, Sagitari A*. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Crowe (UVA).

Els núvols de gas i pols són molt més transparents en el espectre infraroig que en el visible. Per aquest motiu, vam haver d'esperar al desenvolupament de l'astronomia infraroja per fer certs descobriments. Aquesta astronomia de vegades requeria alliberar-se de l'atmosfera terrestre, en particular del seu vapor d'aigua. Per això es van enviar telescopis com Spitzer i Hubble a l'espai.

Avui, un dels ulls infraroigs de la noosfera en òrbita és el telescopi espacial James Webb. No deixa de sorprendre'ns amb les seves imatges, encara que sovint només siguin imatges processades digitalment per donar colors falsos que revelen detalls que el JWST només percep més enllà del visible.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge de Sagitari C mostra longituds d'ona invisibles de l'infraroig proper que s'han traduït en colors de llum visible. La barra d'escala es mostra en anys llum. Un any llum és d'aproximadament 9,46 bilions de quilòmetres. El camp de visió que es mostra en aquesta imatge és d'aproximadament 50 anys llum. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Crowe (UVA).

Un dels objectius del successor del Hubble és naturalment, el centre de la nostra galàxia, que fa temps que sabem que està enfosquida pels núvols de pols. La NASA i la ESA ens mostren avui un zoom del James Webb en una regió al voltant de 300 anys llum des del centre de la Via Làctia amb el seu forat negre supermassiu Sagitari A* (Sgr A*). Com el centre de la Via Làctia s'observa a la constel·lació de Sagitari, no ens sorprendrà saber que la imatge lliurada pel James Webb és la d'una regió anomenada Sagitari C (Sgr C).

Un cúmul de protoestrelles i glòbuls Bok

El zoom del JWST ens mostra unes 500.000 estrelles en un volum d'uns 50 anys llum de diàmetre. S'hi estan formant noves estrelles i podem veure sobretot a l'esquerra un cúmul de joves proto-estrelles una dels quals s'estima que en conté unes 30 masses solars i a la dreta una zona tan freda i densa que sembla una nebulosa negra, que recorda imatges conegudes de Glòbuls de Bok, observats per primera vegada per l'astrònom neerlandès-americà Bart Bok als anys quaranta, és a dir, un núvol fosc de pols i gas del medi interestel·lar dins del que pot començar el naixement de les estrelles.

De fet, si us fixeu bé, podeu veure la presència de núvols foscos més petits que esquitxen la imatge, semblant forats al camp estel·lar. També són glòbuls Bok on es formen les estrelles.

Clic a la imatge per engrandir. La imatge del James Webb completada amb una llegenda. A la part inferior dreta, veiem un gran glòbul de Bok designat per núvol infraroig-fosc i, a l'esquerra, el cúmul de proto-estrelles, en anglès protostar cluster. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Crowe (UVA).

Estructures enigmàtiques

Però el que més crida l'atenció a la imatge JWST són les estructures blaves en forma d'agulla que contenen hidrogen ionitzat. Apareixen orientats caòticament en moltes direccions. Aquesta és la primera vegada que veiem aquestes estructures al cor de la Via Làctia i els astrofísics no saben com explicar-les.

El que és cert és que Sagitari C és un laboratori més per entendre les modalitats del naixement d'estrelles en una galàxia segons la regió. El seu estudi amb el JWST podria ajudar a respondre a múltiples preguntes com per exemple, es formen estrelles més massives al centre de la Via Làctia, en oposició a les vores dels seus braços espirals?

Ho he vist aquí.

Enormes onades a la nebulosa de l'Aranya Vermella

Enormes onades a la nebulosa de l'Aranya Vermella, a uns 3.000 anys llum de distància, a la constel·lació de Sagitari.

Aquesta nebulosa planetària de dos lòbuls acull una de les estrelles més calentes conegudes i els seus poderosos vents estel·lars generen onades de 100.000 milions de quilòmetres d'alçada. Les ones estan causades per xocs supersònics, formats quan el gas local es comprimeix i escalfa davant dels lòbuls en ràpida expansió. Els àtoms atrapats al xoc emeten l'espectacular radiació que es veu en aquesta imatge.

Clic a la imatge per engrandir. La nebulosa brilla en tons daurats, des del centre brillant els dos lòbuls s'estenen cap a fora, amb gas i pols dispersant-se. Les brillants estrelles blanques contrasten amb el fons negre de l'espai. Crèdit: ESA & Garrelt Mellema (Leiden University, the Netherlands).

Ho he vist aquí.

La Juno observa sals i compostos orgànics a la superfície de Ganímedes

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge ampliada de la lluna joviana Ganímedes va ser obtinguda pel generador d'imatges JunoCam a bord de la nau espacial Juno de la NASA durant el sobrevol de la lluna gelada el 7 de juny de 2021. Les dades d'aquesta passada s'han utilitzat per detectar la presència de sals i compostos orgànics a Ganímedes. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki (CC BY)

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge de la complexa superfície de la lluna Ganímedes de Júpiter va ser presa per la missió Juno de la NASA durant una passada propera al juny de 2021. En l'aproximació més propera, la nau espacial es va acostar a tan sols 1,046 quilòmetres de la superfície de Ganímedes. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki (CC BY). Processament: Thomas Thomopulos (CC BY).

Les dades recollides per la missió Juno de la NASA indiquen que un passat salobre podria estar bombollejant a la superfície de la lluna més gran de Júpiter.

La missió Juno de la NASA ha observat sals minerals i compostos orgànics a la superfície de la lluna Ganímedes de Júpiter. Les dades per a aquest descobriment van ser recollides per l'espectròmetre Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) a bord de la nau espacial durant un sobrevol proper de la lluna gelada. Les troballes, que podrien ajudar els científics a comprendre millor l'origen de Ganímedes i la composició del seu oceà profund, es van publicar el 30 d'octubre a la revista Nature Astronomy.

Ganímedes, més gran que el planeta Mercuri, és la més gran de les llunes de Júpiter i des de fa temps ha despertat gran interès entre els científics a causa del vast oceà intern d'aigua que s'amaga sota la seva escorça gelada. Les observacions espectroscòpiques realitzades anteriorment per la nau espacial Galileo de la NASA i el telescopi espacial Hubble, així com pel Very Large Telescope de l'Observatori Europeu Austral (ESO) apuntaven a la presència de sals i compostos orgànics, però la resolució espacial d'aquestes observacions era massa baixa per poder determinar-ho.

Clic per engrandir. Les dades processades de l'espectròmetre Jovià InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) a bord de la missió Juno de la NASA se superposen a un mosaic d'imatges òptiques de les naus espacials Galileo i Voyager de l'agència que mostren terreny acanalat a la lluna Ganímedes de Júpiter. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/Brown University

El 7 de juny de 2021, Juno va sobrevolar Ganímedes a una altitud mínima de 1.046 quilòmetres. Poc després del moment de màxima aproximació, l'instrument JIRAM va adquirir imatges infraroges i espectres infrarojos (essencialment les empremtes químiques dels materials, basades en com reflecteixen la llum) de la superfície lunar. Construït per l'Agència Espacial Italiana (Agenzia Spaziale Italiana), JIRAM va ser dissenyat per captar la llum infraroja (invisible a simple vista) que emergeix de les profunditats de Júpiter, sondejant la capa meteorològica situada entre 50 i 70 quilòmetres per sota dels cims de els núvols del gegant gasós. Però l'instrument també s'ha utilitzat per oferir informació sobre el terreny de les llunes Io, Europa, Ganímedes i Cal·listo (conegudes col·lectivament com les llunes galileanes en honor al seu descobridor, Galileu).

Les dades JIRAM de Ganímedes obtingudes durant el sobrevol van assolir una resolució espacial sense precedents per a l'espectroscòpia infraroja: més de 1 quilòmetre per píxel. Amb ella, els científics de Juno van poder detectar i analitzar les característiques espectrals úniques de materials diferents del gel d'aigua, com ara clorur de sodi hidratat, clorur d'amoni, bicarbonat de sodi i, possiblement, aldehids alifàtics.

"La presència de sals amoniacades suggereix que Ganímedes podria haver acumulat materials prou freds per condensar amoníac durant la seva formació", explica Federico Tosi, coinvestigador de Juno a l'Institut Nacional d'Astrofísica de Roma i autor principal de l'article. "Les sals de carbonat podrien ser restes de gels rics en diòxid de carboni".

Exploració d'altres mons jovians

Models anteriors del camp magnètic de Ganímedes van determinar que la regió equatorial de la lluna, fins a una latitud d'uns 40 graus, està protegida del bombardeig energètic d'electrons i ions pesats creat per l'infernal camp magnètic de Júpiter. És ben sabut que la presència d'aquests fluxos de partícules afecta negativament les sals i els compostos orgànics.

Durant el sobrevol de juny de 2021, JIRAM va cobrir un estret rang de latituds (10 graus nord a 30 graus nord) i un rang més ampli de longituds (menys 35 graus est a 40 graus est) a l'hemisferi orientat cap a Júpiter.

"Trobem la major abundància de sals i orgànics als terrenys foscos i brillants en latituds protegides pel camp magnètic", va dir Scott Bolton, investigador principal de Juno del Southwest Research Institute a San Antonio. "Això suggereix que estem veient les restes d´una salmorra oceànica profunda que va assolir la superfície d´aquest món gelat".

Ganímedes no és l'únic món jovià pel que ha passat Juno. La lluna Europa, de la qual es creu que alberga un oceà sota la seva escorça gelada, també va estar sota la mirada de Juno, primer a l'octubre del 2021 i després al setembre del 2022. Ara és el torn de Io. El proper acostament a aquest món volcànic està previst per al 30 de desembre, quan la nau s'acostarà a 1.500 quilòmetres de la superfície de Io.

Més informació sobre la missió

El Laboratori de Propulsió a Jet de la NASA, una divisió de Caltech a Pasadena, Califòrnia, gestiona la missió Juno per a l'investigador principal, Scott Bolton, del Southwest Research Institute a San Antonio. Juno forma part del Programa Noves Fronteres de la NASA, que es gestiona al Centre Marshall de Vols Espacials de la NASA a Huntsville, Alabama, per a la Direcció de Missions Científiques de l'agència a Washington. L'Agència Espacial Italiana (ASI) va finançar el Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space, de Denver, va construir i opera la nau.

Més informació sobre la missió Juno fent un clic aquí.

Ho he vist aquí.

La partícula d'alta energia "Amaterasu" (deessa del sol) obre noves possibilitats per a la física

La partícula d'alta energia "Amaterasu" (deessa del sol) obre noves possibilitats per a la física  i entusiasma els científics,

La il·lustració mostra corrents de partícules d'alta energia que travessen l'atmosfera terrestre des del cel. (Crèdit: Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige)

Al llarg dels anys, els científics han aconseguit revelar l‟existència d‟un bon nombre de partícules intrigants, fent avançar tot el camp de la física amb cada descobriment. Per exemple, la “partícula de Déu”, el bosó de Higgs, que confereix massa a totes les altres partícules. També hi ha l'anomenada partícula "Oh, Déu meu!", un raig còsmic inimaginablement energètic.

Però ara tenim una nova partícula a la ciutat. Es diu "deessa del sol" i és extraordinàriament apropiada.

Aquesta partícula té un nivell d'energia un milió de vegades superior al que es pot generar fins i tot en els acceleradors de partícules més potents de la humanitat; sembla que ha caigut a la Terra en una pluja d'altres partícules menys energètiques. Igual que la partícula "Oh, Déu meu!", aquestes partícules procedeixen de regions llunyanes de l'espai i es coneixen com a raigs còsmics. La partícula ha estat anomenada "Amaterasu" per Amaterasu Ōmikami, la deessa del sol i de l'univers en la mitologia japonesa, el nom de la qual significa "que brilla al cel".

I igual que la seva homònima mitològica està envoltada de misteri, també ho és la partícula Amaterasu. Els seus descobridors, entre ells l'investigador de la Universitat Metropolitana d'Osaka Toshihiro Fujii, no saben d'on procedeix ni què és. Tampoc no estan segurs de quin tipus de procés violent i poderós podria haver donat lloc a una cosa tan energètica com Amaterasu.

"Es tracta de la partícula carregada més energètica mai detectada per l'experiment Telescope Array", va declarar Fujii a Space.com.

L'esperança és que, igual que a Amaterasu se li atribueix la creació del Japó segons la tradició sintoista, la partícula Amaterasu pugui ajudar a crear una branca completament nova de l'astrofísica d'altes energies.

La partícula "Oh, Deessa meva!

Per començar, els raigs còsmics d'alta energia són extremadament rars, però Fujii afirma que la partícula Amaterasu té un nivell d'energia mai vist als 30 anys de deteccions de raigs còsmics.

De fet, quan els investigadors van detectar Amaterasu amb l'experiment Telescope Array -en què participen 507 detectors repartits en 699 quilòmetres quadrats (270 milles quadrades) de l'alt desert del comtat de Millard, a Utah-, van pensar inicialment que la detecció havia de tractar-se de algun tipus d'error.

"Vaig pensar que seria un error o una fallada meva, però després de comprovar els detalls del succés, em va entusiasmar comprovar que no es tractava d'un error", va declarar Fujii. "Personalment m'entusiasma haver trobat un nou misteri en la ciència per resoldre", va dir també.
 
Avistada per primera vegada per l'experiment Telescope Array el 27 de maig de 2021, la partícula Amaterasu exhibeix una energia de 224 exa-electronvolts (EeV). Per al "premi", un EeV equival a 10¹⁸ electrovolts. Això situa Amaterasu en un nivell d'energia similar al del raig còsmic més energètic mai descobert, sí, és la partícula "Oh Déu meu!", que va ser detectada l'octubre de 1991 per la càmera Fly's Eye a Dugway Proving Ground, Utah. Aquesta darrera tenia una energia de 320 EeV.

"La partícula Amaterasu hauria de ser un missatger important de l'univers sobre fenòmens extremadament energètics, però necessitem desentranyar l'origen d'aquesta misteriosa partícula", va explicar Fujii.

No hi ha cap objecte astrofísic, ni cap esdeveniment còsmic, en la direcció de la qual sembla procedir la partícula de la deessa del Sol. Per això els científics no tenen gaire clar què va conduir a la seva creació. Però, encara que els orígens de la partícula Amaterasu siguin actualment desconeguts, Fujii té algunes vies de recerca per seguir. És important destacar que algunes d'aquestes idees es podrien estendre més enllà del Model Estàndard de la física de partícules, que és el millor esbós que tenim del zoo de partícules de l'univers i com interactuen entre si cadascuna d'aquestes partícules.

Clic a la imatge per engrandir. Després de seguir la trajectòria del raig, no n'han trobat la font original (Universitat Metropolitana d'Osaka/Universitat de Kyoto)

"Una possibilitat és que la partícula hagi estat accelerada per fenòmens extremadament energètics, com una explosió de raigs gamma o un raig procedent d'un forat negre supermassiu que s'alimenta al centre de nuclis galàctics actius", explica Fujii. "Una altra possibilitat és la creació en un escenari exòtic, com ara la desintegració de matèria fosca superpesada, una nova partícula, procedent d'una física desconeguda més enllà del Model Estàndard".

L'equip porta caçant raigs còsmics amb l'experiment Telescope Array a Utah des del 2008, i ara ho continuarà fent amb una sensibilitat quatre vegades més gran gràcies al projecte recent actualitzat. També esperen que altres observatoris de nova generació se sumin a l'acció dels raigs còsmics per ajudar els científics a embarcar-se en una investigació més detallada de la partícula Amaterasu.

"Personalment, estic entusiasmat per haver trobat un nou misteri a la ciència a resoldre", conclou Fujii.

La investigació de l'equip es va publicar el 24 de novembre a la revista Science.

Ho he vist aquí.

Una col·lisió colossal

Com seria si poguéssim asseure'ns i veure com col·lisionen dos forats negres supermassius? Aquesta simulació realitzada amb models informàtics avançats mostra el que podria passar.

Aquí veiem dos forats negres supermassius, que tenen entre milions i milers de milions de vegades la massa del Sol, adreçant-se a una col·lisió.

Al principi d'aquesta animació, veiem el gas incandescent que envolta dos forats negres. El gas està ombrejat en taronja i porpra, i es troba fortament enrotllat al voltant de cadascun dels forats negres. Cadascun té una cua de gas, semblant a una coma. A mesura que avança l'animació, la càmera es desplaça per veure els dos forats negres gairebé alineats i després retrocedeix per veure el fons del sistema. En inclinar la vista, els efectes gravitatoris dels forats negres del centre fan que la llum es doblegui com un mirall de fira. Crèdit: NASA Goddard Space Flight Center/Scott Noble; dades de simulació, d'Ascoli et al. 2018

Ho he vist aquí.

Hubble & James Webb, una bona societat

Els telescopis de la NASA Hubble i Webb van unir les seves forces per obtenir una de les vistes més acolorides del nostre univers... de tots els temps.

Es tracta d'un cúmul de galàxies anomenat MACS0416, situat a la barbaritat de 4.300 milions d'anys llum.

Mitjançant els colors de la imatge podem obtenir més informació sobre les distàncies entre galàxies. Les galàxies de colors més blaves estan relativament a prop i solen mostrar una intensa formació estel·lar, que s'observa millor amb el Hubble, mentre que les galàxies més vermelles tendeixen a estar més allunyades, o bé contenen molta pols, com va detectar Webb.

Els detalls sorprenents i informació que aquí s'ofereixen només són possibles gràcies a la combinació de la potència dels dos telescopis espacials, amb les dades en llum visible del Hubble i les observacions en infraroig del Webb.

Clic a la imatge per engrandir. Un camp de galàxies sobre el fons negre de l'espai. Al centre, d'esquerra a dreta, hi ha una col·lecció de dotzenes de galàxies espirals i el·líptiques groguenques que formen un cúmul de galàxies en primer pla. Formen una línia aspra i plana al llarg del centre. Entre elles hi ha trets lineals distorsionats, que la majoria semblen seguir cercles concèntrics invisibles que es corben al voltant del centre de la imatge. Els trets lineals es creen quan la llum duna galàxia de fons es corba i magnifica a través de lents gravitacionals. Al centre a l'esquerra, un exemple particularment prominent s'estén verticalment unes tres vegades la longitud d'una propera galàxia. Una varietat de galàxies de colors brillants, vermelles i blaves, de diverses maneres, estan disperses per la imatge, fent que sembli densament poblada. A prop del centre hi ha dues galàxies diminutes en comparació del cúmul de galàxies: una espiral de vora molt vermella i una espiral de front molt blava, que proporcionen un cridaner contrast de color. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan (University of Missouri).

Ho he vist aquí.