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.

Una imatge esplèndida de les restes d'una estrella que va esclatar fa uns milers d'anys

Clic a la imatge per engrandir. La càmera d'energia fosca (DECam) instal·lada en un telescopi a l'Observatori Interamericà de Cerro Tololo (Xile) ha proporcionat una imatge sense precedents del romanent de supernova Vela (XYZ). Crèdit: CTIO, NOIRLab, DOE, NSF, AURA; processament d'imatges: TA Rector (University of Alaska Anchorage, NSF's NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Fa uns 11.000 anys, una estrella massiva va explotar com a supernova a les proximitats de la Terra. I els astrònoms han revelat una imatge d'alta resolució del que queda.

Submergir-se a les restes de la supernova Cassiopea A.  Cassiopea A és el que queda d'una estrella massiva que va esclatar en una supernova a uns 11.000 anys llum de la nostra Terra. El telescopi espacial James Webb (JWST) ens ofereix avui una nova imatge extremadament detallada en infraroig gràcies al seu instrument d'infrarojos mitjans (MIRI). Crèdit: NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Universitat de Purdue), T. Temim (Universitat de Princeton), I. De Looze (UGent), J. DePasquale (STScI), ESA/Hubble, ESA/Webb, E. Slawik, N. Risinger, D. de Martin (ESA/Webb), N. Bartmann (ESA/Webb), M. Zimani (ESA/Webb).

Es troba a uns 800 anys llum de la Terra. El que queda d'una estrella massiva que va explotar en una supernova fa uns 11.000 anys. Al costat de la constel·lació de la Vela, d'aquí el seu nom, Vela (XYZ). I ella és un residu de les supernoves més properes a nosaltres. De fet, ja ha estat fotografiat i estudiat àmpliament. Però la càmera d'energia fosca (DECam) instal·lada en un telescopi a l'Observatori Inter-americà de Cerro Tololo (Xile) ens ofereix avui una de les imatges més grans i detallades que s'han obtingut mai.

Clic a la imatge per engrandir. Contempla els fantasmals circells del Romanent de Supernova Vela, el cadàver còsmic d'una estrella gegantina que va explotar com a supernova fa uns 11.000 anys. Aquesta imatge de 1,3 giga-píxels és una de les més grans mai preses d'aquest objecte per la Dark Energy Camera. Crèdit: NOIRLab, X.

Una imatge d'alta definició gràcies a un instrument potent

Apareix com una prova de les capacitats excepcionals del DECam. Un telescopi equipat amb un mirall de quatre metres de diàmetre. Una lent correctora de gairebé un metre de diàmetre. I uns seixanta dispositius de transferència de càrrega (CCD) que actuen com a "ulls" de la càmera. Resultat: imatges de 570 megapíxels cadascuna. Imatges que es poden superposar com és el cas aquí. Per obtenir una imatge de Vela (XYZ) que al final consta de gairebé 1,3 giga-píxels.

Hi descobrim filaments blaus i grocs. Són el resultat de la compressió del medi interestel·lar per part del gas calent violentament llançat a l'espai per l'explosió de l'estrella massiva fa milers d'anys. El romanent de supernova ara s'estén gairebé 100 anys llum. Això és l'equivalent a 20 vegades el diàmetre de la Lluna Plena.

Clic a la imatge per engrandir. Alguns dels objectes més interessants trobats a la nova imatge del romanent de supernova Vela (XYZ). Crèdit: CTIO, NOIRLab, DOE, NSF, AURA; processament d'imatges: TA Rector (University of Alaska Anchorage, NSF's NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF's NOIRLab).

Dins dels secrets d'un romanent de supernova

A sota, a l'esquerra de la imatge de Vela (XYZ), el púlsar que va néixer de l'explosió de la supernova. Un objecte ultra dens. De la massa d'una estrella en un cos d'uns pocs quilòmetres de diàmetre. El púlsar de la Vela encara gira molt ràpidament. Escombra el cel no menys d'11 vegades per segon!.

Ho he vist aquí.

En un esforç per descobrir el secret de l'energia fosca, un telescopi observa . . .

En un esforç per descobrir el secret de l'energia fosca, un telescopi observa els dracs lluitadors d'Ara OB1.

Clic a la imatge per engrandir. La nebulosa "Dracs lluitadors d'Ara" en un gran núvol molecular. Crèdit: Dark Energy Survey (Sondeig d'Energia Fosca), DOE, FNAL, DECam, CTIO, NOIRLab, NSF, AURA. Processament d'imatges: R. Colombari i M. Zamani (NOIRLab de NSF)

 

La nebulosa NGC 6188 s'ha observat durant gairebé dos segles amb telescopis cada cop més potents. Un d'aquests telescopis la va estudiar per primera vegada a la dècada del 2010 mentre buscava els secrets de l'energia i la matèria fosca davant l'Observatori Vera Rubin.
 

Primer pla del cúmul estel·lar NGC 6193 i la nebulosa NGC 6188  Aquest vídeo es va crear a partir d'una imatge capturada per la càmera OmegaCAM del telescopi VLT Sondeig de l'Observatori Paranal. Se centra en una secció de l'associació estel·lar Ara OB1. Al centre de la imatge hi ha el jove cúmul obert NGC 6193, i a la dreta hi ha la nebulosa d'emissió NGC 6188, il·luminada per la radiació ionitzant de les estrelles més brillants properes. Crèdit: ESO. Música: movetwo

Recentment s'ha parlat molt sobre la posada en marxa de l'Observatori Vera Rubin, explicant que el seu objectiu principal és intentar aclarir la naturalesa de l'energia fosca, que se suposa que explica l'acceleració de l'expansió del cosmos observable durant uns quants milers de milions d'anys, i la naturalesa de la matèria fosca, suposadament havia d'explicar l'existència de les galàxies. Però també havia d'explicar que la càmera que equipava aquest observatori permetia obtenir imatges precioses (essencialment en el visible) i descobrir petits cossos celestes del Sistema Solar.

Resulta que aquest va ser el cas en estudiar una part de la volta celeste a l'hemisferi sud com a part del Dark Energy Survey (DES), una campanya d'observació durant la dècada anterior, que també utilitzava imatges preses en l'ultraviolat proper, el visible i l'infraroig proper per mesurar l'expansió de l'Univers amb l'ajuda de supernoves tipus Ia, les oscil·lacions acústiques bariòniques han deixat les seves traces en la distribució de les galàxies.

El DES va ser possible gràcies a la Dark Energy Camera (DECam) muntada al telescopi Víctor M. Blanco, de quatre metres, situat a l'Observatori Interamericà de Cerro Tololo (CTIO) a Xile.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. El Dark Energy Survey va dur a terme un estudi en profunditat del nostre Univers utilitzant la Dark Energy Camera de 570 megapíxels del telescopi Victor M. Blanco de 4 metres de la National Science Foundation. Crèdit: Fermilab.

Una nova mirada a una estrella descoberta per l'astrònom britànic John Herschel el 1836

Més recentment, el NSF NOIRLab (anteriorment anomenat National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory),  que és el centre nacional dels Estats Units per a l'astronomia de llum visible nocturna de terra, va publicar imatges preses amb la DECam, inclosa una d'espectacular nebulosa.

Oficialment designada com a NGC6188, "Els Dracs Lluitadors d'Ara" és una nebulosa d'emissió situada a uns 4.000 anys llum del Sistema Solar, prop del límit d'un gran núvol molecular en la constel·lació d'Ara (l'Altar).

Clic a la imatge per engrandir. Imatge sublim de la nebulosa "Dracs lluitadors d'Ara" revelada per la Dark Energy Camera  (DECam). Crèdit: Dark Energy Survey, DOE, FNAL, DECam, CTIO, NOIRLab, NSF, AURA. Processament d'imatges: R. Colombari i M. Zamani (NOIRLab de NSF)

La nebulosa deu el seu nom a la seva semblança amb dos "dracs" que emergeixen dels núvols de pols foscos i amenaçadors per enfrontar-se. La seva estructura està produïda pels vents estel·lar i la resplendor de joves estrelles nascudes fa uns quants milions d'anys com a màxim i que esculpeixen el núvol molecular on es van encendre.

La radiació de les estrelles també causa les emissions de la nebulosa excitant inicialment els àtoms i molècules que la componen, que absorbeixen aquesta radiació abans de produir-la des-excitant-la, tot segons processos quàntics.

Ho he vist aquí.

S'ha descobert un segon asteroide troià de la Terra

Clic per engrandir. Amb l'ajuda del telescopi SOAR (sigles de Southern Astrophysical Research;
Recerca Astrofísica del Sud) de 4.1 metres al Cerro Pachón a Xile, els astrònoms han confirmat
que un asteroide descobert l'any 2020 per l'enquesta Pan-STARRS1. anomenat 2020 XL5, és
efectivament un troià. En aquesta imatge artística, l'asteroide es mostra en primer pla inferior
esquerre. Els dos punts brillants a dalt a l'esquerra, son la Terra (dreta) i la Lluna (esquerra).
El Sol apareix a la dreta. Crèdit: NOIRLab, NSF, AURA, J. Da Silva

Cada planeta del Sistema Solar que orbita al voltant del Sol té punts de Lagrange, el més famós dels quals en el cas de la Terra és L2, on es troba en òrbita el telescopi James-Webb. Tanmateix, en L4 i L5 també s'ha de poder trobar l'equivalent dels asteroides que anomenem troians, com en el cas de Júpiter. Els astrònoms han estat durant molt de temps buscant-los amb les mans buides, però avui finalment s'ha descobert un segon troià terrestre.

Lucy, la nova sonda de la NASA que explorarà els asteroides troians. El 16 d'octubre, la NASA
enviarà la seva nova sonda, Lucy, a l'espai. El dispositiu es dirigirà a Júpiter per estudiar els
asteroides que orbiten a la mateixa òrbita que el gegant gasós, anomenats "troians". Els estudi
realitzats per la Lucy permetran conèixer més sobre la història del sistema solar. 

El gran matemàtic Henri Poincaré creia haver demostrat fa poc més d'un segle que no era possible trobar una solució analítica general que descrigués les òrbites de tres cossos, a diferència del cas de dos cossos resolts completament per Newton amb funcions elementals. Per tant, calia cenyir-se a les tècniques d' integració numèrica de les equacions diferencials d'aquests predecessors.

De fet s'equivocava, com va demostrar el matemàtic Karl Frithiof Sundman a principis del segle XX. La solució general existeix però quan es vol utilitzar-la, els càlculs necessaris són molt llargs i lents d'executar-se. L'arribada dels ordinadors després de la Segona Guerra Mundial també canviarà la situació en permetre que els mètodes d'integració numèrica mostrin el seu poder, tal com mostra clarament el premi Nobel Richard Feynman en el seu curs de primer any de física.

En qualsevol cas, ja hi havia solucions analítiques exactes però específiques al problema dels tres cossos, el més conegut dels quals és, per descomptat, el de Joseph Lagrange. Ja al segle XVIII, havia demostrat que sempre existien per a dos cossos, per exemple el Sol i la Terra, una sèrie de cinc punts anomenats des de llavors "punts de Lagrange", on un tercer cos petit podria estar en un estat d'equilibri i relativa immobilitat en relació amb els altres dos cossos.

Alguns d'aquests punts són estables, com L4 i L5, és a dir que si el tercer s'aparta una mica d'aquests punts patirà una força que tendeix a mantenir-lo, mentre que altres, com L2, són inestables. També és per aquest motiu que diversos satèl·lits d'observació famosos com Planck i avui el James Webb s'han enviat al punt L2 de la Terra i el Sol, tal com explica el vídeo del Cnes a continuació sobre això.

Podeu triat l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Potser coneixeu els L5 a la Terra,
però coneixeu els cinc punts L a l'espai? Aquests són els punts de Lagrange i són molt útils per
posicionar determinats satèl·lits... o telescopis espacials com el Webb. T'ho expliquem tot en
aquest vídeo. Crèdit: CNES

Troians a tot el sistema solar

Els punts de Lagrange no són teòrics ni per a l'astronàutica ni per a l'astronomia perquè fa temps que se sap que els punts de Lagrange L4 i L5 del sistema Sol-Júpiter han atrapat durant la història del Sistema Solar molts cossos petits celestes, asteroides que s'han anomenat troians, i que es troben a l'òrbita de Júpiter a 60° cap endavant o cap enrere.

De fet, el primer asteroide troià va ser descobert l'any 1906 per Max Wolf precisament prop de Júpiter, a L4. Va precedir el gegant gasós per 60° en la seva òrbita, il·lustrant per primera vegada les prediccions fetes per Lagrange el 1772. Ara en sabem diversos milers d'ells associats a Júpiter i unes quantes desenes en total per a Venus, Mart, Urà i Neptú.

En teoria, la Terra també n'hauria de tenir, però la caça de troians al nostre Planeta Blau no és paradoxalment de cap manera òbvia, malgrat la proximitat de L4 i L5 al sistema Sol-Terra. De fet, no va ser fins al 2011 que es va descobrir el primer cos d'aquest tipus: 2010 TK7.

Tal com explica un comunicat de premsa de l'ESA, només es podia esperar detectar troians terrestres durant petites finestres d'observació just abans de la sortida del sol o després de la posta del sol, quan un dels punts de Lagrange assoleix el pic a l'horitzó mentre el Sol està amagat a sota. Tanmateix, aquestes finestres són curtes, no permeten observacions llargues i sobretot malauradament, requereixen que els telescopis estiguin apuntats en angles propers a l'horitzó on les condicions d'observació són les pitjors.

                    Imatges de drone del telescopi SOAR al Cerro Pachón a Xile, part de l'Observatori Interamericà
 Cerro Tololo, un programa del NOIRLab de NSF. El Telescopi Gemini Sud i l'Observatori Vera
C.-Rubin són visibles al fons. Crèdit: CTIO, NOIRLab, SOAR, NSF, AURA, JP Burgos

Futures claus per a la colonització del Sistema Solar?

Però, avui, membres del NOIRLab (sigles de National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory; Laboratori Nacional d'Investigació d'Astronomía Óptica-Infrarroja) i dues publicacions d'accés obert a les famoses revistes Nature Communications i The Astrophysical Journal Letters confirmen l'existència a L4 d'un segon asteroide troià per a la Terra que es va detectar originalment a la Terra el 12 de desembre de 2020 amb els instruments de Pan-STARRS1 a Hawaii.

Observat més de prop, en particular, amb el telescopi SOAR (Recerca Astrofísica del Sud) de 4,1 metres al Cerro Pachón a Xile, el troià 2020 XL₅, amb la seva mida de més d'un quilòmetre, és aproximadament tres vegades més gran que el TK7 de 2010. 

La millor determinació dels seus paràmetres orbitals no deixa cap dubte sobre la seva naturalesa. Les observacions també mostren que probablement és un asteroide de tipus C, per tant, un dels que constitueixen aproximadament el 75% dels asteroides del Sistema Solar. Són molt foscos i es creu que són químicament i mineralògicament semblants als meteorits de condrites carbòniques. Per tant, és un record de la composició química del sistema solar primitiu.

Amb el 2020 XL₅ d'alguna manera a l'abast, podria ser objecte de missions, possiblement tripulades, potencialment molt xerrades sobre la cosmogonia del Sistema Solar. Si existeixen altres troians d'aquest tipus, podrien servir de base on explotar els materials necessaris per a la construcció  de les colònies espacials somiades per Jeff Bezos.

Els càlculs de la mecànica celestial indiquen, però, que 2020 XL₅ no es quedarà a L4 per sempre. Tot i així, uns 4.000 anys abans que la combinació de pertorbacions gravitatòries dels altres planetes del Sistema Solar el desallotgés.

Treu l'idioma de subtitulació ala configuració del video. El gran matemàtic Lagrange va canviar la cara
de les matemàtiques i la física posant les bases del càlcul variacional i la mecànica analítica. El seu treball
en mecànica celeste és fonamental, però Lagrange també havia començat a netejar el territori on Évariste
Galois descobriria la teoria de grups. Crèdit: Henri Poincaré Institute, YouTube 

 

Ho he vist aquí.

2021 PH27, un asteroide acabat de descobrir amb l'any més curt conegut.

Clic per engrandir. Recreació artística que mostra l'asteroide 2021 PH27 al passar per Mercuri
en el seu camí al voltant de Sol. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine.org)

Els astrònoms han descobert un nou i estrany asteroide. Anomenat 2021 PH27, orbita al voltant del Sol en l'òrbita més curta mai vista per a un asteroide, portant-lo més a prop del Sol que Mercuri i només una mica més lluny que Venus.

En la seva màxima aproximació es troba a 20 milions de quilòmetres del Sol, el que suposa menys d'una setena part de la distància de la Terra i menys de la meitat de la distància solar més propera de Mercuri. En el punt més llunyà de la seva trajectòria el·líptica es troba a uns 118 milions de quilòmetres del Sol.  

Els astrònoms caracteritzen una òrbita pel que anomenem el seu semieix major, que és la meitat de la seva dimensió més llarga. En aquest cas, el semieix major de 2021 PH27 és d'uns 70 milions de quilòmetres, fet que suposa un rècord; mai s'ha vist un asteroide amb una òrbita tant curta. 

Clic per engrandir. L'òrbita de l'asteroide 2021 PH27 el porta més a prop del Sol que Mercuri,
i una mica més enllà de l'òrbita de Venus. La seva òrbita està inclinada respecte al pla dels
planetes en uns 30° (vegeu el requadre inferior esquerre), de manera que una col·lisió és
extremadament improbable. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine).

El seu període orbital (el temps que triga a fer una volta al Sol, en altres paraules, el seu "any") només dura uns 114 dies, el que també és un rècord. Els anteriors posseïdors del rècord, 2019 LF6 i 2020 AV2, tenen períodes orbitals d'uns 151 dies. 

Això és el que anomenem un asteroide de la classe Atira, que tenen òrbites completament dins de l'òrbita de la Terra. Només se'n coneixen uns 20, incloent els altres dos que acabem d'esmentar. Això fa que el 2021 PH27 sigui important per si mateix; com només tenim un grapat d'aquests objectes, qualsevol nova addició pot dir-nos coses noves. 

Per exemple, com es conserva un asteroide quan s'acosta tant al Sol? La temperatura de la superfície pot arribar als 500 °C (930 °F), suficient per fondre l'estany, el plom i molts tipus de roques. És molt poc probable que hi hagi alguna cosa semblant a l'aigua a aquestes temperatures, sobretot perquè només té un quilòmetre d'ample.

També sabem que els asteroides d'aquesta mida tendeixen a ser munts de runa, només col·leccions soltes de roques més petites unides per la gravetat. Com afecta a la seva forma, la seva estructura i la seva estabilitat interior el fet d'apropar-se tant al Sol?

I realment, en primer lloc com va arribar a aquesta òrbita? A més de la gravetat del Sol, altres forces actuen sobre un asteroide, com l'anomenat efecte YORP: La llum de el Sol té moment, i amb el temps els fotons que colpegen la roca poden fer-la girar més ràpid o més lent, i fins i tot canviar la seva òrbita. Això limita el temps que podria haver estat en aquesta òrbita, per la qual cosa és gairebé segur que es va formar en un altre lloc i va ser mogut a aquesta òrbita, potser per un ajut gravitacional de Venus.

Clic per engrandir. Dues imatges preses amb tot just tres minuts de diferència mostren el
moviment de l'asteroide 2021 PH27 (en vermell i blau) el 13 d'agost de 2021, la nit del
seu descobriment. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/DOI/Decam/AURA/S.S. Sheppard
(Carnegie Institution of Science).

Pot apropar-se decentment a Venus; a l'octubre de 2022 passarà a poc més de 2 milions de quilòmetres del nostre planeta bessó. Això no canviarà gaire l'òrbita, però mostra que la viabilitat a llarg termini d'un asteroide així és qüestionable. Cal tenir en compte que l'òrbita de 2021 PH27 està inclinada més de 30º pel que fa a les òrbites dels planetes interiors, de manera que quan creua les òrbites de Venus i Mercuri està molt per sobre o per sota dels seus plans orbitals. Això fa que una col·lisió sigui extremadament improbable. També fa preguntar-nos si es tracta d'un cometa extint, un que es va quedar sense gel fa molt de temps. Tot i que la pròpia òrbita estranya segueix sent un problema, els cometes poden tenir inclinacions orbitals elevades, de manera que el fet que sigui un cometa antic explicaria al menys això.

Hi ha molt per aprendre d'aquestes roques, però el seu estudi és molt difícil. Des del nostre punt de vista a la Terra, mai s'allunyen del Sol en el cel; el mateix passa amb Mercuri i Venus, que sempre es veuen millor després de la posta de sol i abans de l'alba, quan és el crepuscle (i de fet és quan es va descobrir l'asteroide). El Dark Energy Survey escombra el cel a la recerca de transitoris -objectes que canvien de brillantor o posició al llarg del temps- i 2021 PH27 va aparèixer en imatges crepusculars preses el 13 d'agost de 2021. S'havia mogut visiblement en dues preses realitzades amb només tres minuts de diferència. Realment s'està movent.

I per això es coneixen tan pocs Atiras. Trobar-los és difícil contra el resplendor del cel crepuscular. No obstant això, aquest descobriment demostra que és possible, la qual cosa és encoratjadora. A més, durant molts anys ens ha fascinat la idea que podria haver-hi una classe de petits asteroides orbitant al Sol completament dins de l'òrbita de Mercuri. Anomenats vulcanoides, són totalment teòrics ja que mai se n'ha vist cap. Però si alguna vegada es veu algun, ens dirà molt sobre la dinàmica de sistema solar interior. 

Amb el temps es trobaran més roques com aquesta, i quan ho facin aprendrem molt més sobre el nostre barri. És curiós, aquest asteroide està molt més a prop de la Terra que qualsevol del cinturó d'asteroides entre Mart i Júpiter, i no obstant això, només va ser descobert fa una setmana! Això ens diu que de vegades les coses més properes a nosaltres poden ser les més difícils de trobar, i mirar cap enfora pot ser molt més fàcil de mirar cap a dins. Sembla una metàfora decent. 

 

Ho he vist aquí.

Júpiter: noves imatges espectaculars de les seves bandes de núvols

Clic per engrandir. Aquesta imatge ultraviolada de Júpiter ha estat creada a partit de
dades recollides el 11 de gener de 2017 amb l'ajuda de la Càmera de Gran Angular
3 del telescopi espacial Hubble. La gran taca vermella i la taca vermella Jr. (coneguda
amb el nom de Oval BA), absorbeixen la radiació ultravioleta del Sol i apareixen
enfosquides en aquesta imatge. Crèdit: NASA / ESA / NoirLab / NSF / Aura / M.H. Wong
et I. de Pater (UC Berkeley) et al. M. Zamani.

El Hubble i el telescopi Gemini de l’hemisferi nord continuen proporcionant-nos imatges a diferents longituds d’ona de la fascinant i altament dinàmica atmosfera de Júpiter.

El món dels exoplanetes encara està lluny de ser tan familiar per a nosaltres com el dels planetes del sistema solar. Tot i això, seria erroni dir que coneixem tots els seus secrets, que estem embadalits per les imatges que ens fan girar la vista, per exemple, cap als gegants gasosos. Des de fa algun temps, el telescopi espacial Hubble i el Telescopi Gemini Nord a Mauna Kea, Hawaii, ens han estat proporcionant espectaculars imatges de Júpiter preses en diverses bandes espectrals.

Clic per engrandir. Tres imatges de Júpiter en fals colors ens mostren al gegant
gasós en tres espectres de llum diferents: infraroig, visible i ultraviolat. La imatge de
la esquerra està feta en l'infraroig per l'instrument Nirl (sigles en anglès de Visor en
l'infraroig Proper) a l'observatori Gemini North a Hawaii, la versió a l'hemisferi
nord de l'International Gemini Observatory. La imatge central està feta en llum
visible pel telescopi espacial Hubble. La imatge de la dreta està feta en l'espectre
ultraviolat també pel Hubble. Totes les observacions han estat fetes l'onze de
gener del 2017. Crèdit: International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF /
Aura / NASA / ESA, M.H. Wong i I. de Pater (UC Berkeley) et al.

Una visió multiespectral

Els astrònoms que realitzen campanyes per observar el gegant gasós amb aquests instruments acaben de publicar els últims resultats del seu treball en línia, encara que alguns apareguin en articles ja publicats des de l’any passat. 

Com en el cas de la biosfera, la hidrosfera i l’atmosfera terrestre, sense oblidar la superfície mineral de la Terra, les observacions en el visible, l’infraroig i l’ultraviolat revelen diferents característiques dels fenòmens, proporcionant informació que es complementa entre si per desxifrar els misteris de l’Univers. Aquestes observacions proporcionen informació sobre l'atmosfera de Júpiter, amb cada longitud d'ona  sondejant les diferents capes de núvols i revelant diverses partícules de boira, que contenen molècules que es comporten com colorants a causa de les lleis de la mecànica quàntica tal com explica, per exemple, el premi Nobel de física Richard Feynman al seu famós curs. Per tant, la gran taca vermella té aquest aspecte degut a les molècules d’aquestes partícules que absorbeixen la radiació solar a les longituds d’ona ultraviolades i blaves, donant-li, doncs, un color vermell visible i un aspecte fosc a les longituds d’ona ultraviolades.

Impressionants noves imatges de Júpiter que ens mostren el planeta en longituds
d'ona de llum infraroja, visible i ultraviolada. Aquestes vistes revelen detalls
de les seves característiques atmosfèriques, com ara la gran taca vermella,
les super-tempestes i els ciclons descomunals que cobreixen la superfície
del planeta. ©  International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / Aura /
Nasa / ESA, M. Kornmesser, MH Wong  i I. de Pater (UC Berkeley) et  al.

Ho he vist aquí.

El cometa gegant Bernardinelli-Bernstein travessa el nostre sistema solar

 

Clic per engrandir. Recreació artística de C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein).
Aquesta il·lustració ens mostra el llunyà cometa tal com podria aparèixer al Sistema
Solar extern. S'estima que el cometa Bernardinelli-Bernstein és al voltant de 1000 vegades
més massiu que un cometa típic, el que el fa sens dubte, com el més gran cometa descobert
a la època moderna. Crèdit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Què és un cometa?   D’on provenen? Quants n'hi ha? El seu nom prové del grec
komêtês que significa "pelut". Al Japó, se'ls apoden "estrelles d'escombra". Tants
noms que fan referència a les seves fesomies molt diferents de les estrelles que
brillen al cel. T'ho aclarim en aquest vídeo.  Crèdit: geoenciclopedia.com

Detectat fa gairebé set anys però identificat recentment, l'objecte cometari, potser de la mida d’un planeta nan, envesteix cap al Sol. En una òrbita especialment excèntrica, aquest probable cometa gegant prové del mític núvol d'Oort, a la vora del sistema solar.

Aquest vídeo es forma a partir d'imatges de l'Observatori de la energia
fosca (DES) que mostra el cometa Bernardinelli-Bernstein. Precisament
al centre, s’estima que l’estrella ronda les 1000 vegades la massa d’un
cometa típic, cosa que el converteix sens dubte, en el cometa més grandescobert en
època moderna. Crèdit: Dark Energy Survey (DES) / DOE / FNAL / DECam /
CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli i G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy
Imaging Surveys. Música de Zero-project: Through the Looking Glass (zero-project.gr)

És la noticia del moment, un objecte cometari que potser recorda els centaures del sistema solar actualment es dirigeix cap al Sol i s’anomena 2014 UN271. Com el seu nom indica, en realitat es va descobrir el 2014, però la noosfera només va ser conscient d’aquest descobriment quan anys més tard van analitzar dades que en traïen l'existència. Els astrònoms Pedro Bernardinelli i Gary Bernstein van rebuscar en les observacions d'UN271 del 2014 de l'Observatori de la Energia Fosca (DES), l'objectiu principal del qual és ajudar a treure a la llum la naturalesa de l'energia fosca. 

Clic per engrandir. Crèdit: Pedro Bernardinelli, Twitter

El DES ha permès, per cert, detectar diversos objectes transneptunians. Recordem que un objecte transneptunià, o TNO, és un cos congelat que sol residir al nostre sistema solar més enllà de l’òrbita de Neptú. 2014 UN271 és un TNO i es troba actualment del Sol a una distància de 20,2 unitats astronòmiques (UA), és a dir, 3.000 milions de quilòmetres. Els seus paràmetres orbitals s'han determinat i, per tant sabem que s'origina al núvol d'Oort, i que està en una òrbita el·líptica el periheli és de 10,9 UA del Sol, just fora de l'òrbita de Saturn. Hauria d'arribar al gener del 2031. El seu afeli anterior s'havia de situar a 40.000 UA, o aproximadament 0,6  anys llum, al núvol d'Oort, però després del seu pas més proper al Sol en 10 anys 2014, l'UN271 hauria de partir en direcció d’un altre afeli situat a uns 0,9 anys llum del Sol i que després tornarà a les vores dels planetes del Sistema Solar durant només 4,5 milions d’anys, segons els càlculs de la mecànica celeste. 

Clic per engrandir. L'òrbita del UN271 del 2014 i una ubicació recent. Crèdit: 2014 UN271

Un diàmetre problemàtic, inferior a 100 km o gairebé 370 km?

D’altra banda, el que encara no sabem molt bé és la mida del 2014 UN271. Un cometa fa aproximadament deu quilòmetres. Però, en el cas del 2014 UN271, les mesures de la seva brillantor el 2014 suggereixen que la seva mida seria de l’ordre de cent quilòmetres, potser fins i tot de més de 300 quilòmetres!.

En aquesta última eventualitat, gairebé es podria parlar d’un planeta nan. Tot i això, ja s'han detectat signes d'activitat cometària i que probablement podem afirmar raonablement que en tots els casos, 2014 UN271, recentment rebatejat  C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), és un dels cometes gegants més grans observats des dels inicis dels seus estudis per part dels astrònoms moderns. 

La desgasificació observada a una distància de més de tres mil milions de quilòmetres ha de ser el producte de molècules especialment volàtils com el CO i el CO2. Com que 2014 UN271 s’acostarà al mig de la distància entre Saturn i el Sol, la seva observació no hauria de ser possible a simple vista i només els astrònoms aficionats amb un telescopi de 200 mm podrien observar-la. 

On és la frontera del sistema solar? Podeu triar l'idioma de subtitulació a la
configuració del vídeo. Crèdit: NASAeClips

Ho he vist aquí.

Les estrelles il·luminen el cúmul de l'arbre de Nadal

Clic a la imatge per engrandir. Imatge de NGC 2264. Crèdit: Raigs X; NASA/CXC/SAO. Òptic; T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF i NOIRLab/NSF/AURA) i B.A. Wolpa (NOIRLab/NSF/AURA). Infraroig; NASA/NSF/IPAC/CalTech/Univ. de Massachusetts; Processament d'imatges; NASA/CXC/SAO/L. Frattare i J.Major.

Aquesta nova imatge de NGC 2264, també conegut com el "Cúmul de l'Arbre de Nadal", mostra la forma d'un arbre còsmic amb la resplendor de les llums estel·lars. NGC 2264 és, de fet, un cúmul d'estrelles joves -amb edats compreses entre un i cinc milions d'anys- a la nostra Via Làctia, a uns 2.500 anys llum de la Terra. Les estrelles de NGC 2264 són més petites i més grans que el Sol, i van des d'algunes amb menys d'una desena part de la massa del Sol fins a unes altres amb unes set masses solars.

Aquesta imatge composta mostra el Cúmul de l'Arbre de Nadal. Els llums blaus i blancs (que parpellegen a la versió animada d'aquesta imatge) són estrelles joves que emeten raigs X detectats per l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA. Les dades òptiques del telescopi WIYN de 0,9 metres de la National Science Foundation a Kitt Peak mostren el gas de la nebulosa en verd, corresponent a les "agulles de pi" de l'arbre, i les dades infraroges del Two Micron All Sky Survey mostren les estrelles del primer pla i del fons en blanc. Aquesta imatge s'ha girat en el sentit de les agulles del rellotge uns 160 graus des de l'estàndard astronòmic del Nord apuntant cap amunt, de manera que sembla que la copa de l'arbre és cap a la part superior de la imatge.

Les estrelles joves, com les de NGC 2264, són volàtils i experimenten fortes flamarades en raigs X i altres tipus de variacions que s'observen en diferents tipus de llum. Tot i això, les variacions coordinades i parpellejants que es mostren en aquesta animació són artificials, per emfatitzar les ubicacions de les estrelles vistes en raigs X i ressaltar la similitud d'aquest objecte amb un arbre de Nadal. En realitat, les variacions de les estrelles no estan sincronitzades.

Les variacions observades per Chandra i altres telescopis estan causades per diversos processos diferents. Alguns estan relacionats amb l'activitat dels camps magnètics, incloent flamarades com les que pateix el Sol -però molt més potents- i punts calents i regions fosques a les superfícies de les estrelles que entren i surten de la vista a mesura que aquestes giren. També hi pot haver canvis a l'espessor del gas que enfosqueix les estrelles, i canvis en la quantitat de material que segueix caient sobre les estrelles des dels discos de gas circumdants.

El Centre Marshall de Vols Espacials de la NASA gestiona el programa Chandra. El Centre de Raigs X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla les operacions científiques des de Cambridge (Massachusetts) i les operacions de vol des de Burlington (Massachusetts).

Descripció visual:

Aquesta publicació presenta una imatge formada per un cúmul d'estrelles joves que s'assemblen decididament a un arbre de Nadal còsmic. El cúmul, conegut com a NGC 2264, es troba a la nostra Via Làctia, a uns 2.500 anys llum de la Terra. Algunes de les estrelles del cúmul són relativament petites i d'altres relativament grans, amb una massa que oscil·la entre una dècima i set vegades la del nostre Sol.

En aquesta imatge composta, la semblança del cúmul amb un arbre de Nadal s'ha realçat mitjançant la rotació de la imatge i l'elecció de colors. Les dades òptiques estan representades per línies i formes difuses de color verd, que creen les branques i les agulles de la forma de l'arbre. Els raigs X detectats per Chandra es presenten com a llums blaus i blancs, i s'assemblen a punts brillants de llum a l'arbre. Les dades infraroges mostren les estrelles del primer pla i del fons com a taques blanques brillants contra la negror de l'espai. La imatge s'ha girat uns 150 graus pel que fa a la norma dels astrònoms que el Nord apunti cap amunt. Això situa la cúspide de la forma cònica de l'arbre prop de la part superior de la imatge, encara que no té en compte la lleugera zona nua a les branques de l'arbre, a la part inferior dreta, que probablement s'hauria de girar cap a la cantonada.

En aquesta versió, el cúmul festiu es presenta com una imatge estàtica i com una animació breu. A l'animació, els punts de raigs X blaus i blancs de Chandra parpellegen i centellegen a l'arbre, com els llums d'un arbre de Nadal.

Aquesta imatge va ser considerada per la NASA el 19 de desembre de 2023, com la seva imatge del dia.

Ho he vist aquí.

Que amaguen els misteriosos i molt rars flaixos blaus de l'Univers?

Els misteriosos i molt rars flaixos blaus de l'Univers poden estar amagant una terrorífica destrucció estel·lar. 

Els astrofísics continuen descobrint fenòmens nous i misteriosos al cosmos, com ara  les Transicions Òptiques Lluminoses Ràpides Blaves (LFBOT sigles en anglès de Luminous Fast Blue Optical Transient), que s'han revelat en l'última dècada. Finalment, potser sabrem què s'amaga darrere d'aquestes Transicions Òptiques Lluminoses Ràpides Blaves.

Clic a la imatge per engrandir. Recreació artística generada per IA que mostra una Transició Òptica Lluminosa Ràpida Blava (LFBOT). Crèdit: LS, ChatGPT 

Per la seva pròpia naturalesa, els esdeveniments astronòmics rars i febles només es poden descobrir amb la creixent potència dels telescopis i la seva proliferació, permetent l'observació contínua del cel a escala global. Això és precisament el que fa que una xarxa d'astrònoms ciutadans, com els d'Unistellar, o la posada en marxa d'instruments com el James Webb o el Vera C. Rubin.

Per tant, va caldre esperar fins al 2018 perquè els astrònoms de la noosfera descobrissin unes rares explosions còsmiques blaves brillants anomenades LFBOT. 

Els LFBOT intriguen als astrofísics perquè evolucionen molt més ràpid que altres explosions còsmiques com ara les noves o supernoves clàssiques. Així, les seves corbes de llum en l'espectre visible arriben al seu màxim de brillantor, i després s'esvaeixen en només uns dies. Els LFBOT també romanen molt blaus; les lleis de la física de l'emissió de llum ens diuen que romanen extremadament calents durant gran part de la seva evolució.

És molt difícil estar segur de què s'amaga darrere d'aquests estranys fenòmens, i per descobrir-ho, fins ara només hem tingut 14 esdeveniments d'aquest tipus els fotons dels quals van ser capturats pels nostres telescopis. Podem citar el cas ben publicitat d'AT 2018cow (AT per  Astronomical Transient) i (cow, la vaca (en anglès) que va ser una explosió astronòmica molt potent, de 10 a 100 vegades més brillant que una supernova normal, que va ocórrer a la galàxia CGCG 137-068, a uns 200 milions d'anys llum de la Via Làctia a la constel·lació d'Hèrcules.

Els teòrics han multiplicat les hipòtesis exòtiques sobre ells. Per exemple, el de Tidal Disruption Event (o TDE sigles en anglès de Esdeveniment de Disrupció de Marea), que es poden traduir com a "esdeveniments de disrupció deguts a l'efecte de marea" Jean-Pierre Luminet va ser un dels pioners de l'estudi teòric d'aquestes TDE fa gairebé 40 anys amb un dels grans teòrics dels forats negres, l'australià Brandon Carter. Els dos astrofísics relativistes, tots dos a l'Observatori de París en aquell moment, també havien presentat el seu treball en un article a la famosa revista Nature el 1982, seguit d'un altre a  Astronomy & Astrophysics el 1983.

Però, segons Anya Nugent del Centre d'Astrofísica de Harvard, aquests escenaris expliquen malament totes les propietats observades. Ella i els seus col·legues creuen que tenen la clau del trencaclosques, tal com expliquen en un article d'accés obert a arXiv.

Recreació artística d'una Transició Óptica Lluminosa Ràpida Blava  (LFBOT). Crèdit: NASA, ESA, NOIRLab de la NSF, Mark Garlick, Mahdi Zamani

Estrelles Wolf-Rayet?

Però per entendre de què va tot això, cal parlar una mica sobre... les estrelles Wolf-Rayet, conegudes des del 1867. Com el seu nom indica, van ser descobertes per Charles Wolf i Georges Rayet de l'Observatori de París mentre observaven tres estrelles a la constel·lació del Cigne com a part d'estudis en una disciplina molt jove que aleshores es desenvolupava ràpidament després del treball del físic alemany Gustav Kirchhoff i el químic Robert Bunsen: L'espectroscòpia.

Aquestes estrelles semblaven anormals a causa de la presència d'elements estranys a les línies espectrals en emissió d'origen desconegut. Els astrofísics del segle XX arribarien a entendre que les estrelles WR són estrelles massives que superen les 10 masses solars, que observem al final de les seves vides, experimenten inestabilitats que els fan expulsar part de les seves capes superiors, un preludi d'explosions de supernoves del tipus SNII.

Per tant, només viuen uns quants milions d'anys com a màxim sobre la seqüència principal, sintetitzant elements com ara el carboni i l'oxigen, abans de col·lapsar gravitacionalment. L'explosió deixarà enrere com a cadàver estel·lar una estrella de neutrons i, en el cas de les estrelles més massives, de vegades forats negres estel·lars.

Una variant de l'escenari dels objectes de Thorne-Zytkow?

 
En el model explicatiu que actualment prefereix l'equip d'astrofísics, tot comença amb un sistema binari amb dues estrelles massives. Una és més massiva que l'altra i està evolucionant ràpidament, arrencant amb el seu camp gravitacional capes de material superficial a l'altra estrella, deixant al descobert el seu cor d'heli produït per les reaccions de fusió termonuclear. Així s'obté una estrella Wolf-Rayet, mentre que l'estrella "caníbal", havent-se tornat encara més massiva, s'esfondra ràpidament, emetent una explosió de supernova i deixant enrere com a restes un objecte compacte, un forat negre o una estrella de neutrons.

Després de centenars o milers d'anys, aquest romanent compacte finalment cau al nucli de l'estrella Wolf-Rayet i la destrueix, produint un LFBOT. Aquesta és una variant de l'escenari de l'objecte Thorne-Zytkow.

Els investigadors creuen, però, que aquest escenari haurà de ser confirmat per més observacions. S'espera que l'Observatori Vera C. Rubin, amb el seu extens estudi del cel de deu anys, tingui un paper important en el descobriment de nous LFBOT, inclosos els més febles i distants. Això permetrà una millor comprensió del seu origen i evolució al llarg de la història còsmica.

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.

Un Nadal estel·lar

El Nadal passat, El telescopi de raigs X Chandra ens va regalar un cúmul d'estrelles. Aquest any, noves vistes de telescopi (combinades amb dades de Chandra) ens han regalat una cosa especial.

El Cúmul de l'Arbre de Nadal, situat a la nostra Via Làctia a uns 2.500 anys llum de la Terra, és un cúmul d'estrelles joves d'entre 1 milió i 5 milions d'anys. els raigs X que emeten i que són detectats per Chandra. "agulles de pi de l'arbre" i el verd representa la llum a l'espectre visible.

A la primera imatge, les dades òptiques (en verd i violeta) van ser captades per l'astrofotògraf Michael Clow des del seu telescopi a Arizona el novembre de 2024. A la segona imatge del cúmul, publicada el 2023, les dades òptiques (en verd) van ser observats pel telescopi WIYN de 0,9 metres de la National Science Foundation a Kitt Peak, Arizona.

Les imatges han estat girades en el sentit de les agulles del rellotge uns 160 graus des de l'estàndard astronòmic del Nord apuntant cap amunt, de manera que sembla que la copa de l'arbre és cap a la part superior de la imatge.

Clic per engrandir. Núvols verds en forma de con que s'assemblen a un arbre de fulla perenne. Crèdits: Raigs X: NASA/CXC/SAO; Òptica: Clow, M.; Processament d'imatges: NASA/CXC/SAO/L.

Clic per engrandir. Línies i formes verdes difuses que recorden les branques i les agulles d'un arbre de fulla perenne, amb llums brillants blaves i blanques -estrelles dins del cúmul- disperses per ell. de la imatge. Les estrelles es veuen en primer i segon pla com a motes brillants de llum blanca contra la negror de l'espai. Crèdits: Raigs X: NASA/CXC/SAO; Òptic: T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF i NOIRLab/NSF/AURA) de Massachusetts; NASA/CXC/SAO/L.

 

Ho he vist aquí.

Juno: Els resultats científics ofereixen la primera visió en 3D de l'atmosfera de Júpiter

Clic per engrandir. L'aspecte de les bandes de Júpiter és creat per la "capa meteorològica"
que forma els núvols. Aquesta imatge composta mostra vistes de Júpiter (d'esquerra a dreta)
en llum infraroja i visible preses pel telescopi Gemini North i el telescopi espacial Hubble de
la NASA, respectivament. Crèdits: Observatori Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA,
M.H. Wong i I. de Pater et al. (UC Berkeley).

Les noves troballes de la sonda Juno de la NASA que orbita al voltant de Júpiter proporcionen una imatge més completa de com les característiques atmosfèriques distintives i acolorides del planeta ofereixen pistes sobre els processos invisibles que hi ha sota els seus núvols. Els resultats destaquen el funcionament intern dels cinturons i zones de núvols que envolten Júpiter, així com els seus ciclons polars i fins i tot la Gran Taca Vermella.

Els investigadors han publicat avui diversos articles sobre els descobriments atmosfèrics de Juno a les revistes Science i Journal of Geophysical Research: Planets. Altres articles apareixen en dos números recents de Geophysical Research Letters. 

"Aquestes noves observacions de Juno obren un tresor de nova informació sobre les enigmàtiques característiques observables de Júpiter", va dir Lori Glaze, directora de la Divisió de Ciències Planetàries de la NASA a la seu de l'agència a Washington. "Cada article dóna llum sobre diferents aspectes dels processos atmosfèrics del planeta, un meravellós exemple de com els nostres equips científics de diversitat internacional enforteixen la comprensió del nostre sistema solar".

Juno va entrar a l'òrbita de Júpiter el 2016. Durant cadascuna de les 37 passades de la nau pel planeta fins ara, un conjunt especialitzat d'instruments ha mirat per sota de la seva turbulenta coberta de núvols. 

"Anteriorment, Juno ens va sorprendre amb indicis que els fenòmens a l'atmosfera de Júpiter eren més profunds del que s'esperava", va dir Scott Bolton, investigador principal de Juno de l'Institut de Recerca del Sud-oest a San Antonio i autor principal de l'article del Journal Science sobre la profunditat dels vòrtex de Júpiter. "Ara, estem començant a unir totes aquestes peces individuals i a obtenir la nostra primera comprensió real de com funciona la bella i violenta atmosfera de Júpiter en 3D".

El radiòmetre de microones (MWR) de Juno permet als científics de la missió treure el cap per sota dels cims dels núvols de Júpiter i sondejar l'estructura de les nombroses tempestes de vòrtex. La més famosa d'aquestes tempestes és l'icònic anticicló conegut com la Gran Taca Vermella. Més ample que la Terra, aquest vòrtex carmesí ha intrigat els científics des del seu descobriment fa gairebé dos segles. 

Clic per engrandir. Aquesta il·lustració combina una imatge de Júpiter de l'instrument JunoCam
a bord de la nau espacial Juno de la NASA amb una imatge composta de la Terra per representar
la mida i la profunditat de la Gran Taca Roja de Júpiter. Crèdits: Dades de la imatge
JunoCam: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Processament de la imatge JunoCam per Kevin
M. Gill (CC BY); Imatge de la Terra: NASA

Els nous resultats mostren que els ciclons són més càlids a la part superior, amb densitats atmosfèriques més baixes, mentre que són més freds a la part inferior, amb densitats més altes. Els anticiclons, que giren en sentit contrari, són més freds a la part superior però més càlids a la inferior.

Les troballes també indiquen que aquestes tempestes són molt més altes del que s'esperava, ja que algunes s'estenen 60 milles (100 quilòmetres) per sota dels cims dels núvols i d'altres, incloent-hi la Gran Taca Vermella, s'estenen més de 200 milles (350 quilòmetres). Aquest sorprenent descobriment demostra que els vòrtexs cobreixen regions més enllà d'aquelles on es condensa l'aigua i es formen els núvols, per sota de la profunditat on la llum solar escalfa l'atmosfera.

L'alçada i la mida de la Gran Taca Vermella fan que la concentració de massa atmosfèrica dins de la tempesta pugui ser detectada pels instruments que estudien el camp gravitatori de Júpiter. Dos sobrevols propers de Juno sobre la taca més famosa de Júpiter van oferir l'oportunitat de cercar la firma gravitatòria de la tempesta i complementar els resultats del MWR sobre la seva profunditat.

Amb Juno viatjant a baixa altura sobre la coberta de núvols de Júpiter a unes 130.000 mph (209.000 kph), els científics de la Juno van poder mesurar canvis de velocitat tan petits com 0,01 mil·límetres per segon utilitzant una antena de seguiment de la Xarxa d'Espai Profund de la NASA, des d'una distància de més de 400 milions de milles (650 milions de quilòmetres). Això va permetre a l'equip limitar la profunditat de la Gran Taca Vermella a uns 500 quilòmetres per sota del cim dels núvols.

"La precisió requerida per obtenir la gravetat de la Gran Taca Vermella durant el sobrevol del juliol del 2019 és sorprenent", va dir Marzia Parisi, científica de Juno del Laboratori de Propulsió a Raig de la NASA (JPL) al sud de Califòrnia i autora principal d'un article publicat a la revista Science sobre els sobrevols gravitatoris de la Gran Taca Vermella. "Poder complementar la troballa de MWR en profunditat ens dóna una gran confiança que els futurs experiments gravitatoris a Júpiter donaran resultats igualment intrigants".

Bandes i zones

A més dels ciclons i anticiclons, Júpiter és conegut pels seus característics cinturons i zones: bandes blanques i vermelloses de núvols que envolten el planeta. Les bandes estan separades per vents forts d'est a oest que es mouen en adreces oposades. Juno va descobrir anteriorment que aquests vents, o corrents en raig, arriben a profunditats d'unes 2.000 milles (aproximadament 3.200 quilòmetres). Els investigadors continuen tractant de resoldre el misteri de com es formen els corrents en raig. Les dades recollides pel MWR de Juno durant múltiples passades revelen una possible pista: que el gas amoníac de l'atmosfera es desplaça cap amunt i cap avall en una alineació notable amb els corrents en raig observats.

"En seguir l'amoníac, trobem cèl·lules de circulació tant a l'hemisferi nord com al sud que són de naturalesa similar a les 'cèl·lules Ferrel', que controlen gran part del nostre clima aquí a la Terra", va dir Keren Duer, estudiant de postgrau de l'Institut de Ciències Weizmann d'Israel i autora principal de l'article de Journal Science sobre les cèl·lules similars a les Ferrel a Júpiter. "Mentre que la Terra té una cèl·lula Ferrel per hemisferi, Júpiter en té vuit cadascuna almenys 30 vegades més gran".

Les dades del MWR de Juno també mostren que els cinturons i les zones experimenten una transició al voltant de 65 quilòmetres per sota dels núvols d'aigua de Júpiter. A poca profunditat, els cinturons de Júpiter són més brillants en llum de microones que les zones veïnes. Però a nivells més profunds, per sota dels núvols d'aigua, passa el contrari, cosa que revela una similitud amb els nostres oceans.

Clic per engrandir. Instruments a bord de la nau Juno. Crèdit: NASA. Infografia en català: Sci-Bit

Anomenem a aquest nivell la "Joviclina" per analogia amb la capa de transició que s'observa als oceans de la Terra, coneguda com a termoclina, on l'aigua del mar passa bruscament de ser relativament càlida a relativament freda", explica Leigh Fletcher, científic participant a Juno de la Universitat de Leicester (Regne Unit) i autor principal de l'article publicat al Journal of Geophysical Research: Planets, a on es destaquen les observacions per microones de Juno dels cinturons i zones temperades de Júpiter.

Ciclons polars

Juno va descobrir anteriorment disposicions poligonals de tempestes ciclòniques gegants en ambdós pols de Júpiter: vuit disposades en un patró octogonal al nord i cinc disposades en un patró pentagonal al sud. Ara, cinc anys més tard, els científics de la missió, utilitzant les observacions del Mapejador Auroral Infraroig Jovià (JIRAM) de la nau, han determinat que aquests fenòmens atmosfèrics són extremadament resistents, romanents a la mateixa ubicació.

"Els ciclons de Júpiter s'afecten mútuament en el seu moviment, cosa que fa que oscil·lin al voltant d'una posició d'equilibri", explica Alessandro Mura, coinvestigador de Juno a l'Institut Nacional d'Astrofísica de Roma i autor principal d'un article publicat recentment a Geophysical Research Letters sobre les oscil·lacions i l'estabilitat dels ciclons polars de Júpiter. "El comportament d'aquestes lentes oscil·lacions suggereix que tenen arrels profundes".

Les dades del JIRAM també indiquen que, igual que els huracans a la Terra, aquests ciclons volen avançar cap als pols, però els ciclons situats al centre de cada pol els fan retrocedir. Aquest equilibri explica on resideixen els ciclons i els diferents números a cada pol.

Més sobre la missió

JPL, és una divisió de Caltech a Pasadena, Califòrnia, que  gestiona la missió Juno. Juno forma part del Programa de Noves Fronteres de la NASA, que es gestiona al Centre de Vol Espacial Marshall de la NASA a Huntsville, Alabama, per al Directori de Missions Científiques de l'agència a Washington. Lockheed Martin Space, de Denver, va construir i opera la nau espacial.

Podeu obtenir més informació sobre Juno fent un clic aquí.

Ho he vist aquí.