Missió Kepler

El coet Delta II que portava el telescopi espacial Kepler es va enlairar del complexe 17-B de Cap Canaveral Air Force Station el passat 7 de març a les 4h49 del matí, hora d'Andorra.

La Missió Kepler es proposa trobar el primer planeta de caracteristiques similars a la Terra fora del nostre sistema solar. Per aquest proposi s'ha concebut un telescopi de 0.95 metres de diametre tipus Schmidt amb una camera composta de 42 Charged Couple Devices (CCDs) de 2200x1024 pixels, que cobriran una area de 105 graus quadrats en el cel (12 graus de diametre).

La camera no fara imatges al estar fora de focalització sino que mesurara les variacions infinitesimals de la llum d'unes 100.000 estrelles de la nostra galaxia entre les constel·lacions del Cigne i de la Lyra, variacions provocades pel transit de planetes al davant de l'estel.

Les dades que obté el Kepler s'enmagatzemen en les memories de la nau i s'envien a la Terra un cop al mes per que siguin analitzades.

El Kepler encara maniobrarà durant uns dies per arribar a la seva orbita final. La durada esperada de la missió és de 3 anys i mig. Per més informació: http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/main/index.html

El Hubble, observatori de l'espai i del temps

El Hubble en orbita sobre la Terra (Credit: NASA)

Article publicat a El Periòdic d'Andorra el 01/03/2009

El 15 de febrer passat va marcar el 445è aniversari del naixement de Galileu Galilei, el matemàtic i astrònom italià. Ell va ser el primer en utilitzar un telescopi per observar el cel l'any 1609, fet que va canviar radicalment la nostra manera d'entendre i d'observar l'univers i que celebrem amb l'any internacional de l'astronomia.

Els telescopis han estat des d'aleshores uns dels instruments científics més utilitzats en la societat moderna, fins al punt que avui en dia no solament l'utilitzen professionals, sinó també milions d'astrònoms aficionats que els compren o se'ls construeixen ells mateixos. S'han construït multitud de telescopis de tota mena que permeten observar el cel des dels raigs gamma fins a les ones ràdio. Un dels més reeixits i més extraordinaris és el Telescopi Espacial Hubble, anomenat en honor a l'astrònom americà Edwin Hubble, descobridor de l'expansió de l'univers, tant per la seva història com per la seva contribució al coneixement astronòmic.

La Història del telescopi espacial comença al 1946, quan l'astrònom americà Lyman Spitzer va demostrar en Astronomical Advantages of an Extra-Terrestrial Observatory que un telescopi en l'espai permetria obtenir imatges de molta millor qualitat perquè no el molestarien les turbulències atmosfèriques. Malgrat el suport de la comunitat astronòmica i la influència de Spitzer, no va ser fins al 1968 quan la NASA va començar a definir el programa del Telescopi Espacial amb un data de llançament al 1979. Però la crisi econòmica de principi dels 70 va alentir el projecte durant uns anys, obligant a revisar els primers dissenys. Al 1978, l'entrada de l'Agència Espacial Europea (ESA) en el programa va desbloquejar la situació. L'ESA va acordar finançar una part del telescopi, construir un dels primers instruments i les cèl.lules solars, així com proveir una part del personal que treballaria en el telescopi a canvi del 15% del temps d'observació. Però la complexitat de la construcció del telescopi, dels seus miralls i dels instruments embarcats va anar retardant la data de llançament, prevista en principi al 1983, fins a final del 1986, elevant considerablement els costos de 400 milions fins als 2.500 milions de dòlars.

Malauradament, la tràgica explosió del transbordador espacial Challenger el 28 de gener del 1986 va parar completament el programa espacial americà. No va ser fins al 24 d'abril del 1990 que el transbordador espacial Discovery va dur el Hubble fins a la seva òrbita, a 600 km d'altitud al voltant de la Terra. Els problemes del telescopi no van acabar aleshores; les primeres imatges que es van obtenir a les poques setmanes van revelar una desagradable sorpresa. Si bé les imatges tenien una qualitat superior a les obtingudes amb telescopis terrestres, no s'arribava a la qualitat esperada. El mirall principal del Hubble tenia un defecte de fabricació de només 2,3 micròmetres però que no permetia focalitzar completament les imatges. Encara que per molts programes d'observació el defecte no era molest, l'observació d'objectes llunyans i molt febles era gairebé impossible.

Per corregir aquest defecte, la NASA va encarregar la construcció del corrector òptic COSTAR, que es va haver d'instal.lar en la primera missió de reparació del telescopi. Aquestes missions ja estaven previstes pel manteniment de l'observatori, però mai s'havia dissenyat una missió tan complexa, com la que va tenir lloc al desembre del 1993, amb poques perspectives d'èxit. Avui en dia continua sent una de les missions de treball en l'espai més difícils i perilloses mai executades. Sortosament, els astronautes van executar la seva feina perfectament i les primeres imatges realitzades amb l'òptica correctora resultaven superiors a les expectatives, havent-se corregit completament el defecte del mirall primari.

Des d'aleshores l'impacte del Hubble sobre l'astronomia ha estat immillorable, tal com Spitzer va predir fa 60 anys. El telescopi espacial, tot i només ser un telescopi amb un mirall de 2,5 metres de diàmetre, petit en comparació als de deu metres de diàmetre en la Terra, ens ha permès de veure les primeres galàxies que es van formar, quan l'univers tenia una quinzena part de l'edat actual, gràcies a l'observació de camps profunds com ara el Deep Field, al 1995, o l'Ultra Deep Field, al 2004. També ha estat darrere el descobriment de l'acceleració de l'expansió de l'univers o dels forats negres al centre de les galàxies, entre d'altres, ja que les dades del Hubble han propiciat l'escriptura de més de 5.000 articles científics en tots el camps de l'astronomia, des dels planetes del sistema solar fins a l'origen mateix de l'univers.

Des del 1994, el Hubble ha rebut tres cops més la visita dels astronautes i a mitjan aquest any, el transbordador Atlantis farà una nova visita a l'extraordinari instrument per una última missió de manteniment. S'instal.laran dos nous detectors, es repararan els que han fallat i s'instal.laran noves bateries i giroscopis que esperem que permetran mantenir el bon funcionament del telescopi fins al 2014 o al 2015, moment en el qual la NASA i l'ESA llençaran el seu successor, el James Webb Telescope. El nou telescopi espacial, que ja està en construcció, tindrà un mirall de sis metres de diàmetre, però no estarà en òrbita al voltant de la Terra, sinó en un punt estable entre nosaltres i el Sol, més enllà de la Lluna.

Encara no s'ha decidit quin serà el destí del Hubble un cop desballestat, però molts dels que hem treballat amb i pel Hubble esperem que la NASA el recuperi de la seva òrbita i l'exhibeixi en l'Smithsonian National Air and Space Museum de Washington, a fi que després d'observar les seves sumptuoses imatges (http://www.hubblesite.org/gallery) es pugui rendir un tribut adequat a aquest esplèndid observatori de l'espai i del temps que ha permès a la humanitat fer un pas de gegant en el coneixement global de l'univers.

Dins de l'ull del Helix

L'Observatori Europeu de l'Hemisferi Sud (ESO) ens ofereix avui una nova imatge de la magnifica nebulosa planetària Helix també coneguda com "l'ull de Deu".


Aquesta nova imatge de la nebulosa planetària Helix ha estat obtinguda amb el Wide Field Imager, una càmera de gran camp instal·lada en el telescopi de 2.2m de l'observatori de la Silla (Xile). L'imatge mostra un ric fons de galaxies distants que no es veu habitualment en altres imatges d'aquest objecte.

La nebulosa Helix, NGC 7293, es troba a 700 anys-llum de distancia en la constel·lació d'Aquari. És un dels més pròxims i més espectacular exemples de nebulosa planetària. Aquests objectes exòtics no tenen res a veure amb planetes, però son el floriment final d'estels de tipus com el nostre Sol abans de retirar-se com nanes blanques. Les capes gasoses son expulsades de la superfície estel·lar, agafant sovint formes complexes i espectaculars, que brillen sotmeses a la dura radiació ultra-violeta de la feble però molt calenta estrella central. L'anell principal de la nebulosa Helix fa aproximadament 2 anys-llum, o sigui la meitat de la distancia entre el Sol i el seu veí estel·lar més pròxim.

A pesar de ser fotogràficament molt espectacular, Helix es molt difícil de veure ja que la seva llum s'extens sobre una gran àrea del cel i l'historia del seu descobriment es bastant obscura. Va aparèixer primer en una llista de nous objectes compilada per l'astrònom alemà Karl Ludwig Harding al 1824. El nom Helix prové de la forma de tirabuixó que es veia en les primeres fotografies.

Encara que el Helix sembla bastant més un donut, els estudis han mostrat que consisteix possiblement de 2 discs separats amb anells externs i filaments. El disc intern més brillant sembla expandir-se a uns 100 000 km/h i ha tardat uns 12 000 anys en formar-se.

Per la proximitat relativa del Helix - cobreix una àrea del cel aproximadament 1/4 de la lluna - es pot estudiar en molt més detall que qualsevol altre nebulosa planetària i s'ha trobat que té una estructura inesperadament complexe. Tot al interior de l'anell s'hi poden veure petits blobs, coneguts com "nusos cometaris", amb cues febles que s'estenen allunyant-se de l'estel central. Semblen com gotetes de liquid que s'escamparien sobre un vidre. Encara que semblin molt petits, cada nus és igual de gran que el nostre sistema solar. Aquests nusos han estat estudiats tant amb el Very Large Telescope de l'ESO com amb el Telescopi Espacial Hubble de la NASA/ESA, però encara en tenim només una comprensió parcial. Una observació detallada de la part central de l'objecte revela no sols els nusos, però també molts galàxies llunyanes vistes a través el prim vel de gas brillant. Algunes d'aquestes galàxies semblen ajuntar-se en grups diversos, dispersats en varies parts de l'imatge.

L'ESO ha fet una nota de premsa en anglès en que podreu trobar a més de l'imatge, varis videos sobre Helix.

El Pic d'Arcalis, La Muntanya Solar

La portada del llibre de Bonaventura Adellach i Jaume Riba, "El Pic d'Arcalis, La Muntanya Solar" ha servit pel poster que la Comissió Nacional Andorrana per la Unesco ha fet per celebrar l'Any Internacional de l'Astronomia.

Observació del Cometa Lulin a la Seu

Segons m'informa la Silvia de Cambra, presidenta del Grup d'Amics de les Matemàtiques d'Andorra, l'Agrupació Astronòmica de la Seu d'Urgell organitza una sessió d'observació del Cometa Lulin el dissabte 21 a les 22h30 a l'esplanada al costat de la caserna dels Bombers de la Seu d'Urgell (si la meteorologia ho permet).

Cels clars!

El Cometa Lulin C/2007 N3

Cometa C/2007 N3 observat per Greg Ruddel el 6 de Febrer del 2009. Més imatges del mateix astrònom a la seva web

Per aquest any internacional de l'astronomia, estem d'enhorabona. El Cometa C/2007 N3, anomenat Lulin s'acosta a la Terra i ha esdevingut visible a simple vista en cels obscurs des del passat 6 de Febrer després de voltar el Sol. El Lulin serà al punt més próxim de la Terra (61 milions de kilometres) el proper 24 de Febrer i s'espera que tingui una magnitud de +4 que la faci visible fins i tot en zones urbanes.

El Lulin va ser descobert el 11 de Juliol del 2007 per Ye Quanzhi, estudiant xinés de meteorologia, i Lin Chi-Sheng, del observatori Lulin de Taiwan.

Per observar el Lulin heu d'anar a dormir una mica tard ja que es visible a partir la 1 de la nit en direcció Sud-Est cap a Sud. Actualment es troba en la constel·lació de la Verge, aprop de Spica i es mou cap la constel·lació del Lleó on passarà aprop de Saturn el dia 23. El Lulin presenta un caracteristic color verd degut a la composició quimica dels jets de gasos que s'escapen del nucli congelat, essencialment cianogen (CN)2 i carboni diatomic (C2).

Credit: Sky and Telescope (2009)

Podeu trobar més imatges i més informació a SpaceWeather.com.

Fills dels Estels

Nebulosa del Cranc, restes de la supernova de tipus II del 1054, vista pel Telescopi espacial Hubble (Credit: NASA/ESA)

Article publicat a El Periòdic d'Andorra el 04/02/09:

Celebrant l'any internacional de l'astronomia, aquest article enceta una sèrie de col.laboracions amb EL PERIÒDIC per intentar apropar a tothom aquesta ciència lligada a la humanitat des de la nit dels temps.

Sovint hom pensa que l'astronomia és una ciència molt allunyada de la realitat quotidiana. Sembla que els astrònoms mirem al cel despreocupant-nos del que passa a la Terra amb la resta dels humans. La veritat és què el que ens preocupa està sovint molt més íntimament lligat amb nosaltres del que pensa la gent. Segurament molts de vosaltres us heu parat a pensar alguna vegada de què estem fets els humans. Potser heu agafat una enciclopèdia qualsevol i heu trobat que el cos humà es compon de tres elements principals que són 65% d'oxigen, 18% de carboni i 10% d'hidrogen.

ALHORA, SOM
fets d'heli, calci, fòsfor, potassi, sofre o ferro amb quantitats molt més petites, però indispensables per a la vida. Ara, el que potser no us heu preguntat mai, o potser sí si sou prou curiosos, és d'on vénen tots aquests elements químics que ens componen.
Durant segles científics de tota classe van buscar la resposta a aquesta pregunta, que no va arribar fins fa uns pocs anys gràcies a les investigacions i les observacions dels astrònoms.George Gamow i Ralph Alpher, dos astrofísics americans, van ser els primers en proposar als anys 40 que l'hidrogen, l'element més comú en l'univers, juntament amb la majoria de l'heli, es van crear pocs segons després d'aquest moment que anomenem Big Bang, l'instant d'origen de tot el nostre Univers. D'això fa ara uns 15.000 milions d'anys, en aquells moments inicials on l'Univers sencer era una sopa bulliciosa i concentrada de partícules elementals com ara els quarks, que en expandir-se i refredar-se, van ajuntar-se per formar el primer protó, el nucli de l'àtom d'hidrogen.
La resta d'elements com ara l'oxigen i el carboni es van crear molt més tard, uns quants centenars de milions d'anys després del Big Bang. Als anys 50, Fred Hoyle, un astrònom americà i els seus col.laboradors van descobrir que l'únic lloc que té les condicions necessàries per crear aquests elements és el cor dels estels. Els estels neixen de grans núvols d'hidrogen que hi ha en el cosmos, com a llegat del Big Bang. A causa de la força de la gravitació, parts d'aquests núvols es concentren en enormes boles d'hidrogen que atrauen més i més hidrogen cap a elles.

QUAN LES
condicions de temperatura i pressió arriben al nivell necessari en l'interior de les boles, és a dir, almenys uns tres milions de graus Kelvin, els àtoms individuals d'hidrogen comencen a fusionar-se per crear un àtom d'heli que consisteix bàsicament en dos àtoms d'hidrogen. És el que anomenem una reacció de fusió nuclear. Aquesta reacció extremament poderosa i energètica és la que fa que els estels com el nostre sol emetin la llum i la calor necessàries per a la vida a la Terra.
Les reserves d'hidrogen dels estels no són inesgotables, i a mesura que avancen en el seu cicle de vida, l'hidrogen esdevé de més en més escàs. Al cap d'uns centenars de milions d'anys pels estels més massius o d'uns milers de milions d'anys pels menys massius, els estels ja no tenen suficient hidrogen per seguir amb la seva reacció de fusió nuclear. Comencen aleshores un segon cicle, la fase de gegants vermells, on, en lloc de fusionar hidrogen, fusionen l'heli que havien produït en la primera fase. Aquesta fusió és la que permet crear elements com per exemple l'oxigen o el carboni del qual estem fets principalment.
Però només són certs estels, els més massius, almenys nou vegades més grans que el nostre sol, que aconsegueixen crear per fusió nuclear elements tant o més pesants com el ferro. Aquests estels, un cop han esgotat tot el combustible per la fusió nuclear, acaben explotant de manera violenta i espectacular en el que els astrònoms anomenem Supernova de tipus II, destruint completament tot el que els envolta. L'última supernova d'aquest tipus que es va observar a la Terra va ser al 1054, en la constel.lació del Taure, sent tan brillant que durant 23 dies es va poder veure en plena llum del dia com ho van registrar astrònoms xinesos, japonesos i àrabs de l'època tot i ser a més de 6.300 anys llum de distància, cosa que equival a uns 60.000 bilions de quilòmetres (un 6 amb 16 zeros al darrere).
Són les explosions més poderoses i destructives que s'observen en l'Univers, cosa que provoca que el cor d'aquests estels quedi quasi completament desintegrat i els diversos elements químics que s'han produït per les reaccions de fusió s'escampin a gran velocitat sota la forma de grans núvols de pols còsmica. Avui en dia encara podem observar les restes de la supernova del 1054 sota la forma del núvol de pols que anomenem la nebulosa del cranc o Messier 1 al ser el primer objecte que l'astrònom francès Charles Messier va catalogar al 1774 en el seu Catalogue de Nebuleuses et amas d'étoiles. Les explosions gegantines de les supernoves provoquen alhora ones de xoc d'una potència fabulosa que es propaguen fins a enormes distàncies i que en topar contra grans concentracions d'hidrogen inicien el procés de formació d'un nou estel i potser també d'un nou sistema planetari.

AIXÍ ÉS
com creiem que segurament va començar la nostra història, la història del nostre sistema solar, fa uns 5.000 milions d'anys. La mort d'un estel gegant en les proximitats d'on som ara, expulsant el seu sembrat d'elements químics, va iniciar la formació del nostre sol, de la nostra Terra i de tota la vida que en ella s'hi troba. Encara no hem acabat d'encaixar amb precisió totes les peces del trencaclosques dels nostres orígens i són molts encara els misteris que esperen resposta.
Però sabem que som els fills directes d'aquell estel i dels milions d'altres estels desapareguts que al llarg de la història de l'univers l'han anat enriquint amb la llavor química de la vida. Som l'últim, o penúltim, esglaó en la gran història de l'evolució còsmica.
Per això, quan observem el cel, quan mirem als estels, no fem res més que buscar la resposta a la pregunta més íntima que s'ha fet l'home des que té ús de raó: ¿d'on venim? No és d'estranyar aleshores la vibrant fascinació que l'astronomia exerceix sobre els homes des de temps immemorials. Buscant l'origen de l'univers hem trobat les claus del nostre propi origen.
Estudiant com evoluciona el cosmos, provem d'entreveure quin serà el nostre esdevenir. Cercant altres planetes tant dins com fora del nostre sistema solar volem saber si habitem en l'únic racó de l'espai on ha proliferat la vida i ha advingut la consciència.