Astronomia 2009

El Sol en mínims d'activitat

El Sol no és en absolut una estrella inactiva. La manifestació més evident de la seva activitat són les anomenades taques solars, regions de la seva superfície més fredes que el material que les envolta. Com altres fenòmens que es donen al Sol (erupcions solars, ejeccions de massa coronal, etc.), les taques estan associades als camps magnètics. Ja a mitjan segle XIX l'astrònom alemany H. Schwabe es va adonar que l'activitat solar seguia un cicle d'onze anys: les taques solars desapareixien durant el mínim d'activitat i es feien més nombroses durant el màxim. Segons aquest patró els anys 2008 i 2009 s'havia de produir un mínim solar. La sorpresa va ser que aquest mínim va ser el més profund del darrer segle: el 2008, el 73% dels dies (266 dies) no van mostrar cap taca solar, i el 2009, fins al final de setembre, el 80% dels dies tampoc no es va observar cap taca. Ens hem de remuntar a l'any 1913 per trobar xifres similars. En altres aspectes com la pressió del vent solar, la irradiància o les radioemissions, el Sol també ha assolit mínims històrics.

Al juny, investigadors del National Solar Observatory a Arizona (EUA) van apuntar una possible causa d'aquest profund mínim. Se sap que el Sol genera uns corrents de material al seu interior cada 11 anys. Aquests corrents es produeixen als pols i van migrant cap a l'equador. Quan arriben aproximadament a la latitud 22 un nou cicle solar comença i es comencen a formar nous grups de taques. En el cicle actual la migració és molt més lenta que en cicles anteriors. Seguint la teoria, al final del 2009, quan el corrent va arribar a la latitud crítica van començar a aparèixer nous grups de taques, indicant l'inici d'un nou cicle.

Impacte a Júpiter

La nit del 19 de juliol, A. Wesley, un astrònom afeccionat australià, va veure una taca a l'atmosfera del planeta Júpiter. La nit posterior, l'observació del planeta gegant amb el telescopi Keck II, un dels més avançats del món, va posar de manifest el rastre d'un impacte prop del pol sud del planeta. La complexa forma de la taca deixada per l'impacte, de la mida de l'oceà Pacífic, fa pensar que l'objecte que va col·lidir, possiblement un cometa o un asteroide, es va trencar poc abans de xocar. Es dóna la circumstància que exactament 15 anys abans, al juliol del 1994, els fragments del cometa Shoemaker-Levy 9 van impactar en aquest mateix planeta.

Nou anell al voltant de Saturn

Un gran anell entorn de Saturn va ser descobert pel telescopi Spitzer de la NASA. Constituït de petites partícules de pols i gel, es troba a uns 6 milions de quilòmetres del planeta i s'estén fins a 12 milions de quilòmetres. El telescopi Spitzer, com que és sensible a la llum infraroja, va poder descobrir el nou anell gràcies a la radiació tèrmica que emeten les partícules que el formen. En canvi, els telescopis de llum visible no poden detectar-lo perquè l'anell és molt tènue i es troba molt lluny del Sol. Sembla que la presència d'aquest nou anell pot explicar per què la lluna Jàpet presenta dues cares de color molt diferents. La radiació solar deu empènyer les partícules més petites de l'anell cap a l'òrbita de Jàpet, que, en xocar amb una de les cares, li dóna un color fosc.

Exploració del Sistema Solar

Diverses missions van continuar amb l'exploració del Sistema Solar al llarg del 2009. La sonda MESSENGER de la NASA va realitzar el tercer i darrer sobrevol del planeta Mercuri abans que entri en òrbita al seu voltant l'any 2011. Les dades obtingudes als sobrevols anteriors van permetre establir que, en el passat, l'activitat geològica del planeta va ser més gran del que es pensava. D'altra banda, la detecció de quantitats significatives de magnesi a la tènue atmosfera de Mercuri indica que aquest element deu estar molt present a la seva superfície.

L’erosió de l’aigua és una de les possibles explicacions de la forma asimètrica del Mons Olympus, la muntanya més alta de Mart

© Mars Global Surveyor Project / MSSS / JPL / NASA

En el cas de Mart, són diverses les missions encara actives per a estudiar-ne la geologia i l'atmosfera. Els robots Spirit i Opportunity van complir el cinquè any d'exploració a la superfície marciana. Tanmateix el primer va quedar enganxat en un terreny sorrenc a principis de maig i fins passat l'octubre no va poder ser alliberat. Moltes dades proporcionades per aquestes i altres sondes indiquen que, en el passat, va existir aigua líquida a Mart. Per exemple, les fractures observades en certes falles o la forma asimètrica del Mons Olympus, la muntanya més elevada del planeta, es poden explicar per l'erosió de l'aigua o per la presència de sediments d'argila a la base de la muntanya, que encara podrien retenir aigua.

La sonda Cassini va detectar dos oceans d’hidrocarburs al satèl·lit Tità de Saturn

© NASA / JPL - Caltech / STSCL / CXC / SAO

També van continuar els estudis de Saturn i el seu sistema de satèl·lits realitzats per la sonda Cassini, un projecte conjunt de la NASA i l'ESA. A Tità, el més gran dels satèl·lits de Saturn, es van detectar dos gran llacs d'hidrocarburs a prop dels pols. A causa de la baixa temperatura de Tità --uns 180 graus sota zero-- els hidrocarburs són l'únic material que pot trobar-se en estat líquid. En aquesta mateixa línia, a l'abril, un equip d'investigadors de la Universitat de Stanford (EUA) va anunciar la possible presència d'un oceà subterrani d'hidrocarburs a Tità, que explicaria l'alta concentració d'aquests materials a la seva atmosfera.

Planetes extrasolars

Un any més va continuar la cursa per trobar planetes extrasolars (és a dir, planetes orbitant al voltant d'altres estrelles) cada vegada més petits i semblants a la Terra. Al febrer es va anunciar el descobriment, gràcies al telescopi espacial COROT, d'un planeta amb un diàmetre unes dues vegades el de la Terra. A més, un detallat estudi de la velocitat a la qual l'estrella central del sistema es mou va permetre determinar la massa del planeta. El resultat va ser que COROT-7b, nom amb què va ser batejat el planeta, és rocallós i té una densitat molt semblant a la de la Terra. Es tracta del primer detectat amb aquestes característiques. Per altra banda, Michel Mayor, investigador de l'Observatori de Ginebra i codescobridor del primer planeta extrasolar l'any 1995, va anunciar a l'abril la detecció d'un planeta de només 1,9 masses terrestres. Tots dos descobriments van ser possibles gràcies a l'instrument HARPS, situat a l'observatori de La Silla (Xile), que mesura les petites pertorbacions que els planetes causen a la velocitat de l'estrella al voltant de la qual orbiten.

El repte següent en l'estudi dels planetes extrasolars és detectar-ne l'atmosfera i intentar esbrinar-ne la composició. Això ja va ser possible en alguns casos gràcies, per exemple, a les dades obtingudes pel satèl·lit Kepler. Aquest satèl·lit disposa d'un detector capaç de mesurar el petit enfosquiment que es produeix en una estrella quan un planeta que l'orbita passa pel davant. Les observacions detallades de com es produeix aquest enfosquiment en el cas del planeta anomenat HAT-P-7 han permès determinar la presència d'una atmosfera.

Precisament, per a discutir sobre aquests temes, entre el 14 i el 18 de setembre es va celebrar a Barcelona el congrés Pathways Towards Habitable Planets, organitzat entre d'altres per l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) i el CSIC, i que va reunir més d'un centenar d'experts que van establir el camí a seguir per trobar planetes habitables al voltant d'altres estrelles i poder caracteritzar les seves atmosferes amb l'objectiu de detectar senyals d'activitat biològica. Es tracta d'un projecte a llarg termini, que afecta un gran nombre de disciplines científiques, com l'astrofísica, la biologia o les ciències planetàries, i també implica el desenvolupament de nova instrumentació.

Confirmat l'origen de les supernoves

L'energia d'una estrella es produeix en el seu interior, on les elevades temperatures permeten la conversió de l'hidrogen en heli, el qual, per la seva banda, es transforma en carboni i altres elements pesats i, finalment, en ferro. Quan tot el nucli de l'estrella s'ha convertit en ferro, el combustible s'ha esgotat i l'estrella mor. Si l'estrella és molt massiva, unes vuit vegades la massa del Sol, explotarà com a supernova. Algunes estrelles massives passen primer per la fase de supergegant vermella, en la qual, un cop esgotat el combustible del nucli, l'energia es produeix per la combustió de les capes que l'envolten. El dubte existent era si les supergegants vermelles acabaven explotant com a supernoves. Ara, fent servir imatges del telescopi espacial Hubble i de l'Observatori Gemini, astrofísics de la Universitat de Copenhagen i de la Queens University de Belfast van poder identificar dues supergegants vermelles que han explotat com a supernoves. Per fer-ho, van buscar imatges de les regions on van esclatar les supernoves SN1993J i SN2003gd anteriors a les explosions i van trobar dues estrelles supergegants vermelles. Un cop dissipat el núvol de gas provocat per la supernova, van comprovar que aquestes estrelles havien desaparegut, la qual cosa confirma que les supergegants vermelles produeixen supernoves.

La formació de la Via Làctia

Un grup d'astrònoms de l'Instituto de Astrofísica de Canarias i de diversos centres d'Itàlia i els Estats Units van obtenir noves dades que demostren que la Via Làctia es va formar d'una manera ràpida i en dues fases diferenciades. En la primera, s'haurien format la majoria de les estrelles i cúmuls globulars de l'halo de la galàxia; en la segona, més lenta, s'haurien anat afegint estrelles provinents de galàxies nanes properes a la Via Làctia. L'estudi va consistir a determinar de manera acurada l'edat dels cúmuls globulars, associacions d'estrelles molt antigues que formen part de l'halo de la nostra galàxia. El resultat va ser que la majoria presenta una edat similar, cosa que demostra que es van formar gairebé simultàniament. Tanmateix hi ha un grup de cúmuls més joves i amb edats molt diferents. Aquests cúmuls s'haurien format en altres galàxies més petites que posteriorment haurien estat empassades per la nostra.

Galàxies nanes a l'halo de la Via Làctia

La Via Làctia és la galàxia més gran del seu entorn. Només la Galàxia d'Andròmeda, situada a 2,2 milions d'anys llum, té una mida similar. Però al voltant de la Via Làctia existeix un gran nombre de galàxies nanes formades per uns quants milions d'estrelles, o fins i tot menys, si bé algunes són tan febles que és molt difícil detectar-les. Astrònoms de la Universitat d'Arizona (EUA) van utilitzar el telescopi MMT de 6,6 metres situat a Mount Hopkins (Arizona) per a detectar una d'aquestes galàxies nanes a la constel·lació d'Àries. La pregunta que es vol respondre és quantes d'aquestes galàxies hi ha a l'halo de la Via Làctia i si podrien explicar part de la matèria fosca de l'Univers (matèria que només pot ser observada pel seu efecte gravitatori però que no es pot veure perquè no emet radiació).

Pols intergalàctica

Fins ara se sabia que les galàxies, a més d'estrelles i gas, contenien grans quantitats de pols. Aquesta pols és formada per petites partícules que absorbeixen part de la llum dels objectes més distants i en canvien lleugerament el color, fent-los aparèixer més vermells del que realment són. Això és degut al fet que les petites partícules bloquen d'una forma més eficient la llum blava que la llum vermella. Un equip d'astrònoms que treballa al projecte Sloan Digital Sky Survey (SDSS-II) va anunciar al febrer que la pols s'estén fins a distàncies molt grans fora de les galàxies i que ocupa part de l'espai que hi ha entre aquestes. Per a arribar a aquesta conclusió, els astrònoms van analitzar el color de la llum provinent de més de 100.000 quàsars molt distants i que, en el seu camí cap a la Terra, passa prop de galàxies veïnes de la nostra. La pols intergalàctica hauria estat expulsada de les galàxies per les explosions de supernoves o pels vents estel·lars d'estrelles molt massives.

Inauguració del Gran Telescopio Canarias

El Gran Telescopio Canarias (GTC) és el més avançat i el més gran dels telescopis d’infraroigs del món

© Pablo Bonet

El 24 de juliol es va inaugurar oficialment el Gran Telescopio Canarias (GTC), el telescopi infraroig més gran i més avançat del món. Situat a l'Observatorio del Roque de los Muchachos, a l'Illa de la Palma, disposa d'un mirall compost de 36 segments amb un diàmetre equivalent de 10,4 metres. La seva construcció ha estat liderada per l'Instituto de Astrofísica de Canarias, amb la participació de la Universitat de Florida (EUA) i la Universitat Autónoma Nacional de México. Cal esperar que les observacions realitzades amb el GTC permetin avenços en gairebé tots els camps de l'astrofísica, des de la formació estel·lar fins a l'estudi de les condicions inicials després del Big Bang.

Mor la doctora Català

El 3 de juliol va morir la doctora M. Assumpció Català i Poch. Nascuda l'any 1925, el 1971 va obtenir el doctorat en Ciències, en la secció de Matemàtiques, per la Universitat de Barcelona i poc després es va convertir en la primera dona que havia obtingut una plaça d'astrònoma professional a la universitat espanyola. Català i Poch va ser la representant espanyola a la Comissió 46 de la Unió Astronòmica Internacional per a l'ensenyament de l'astronomia durant quinze anys, i va formar part de diversos projectes de recerca. Va compaginar l'activitat docent amb la recerca i l'observació astronòmica i va portar a terme observacions sistemàtiques de taques solars durant més de trenta anys. És també autora de llibres de docència universitària i d'estudis d'història de la ciència i de divulgació de l'astronomia.

2009: Any Internacional de l'Astronomia

© TWAN / Babak Tagreshi

L'any 1609 Galileu Galilei va dirigir per primera vegada el seu telescopi cap al cel. Va ser el començament de 400 anys de descobriments astronòmics que encara continuen. El 27 d'octubre de 2006, la Unió Astronòmica Internacional va anunciar que la UNESCO havia declarat el 2009 Any Internacional de l'Astronomia (AIA 2009), fet ratificat per l'ONU el 19 de desembre de 2007.

L'Any Internacional de l'Astronomia va representar la celebració de la contribució de l'astronomia a la societat i la cultura. El principal objectiu vaser motivar la ciutadania a replantejar-se el seu lloc a l'Univers a través d'un seguit d'activitats, que van apropar el cel a la població i van intentar estimular el seu interès per l'astronomia i la ciència en general.

Les activitats realitzades van abastar diversos àmbits: des de les que es van desenvolupar de manera coordinada arreu del món fins a les que es limitaren a determinats indrets. Cal destacar especialment les anomenades 'activitats pilars', que van tenir una repercussió especial. Així, per exemple, a l'abril i a l'octubre es van celebrar les "100 hores d'astronomia" i "Les nits de Galileu", respectivament. Ambdues activitats es van desenvolupar al llarg de 4 dies, inclòs un cap de setmana. Un dels objectius principals va ser que el màxim nombre de gent pogués mirar a través d'un telescopi i observar les mateixes coses que havia observat Galileu 400 anys abans: les muntanyes de la Lluna, els satèl·lits de Júpiter o les nombroses estrelles que formen la Via Làctia. A Catalunya es van fer més de 50 observacions públiques. Coincidint amb aquestes "100 hores d'astronomia", també es va fer l'anomenada "Volta al món en 80 telescopis", consistent en una retransmissió ininterrompuda de 24 hores via internet amb connexions als principals observatoris astronòmics del món amb la intenció de conèixer quin és el treball quotidià dels astrònoms que hi treballen.

Un dels principals destinataris de les activitats de l'AIA 2009 van ser els estudiants. El 26 de març, més de 10.000 alumnes d'Espanya i altres països van participar en la mesura del radi de la Terra, tal com havia fet Eratòstenes més de 2.000 anys abans. El mètode és tan simple com mesurar la llargada de l'ombra projectada per un pal al migdia. Comparant les mesures fetes des de diferents indrets, si es coneix la seva localització, es pot arribar a calcular el radi del planeta. El resultat obtingut considerant totes les mesures (més de 600) va ser de 6.561 km, xifra que representa un error del 3% respecte al veritable radi mitjà de la Terra, de 6.366 km.

Des de l'AIA 2009 es va voler també reconèixer explícitament el paper de les dones en el desenvolupament de l'astronomia. Actualment, aproximadament el 25% dels astrònoms professionals arreu del món són dones, percentatge que s'incrementa dia a dia. Tanmateix, hi ha grans diferències geogràfiques, amb països on més del 50% dels professionals són dones i d'altres en què la seva presència és gairebé inexistent. A l'Estat espanyol, per exemple, només el 26% de les persones que es dediquen professionalment a l'astronomia són dones. El projecte "Ella és una astrònoma" va intentar contribuir a la igualtat entre gèneres, promovent la participació de la dona en àmbits relacionats amb l'astronomia professional i amateur. Entre altres activitats, es van recuperar les figures d'astrònomes que al llarg de la història han contribuït a l'avanç de l'astronomia, com Hipàcia d'Alexandria, Caroline Herschel o Henrietta Swan Leavitt.

En l'esforç de fer arribar l'astronomia a tothom, es van dissenyar també activitats i tallers destinats a les persones amb alguna mena de deficiència física o psíquica. Així, es va treballar en la creació d'un programari lliure de codi obert que pugui ser utilitzat per persones amb discapacitat motora, en l'edició d'un llibre en braille sobre astronomia i en el desenvolupament d'un programa de planetari per a persones amb discapacitat visual.

Campanyes per a conscienciar de la importància de conservar uns cels foscos que ens permetin gaudir del cel estrellat, programes de formació per a professors, centenars d'exposicions, xerrades, cursos, articles a la premsa, etc, completen la llista d'activitats que es van realitzar arreu del món.