Arxiu d'etiquetes: univers

La primera molècula de l’univers: els astrofísics observen el naixement de la química

Detecten en una nebulosa una molècula formada per heli i hidrogen, com les que es devien formar fa 13.000 milions d’anys en l’univers primitiu.

Ha estat com si un químic hagués fet un viatge en el temps fins fa 13.000 milions d’anys. Un equip d’astrofísics alemanys han detectat una molècula idèntica a la primera que es va formar quan l’univers era ben jove. Es tracta d’un ió, perquè té càrrega elèctrica i no és estable. El seu nom és hidrur d’heli i la seva fórmula HeH+.

La troballa la publica a la revista “Nature” un equip d’investigadors liderat per Rolf Güsten, de l’Institut Max-Planck de Radioastronomia de Bonn.

Els estudis teòrics havien predit que l’HeH+ havia de ser la primera molècula que es va formar quan el naixent univers es va refredar prou. En el moment inicial, la temperatura de l’univers era de 100 quintilions de graus -un 1 seguit de 32 zeros. Al cap d’un segons, gràcies a la seva expansió,  ja s’havia refredat força: fins als deu mil milions de graus -ara només caldrien deu zeros darrera de l’1.

A aquestes temperatures era impossible que les partícules s’unissin per formar ni tan sols àtoms. Caldria esperar més d’un minut -durant aquests brevíssim fragments de temps es van produir una multitud de complexos fenòmens físics- perquè naixessin els primers elements.

Neixen els elements més senzills

El primer de tots, lògicament, va ser el més senzill, l’hidrogen. Només té un protó -partícula positiva- en el nucli. També es podien formar els seus isòtops deuteri i triti -són formes d’hidrogen, però una mica més pesants, perquè a més del protó tenen, respectivament, un o dos neutrons. I posteriorment es va formar el segon element més senzill, l’heli.

Però això eren simplement àtoms. Les molècules sorgeixen quan els àtoms es combinen. I per això es va haver d’esperar uns centenars de milers d’anys, fins que la temperatura va permetre que s’unissin. Els models teòrics predeien que la primera molècula que es va formar va ser aquest ió, l’hidrur d’heli. El problema per detectar-lo era que és extremadament inestable.

Fa vora cent anys, el 1925, es va poder sintetitzar al laboratori. Però dècades de cerca pel cosmos no havien donat fruits. Ha calgut esperar a tenir instruments de mesura molt sensibles. Els investigadors han utilitzat l’espectòmetre d’alta resolució GREAT, que viatjava en el SOFIA -anagrama d’Observatori Estratosfèric d’Astronomia d’Infraroig en anglès.

Calia intentar fer la detecció des de l’espai, perquè la radiació emesa pel HeH+ no travessa l’atmosfera de la Terra. Per tant, no es podia detectar des d’observatoris terrestres.

Una nebulosa jove, de 600 anys d’edat

També calia buscar el millor lloc on buscar. A finals dels anys 70 els models teòrics van suggerir que podria existir en les anomenades nebuloses planetàries, formades per material ejectat per alguns estels en les etapes finals de la seva vida. La forta radiació podria provocar temperatures de més de cent mil graus, adients perquè es formés la molècula.

Finalment, en els vols fets al maig del 2016, el GREAT i el SOFIA van complir la seva missió, si bé ha costat molt de temps fer els càlculs i comprovacions necessaris per confirmar-ho. A la NGC 7027, una nebulosa jove de només 600 anys, formada a partir d’un dels estels més calents que es coneixen, té unes condicions de temperatura i densitat similars a les de l’univers primitiu, adients per formar la molècula.

Tants anys de recerca infructuosa havien posat en dubte si la molècula realment havia existit o es podria trobar en algun lloc. Així valora la troballa Rolf Güsten, el líder de l’equip:

“La química de l’univers va començar amb HeH+. La manca d’una prova definitiva de la seva existència a l’espai interestel·lar ha estat un dilema per a l’astronomia durant molt de temps”.

Al final s’ha vist que els models teòrics no estaven errats. Cal destacar que la molècula conté heli, un dels anomenats gasos nobles o inerts perquè gairebé no s’uneixen a cap altre element químic. És un fet que destaca David Neufeld, de la Universitat Johns Hopkins de Baltimore, un dels coautors de l’article:

“El descobriment de l’HeH+ és una important i bella demostració de la tendència de la natura a formar molècules. Malgrat els ingredients poc prometedors que estaven disponibles, una barreja d’hidrogen amb el gas noble no reactiu heli i un entorn molt sever de milers de graus, es va formar una fràgil molècula”.

Una molècula fràgil i, probablement, fugaç, perquè mentre l’univers seguia la seva expansió i les recombinacions de partícules i àtoms prosseguia, l’HeH+ es va desfer per donar lloc a heli i hidrogen per separat. Afortunadament, en aquests 13.000 milions d’anys s’ha format en altres llocs de l’univers. I els astrofísics han tingut, finalment, bon ull per trobar-la. I ho han anunciat en l’Any Internacional de la Taula Periòdica dels elements químics. Una simpàtica coincidència.

https://www.ccma.cat/324/la-primera-molecula-de-lunivers-els-astrofisics-observen-el-naixement-de-la-quimica/noticia/2917228/

Una violenta explosió mai vista abans desconcerta als astrònoms

Una possibilitat és que fos una supernova que genera un monstruós zombi estel·lar, un tipus d’estrella de neutrons que gira a gran velocitat sobre si mateixa i que té un intens camp magnètic. Desenes de telescopis es van girar cap al fenomen per comprendre la seva procedència; encara no tenen resposta.

Les proves fins ara no permeten descartar ni confirmar que ha passat. No obstant això, la intensa radiació detectada durant les setmanes posteriors al descobriment suggereix que hi ha algun tipus de motor intern que aporta energia.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/fisica-espacio/20190111/454070152462/explosion-cosmica-investigacion-astronomos-supernova.html

Una explosión cósmica sin precedentes ha sacudido el mundo de la astronomía. El pasado junio, el telescopio Atlas del observatorio de Haleakala (Hawái) detectó un estallido inusualmente luminoso en el cielo que no encajaba con ningún fenómeno conocido. Análisis posteriores han revelado que se trata de un tipo de objeto nunca antes observado y que abre nuevas vías de investigación. Continua la lectura de Una violenta explosió mai vista abans desconcerta als astrònoms

Quina és la teoria més vàlida sobre el final de l’univers?

D’on venim i on anem?.Sempre s’ho preguntava la meva sogra.Segons el model cosmològic estàndard, l’univers seguirà expandint-se a velocitat accelerada. En uns 10 bilions d’anys ja no es formaran més estrelles i en 100 bilions d’anys les estrelles existents acabaran el seu carburant, es refredaran i s’apagaran. Tot acabarà en un gran fred. I ja està!. Potser tot això només sigui una teoria, però és la més estesa.

http://www.lavanguardia.com/ciencia/fisica-espacio/20180423/442882206057/preguntas-big-vang-teoria-final-universo.html

Nadie puede decir con certeza cómo acabará el universo. Hay que confiar en una teoría, en un modelo, que en este caso es muy ambicioso: el de todo el universo. La cosmología es la rama de la física que estudia el universo en su totalidad. Continua la lectura de Quina és la teoria més vàlida sobre el final de l’univers?

Trobades restes d’un antic planeta del sistema solar que es va desintegrar

El descobriment avala la hipòtesi que hi havia desenes de protoplanetes en òrbita al voltant del Sol en els primers deu milions d’anys del sistema solar, molts van quedar reduïts a runes després de xocar entre ells, només van quedar Mercuri, Venus, la Terra i Mart.

Els diamants d’un meteorit trobats en un asteroide que va caure al Sudan només poden venir d’un astre més gran que Mercuri

http://www.lavanguardia.com/ciencia/20180419/442714697556/restos-planeta-meteorito-sudan-diamantes-sistema-solar.html

Un asteroide de ochenta toneladas y cuatro metros de diámetro que cayó en el 2008 en el desierto de Nubia, en el norte de Sudán, procedía de un planeta perdido que se desintegró en los inicios del sistema solar, según una investigación de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) presentada el martes en la revista Nature Communications. Continua la lectura de Trobades restes d’un antic planeta del sistema solar que es va desintegrar

Troben la matèria perduda de l’Univers

Dos estudis descobreixen que gran part de la matèria forma filaments entre galàxies.

Recordem que en cosmologiamatèria fosca és un tipus de matèria hipotètica, de composició desconeguda, que no interacciona amb la radiació electromagnètica, però la presència de la qual es pot inferir a partir dels efectes gravitatoris sobre galàxies. El primer a utilitzar el terme fou l’astrofísic Fritz Zwicky el 1933.

Gràcies a Betsabé Ribas

http://www.ara.cat/suplements/ciencia/Troben-materia-perduda-lUnivers_0_1887411289.html

Un astrònom amb el nom memorable de Fritz Zwicky va descobrir el 1933 un dels enigmes més roents que aclaparen la recerca científica actual. Mentre estudiava el cúmul de Coma, un grup de galàxies situat a tres-cents milions d’anys llum de la Terra, Zwicky es va adonar d’un fet sorprenent. Després d’estimar la massa de les galàxies i mesurar com de ràpid es movien, va obtenir unes velocitats molt més altes del que esperava. Segons totes les teories acceptades, quan un cos orbita al voltant d’un altre a causa de la gravetat es mou més ràpidament com més massiu és el cos que l’atrau. Les velocitats que Zwicky va mesurar no quadraven amb la massa que havia observat. A aquelles velocitats, les galàxies s’haurien de dispersar en lloc d’amuntegar-se en una estructura estable com el cúmul de Coma. Zwicky va concloure que en aquell grup de galàxies hi havia d’haver per força una certa quantitat de matèria que no es veia. La va anomenar matèria fosca. Continua la lectura de Troben la matèria perduda de l’Univers

Troben galàxia llunyana 1000 vegades més lluminosa que la Via Làctia

Segons la teoria de la Relativitat General d’Einstein, quan un raig de llum passa prop d’un objecte molt massiu, la gravetat d’aquest objecte atreu els fotons i els desvia de la seva trajectòria inicial. Aquest fenomen, anomenat lent gravitacional, és el mateix que produeixen les lents sobre els raigs de llum i actua com una lupa, augmentant la mida de l’objecte.

Utilitzant aquest efecte, un equip científic de l’Institut d’Astrofísica de Canàries (IAC), dirigit per l’investigador Anastasio Díaz-Sánchez, de la Universitat Politècnica de Cartagena (UPCT), ha descobert una galàxia molt llunyana, a uns 10 mil milions d’anys llum i aproximadament 1.000 vegades més lluminosa que la Via Làctia

http://www.hispantv.com/noticias/ciencia-tecnologia/347156/descubren-galaxia-luminosa-via-lactea Continua la lectura de Troben galàxia llunyana 1000 vegades més lluminosa que la Via Làctia

Anuncien la detecció de les ones gravitacionals davant la comunitat científica

Einstein va descobrir en la seva Teoria de la Relativitat General que els objectes que es mouen en l’Univers produeixen ondulacions en l’espai-temps i que aquestes es propaguen per l’espai. Predeia així les ones gravitacionals, demostrar de manera directa la seva existència era l’últim repte pendent de la Relativitat.

Veure  també:  http://blocs.xtec.cat/cienciasexperimentals/2016/01/09/esperant-lona-gravitacional-deinstein/

Aquesta troballa obre una nova porta a l’astronomia, perquè fins ara els científics s’han valgut de les ones electromagnètiques per observar l’Univers. Unes noves ones  per estudiar … Continua la lectura de Anuncien la detecció de les ones gravitacionals davant la comunitat científica