News & Press releases

Nombre d'entrades: 119

15
Gener 2021

ICE researchers collaborate in the Dark Energy Survey, a public catalog of nearly 700 million astronomical objects


DR2 is the second data release in the survey’s seven-year history
Elliptical galaxy NGC 474 with star shells.
DES/NOIRLab/NSF/AURA. Acknowledgments: Image processing: DES, Jen Miller (Gemini Observatory/NSF's NOIRLab), Travis Rector (University of Alaska Anchorage), Mahdi Zamani & Davide de Martin. Image curation: Erin Sheldon, Brookhaven National Laboratory
Francisco J. Castander, Martin Crocce, Pablo Fosalba, Enrique Gaztañaga and Santiago Serrano participate in this international collaboration, that involves Fermilab, the National Center for Supercomputing Applications, NOIRLab and others. The initiative releases a massive, public collection of astronomical data and calibrated images from six years of surveys. This data release is one of the largest astronomical catalogs issued to date.

The Dark Energy Survey, a global collaboration including the Department of Energy’s Fermi National Accelerator Laboratory, the National Center for Supercomputing Applications, and the National Science Foundation’s NOIRLab, has released DR2, the second data release in the survey’s seven-year history. DR2 is the topic of sessions today and tomorrow at the 237th Meeting of the American Astronomical Society, which is being held virtually. 

ICE researchers Castander, Crocce, Fosalba, Gaztañaga and Serrano have been involved in the development of DR2 , the second release of images and object catalogs from the Dark Energy Survey, or DES: The catalog is the culmination of over a half-decade of astronomical data collection and analysis with the ultimate goal of understanding the accelerating expansion of the universe and the phenomenon of dark energy, which is thought to be responsible for this accelerated expansion. It is one of the largest astronomical catalogs released to date.

Including a catalog of nearly 700 million astronomical objects, DR2 builds on the 400 million objects cataloged with the survey’s prior data release, or DR1, and also improves on it by refining calibration techniques, which, with the deeper combined images of DR2, lead to improved estimates of the amount and distribution of matter in the universe.

Astronomical researchers around the world can access these unprecedented data and mine them to make new discoveries about the universe, complementary to the studies being carried out by the Dark Energy Survey collaboration. The full data release is online and available to the public to explore and gain their own insights as well.

DES was designed to map hundreds of millions of galaxies and to discover thousands of supernovae in order to measure the history of cosmic expansion and the growth of large-scale structure in the universe, both of which reflect the nature and amount of dark energy in the universe. DES has produced the largest and most accurate dark matter map from galaxy weak lensing to date, as well as a new map, three times larger, that will be released in the near future. 

One early result relates to the construction of a catalog of a type of pulsating star known as "RR Lyrae," which tells scientists about the region of outer space beyond the edge of our Milky Way. In this area nearly devoid of stars, the motion of the RR Lyrae hint at the presence of an enormous “halo” of invisible dark matter, which may provide clues on how our galaxy was assembled over the last 12 billion years. In another result, DES scientists used the extensive DR2 galaxy catalog, along with data from the LIGO experiment, to estimate the location of a black hole merger and, independent of other techniques, infer the value of the Hubble constant, a key cosmological parameter. Combining their data with other surveys, DES scientists have also been able to generate a complete map of Milky Way’s dwarf satellites, giving researchers insight into how our own galaxy was assembled and how it compares with cosmologists’ predictions.

Covering 5,000 square degrees of the southern sky (one-eighth of the entire sky) and spanning billions of light-years, the survey data enables many other investigations in addition to those targeting dark energy, covering a vast range of cosmic distances — from discovering new nearby solar system objects to investigating the nature of the first star-forming galaxies in the early universe. 

"This is a momentous milestone. For six years, the Dark Energy Survey collaboration took pictures of distant celestial objects in the night sky. Now, after carefully checking the quality and calibration of the images captured by the Dark Energy Camera, we are releasing this second batch of data to the public," said DES Director Rich Kron of Fermilab and the University of Chicago. "We invite professional and amateur scientists alike to dig into what we consider a rich mine of gems waiting to be discovered."

The primary tool in collecting these images, the DOE-built Dark Energy Camera, is mounted to the NSF-funded Víctor M. Blanco 4-meter Telescope, part of the Cerro Tololo Inter-American Observatory in the Chilean Andes, part of NSF’s NOIRLab. Each week, the survey collected thousands of pictures of the southern sky, unlocking a trove of potential cosmological insights.

Once captured, these images (and the large amount of data surrounding them) are transferred to the National Center for Supercomputing Applications for processing via the DES Data Management project. Using the Blue Waters supercomputer at NCSA, the Illinois Campus Cluster, and compute systems at Fermilab, NCSA prepares calibrated data products for public and research consumption. It takes approximately four months to process one year’s worth of data into a searchable, usable catalog.

The detailed precision cosmology constraints based on the full six-year DES data set will come out over the next two years.

The DES DR2 is hosted at the Community Science and Data Center, a program of the National Science Foundation’s NOIRLab. CSDC provides software systems, user services and development initiatives to connect and support the scientific missions of NOIRLab’s telescopes, including the Blanco Telescope at Cerro Tololo Inter-American Observatory.

NCSA, NOIRLab and the LIneA Science Server collectively provide the tools and interfaces that enable access to DR2.

“Because astronomical data sets today are so vast, the cost to handle them is prohibitive for individual researchers or most organizations. CSDC provides open access to big astronomical data sets like DES DR2 and the necessary tools to explore and exploit them — then all it takes is someone from the community with a clever idea to discover new and exciting science,” said Robert Nikutta, project scientist for Astro Data Lab at CSDC.

"With information on the positions, shapes, sizes, colors and brightnesses of over 690 million stars, galaxies and quasars, the release promises to be a valuable source for astronomers and scientists worldwide to continue their explorations of the universe, including studies of matter (light and dark) surrounding our home Milky Way Galaxy, as well as pushing further to examine groups and clusters of distant galaxies, which hold precise evidence about how the size of the expanding universe changes over time," said Dark Energy Survey Data Management Project Scientist Brian Yanny of Fermilab. 

About DES
This work is supported in part by the U.S. Department of Energy Office of Science.
The Dark Energy Survey is a collaboration of more than 400 scientists from 26 institutions in seven countries. Funding for the DES Projects has been provided by the U.S. Department of Energy, the U.S. National Science Foundation, the Ministry of Science and Education of Spain, the Science and Technology Facilities Council of the United Kingdom, the Higher Education Funding Council for England, the National Center for Supercomputing Applications at the University of Illinois at Urbana-Champaign, the Kavli Institute of Cosmological Physics at the University of Chicago, Funding Authority for Studies and Projects in Brazil, Carlos Chagas Filho Foundation for Research Support of the State of Rio de Janeiro, Brazilian National Council for Scientific and Technological Development and the Ministry of Science, Technology and Innovation, the German Research Foundation and the collaborating institutions in the Dark Energy Survey, the list of which can be found at www.darkenergysurvey.org/collaboration. 

About NSF’s NOIRLab
NSF’s NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), the US center for ground-based optical-infrared astronomy, operates the international Gemini Observatory (a facility of NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brazil, MINCyT–Argentina, and KASI–Republic of Korea), Kitt Peak National Observatory (KPNO), Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), the Community Science and Data Center (CSDC), and Vera C. Rubin Observatory. It is managed by the Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) under a cooperative agreement with NSF and is headquartered in Tucson, Arizona. The astronomical community is honored to have the opportunity to conduct astronomical research on Iolkam Du’ag (Kitt Peak) in Arizona, on Maunakea in Hawaiʻi, and on Cerro Tololo and Cerro Pachón in Chile. We recognize and acknowledge the very significant cultural role and reverence that these sites have to the Tohono O’odham Nation, to the Native Hawaiian community, and to the local communities in Chile, respectively.

About NCSA
NCSA at the University of Illinois at Urbana-Champaign provides supercomputing and advanced digital resources for the nation’s science enterprise. At NCSA, University of Illinois faculty, staff, students, and collaborators from around the globe use advanced digital resources to address research grand challenges for the benefit of science and society. NCSA has been advancing one third of the Fortune 50® for more than 30 years by bringing industry, researchers, and students together to solve grand challenges at rapid speed and scale. For more information, please visit www.ncsa.illinois.edu.

About Fermilab
Fermilab is America’s premier national laboratory for particle physics and accelerator research. A U.S. Department of Energy Office of Science laboratory, Fermilab is located near Chicago, Illinois, and operated under contract by the Fermi Research Alliance LLC, a joint partnership between the University of Chicago and the Universities Research Association, Inc. Visit Fermilab’s website at www.fnal.gov and follow us on Twitter at @Fermilab.

The DOE Office of Science is the single largest supporter of basic research in the physical sciences in the United States and is working to address some of the most pressing challenges of our time. For more information, please visit science.energy.gov.

Editor’s note: The DES second data release will be featured at a session of the meeting of the American Astronomical Society. The session, “NOIRLab’s Data Services: A Practical Demo Built on Science with DES DR2”, takes place on Thursday, Jan. 14, 3:10-4:40 p.m. CT.
 
25
Novembre 2020

Un disc, un planeta i una estrella que formen part del mateix sistema vistos creixent simultàniament


Disk, planet and star of the same system seen growing together
Filaments of accretion falling into the protoplanetary disk
MPE.
  • Un equip de recerca liderat per l'Institut Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) ha revelat un disc planetari que s'està formant abans que la seva estrella hagi finalitzat la seva formació.
  • L'estudi compta amb la important aportació d'un investigador de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC).

Els sistemes estel·lars, com el nostre, es formen dins de núvols interestel·lars de gas i pols que col·lapsen produint estrelles joves envoltades de discos protoplanetaris. Per primera vegada, l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) ha observat un disc protoplanetari amb un gran espai alimentat pel núvol circumdant a través de grans filaments d'acreció, suggerint que un planeta pot estar formant-se en tàndem amb l'estrella mare mentre el disc al voltant d'ells encara està creixent.

L'equip d'astrònoms liderat pel Dr. Felip Alves, del Centre d'Estudis Astroquímics (CAS) de l'Institut Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) i ex-estudiant de doctorat de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), va utilitzar ALMA per estudiar el procés d'acreció en l'objecte estel·lar [BHB2007] 1. Aquest sistema es troba a l'extrem del Núvol Molecular del Tub. Les dades d'ALMA revelen un disc de pols i gas al voltant de la protoestrella, i grans filaments de gas al voltant d'aquest disc.

Els científics, que inclouen a l'investigador Josep Miquel Girart de l'IEEC a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC), interpreten aquests filaments com serpentines d'acreció que alimenten el disc amb material extret del núvol ambient. El disc reprocessa el material acumulat, dipositant-lo a la protoestrella.

L'estructura observada és molt inusual per als objectes estel·lars en aquesta etapa de l'evolució —amb una edat estimada d’un milió d’anys— quan els discs circumestel·lars ja estan formats i madurs per a la formació de planetes. «Ens va sorprendre bastant observar filaments d'acreció tan prominents caient en el disc», va dir el Dr. Alves. «L'activitat dels filaments d'acreció demostra que el disc segueix creixent mentre alimenta la protoestrella».

L'equip també informa de la presència d'una enorme cavitat dins del disc, el que suggereix que s'està formant un jove planeta gegant o una nana marró. La cavitat té una amplada de 70 unitats astronòmiques, i abasta una zona compacta de gas molecular calent. A més, les dades suplementàries en radiofreqüència del Very Large Array (VLA) apunten a l'existència d'una emissió no tèrmica en el mateix lloc on es va detectar el gas calent. Aquestes dues línies d'evidència indiquen que hi ha present un objecte astronòmic dins de la cavitat. A mesura que aquest company estel·lar, possiblement un planeta, acumula material del disc, també escalfa el gas i possiblement impulsa forts vents ionitzats o dolls. L'equip estima que és necessari un objecte amb una massa d'entre 4 i 70 masses de Júpiter per produir la cavitat observada en el disc.

Aquestes observacions també imposen noves restriccions de temps per a la formació de planetes i l'evolució del disc, aportant informació sobre com els sistemes estel·lars com el nostre s'esculpeixen a partir del núvol original.

Enllaços
- IEEC
- MPE
- ALMA
- VLA

Més informació
Aquesta recerca es presenta en un article titulat «A case of simultaneous star and planet formation», de Felipe O. Alves et al., publicat en la revista The Astrophysical Journal Letters el 19 de novembre del 2020.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB - Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES - Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE - Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE - Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya

Ana Montaner i Rosa Rodríguez
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Autor Principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya

Josep Miquel Girart
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)
Correu electrònic: girart@ieec.cat 

Nota de premsa el·laborada per l'Oficina de Comunicació de l'IEEC amb la col·laboració de Science Wave.
19
Octubre 2020

Un model tecnològicament viable per una ciutat a Mart, tal i com va ser imaginada per un equip català


A technologically viable model for a Mars city, as imagined by a Catalan-led team
Nuwa Cliff and Valley Cover
ABIBOO Studio (Sebastián Rodríguez) and SONet
  • Una proposta de ciutat al planeta Mart d’un equip liderat per investigadors catalans va ser presentada el passat dissabte, 17 d’octubre, a la final del concurs de la Mars Society.
  • L’equip està liderat per investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), l’Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC) i l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB), juntament amb l’Institut de Ciències del Mar (ICM, CSIC).
  • Utilitzant els coneixements científics disponibles sobre l’entorn a Mart, la proposta aborda tots els aspectes de la vida humana: des de l’assentament, l’arquitectura i els suports vitals fins a l’art, l’economia i el sistema polític.
  • El projecte buscarà ara la indústria, els acadèmics i el sector privat per fer passos més enllà i convertir la ciutat marciana en una opció factible per a un futur assentament humà al planeta vermell.
Benvinguts a Nüwa, capital de Mart. Els colons a Mart viurien aquí i a altres quatre ciutats verticals integrades en un dels centenars de penya-segats del planeta, que proporcionen protecció contra la radiació, però també exposició a la llum solar. Els edificis a l’interior dels penya-segats serien mixtos, amb capacitat per a entre 200.000 i 250.000 persones, i inclourien zones per viure i treballar, així mateix com espais per allotjar exposicions d’art, jardins exuberants, places públiques, pavellons esportius subterranis i sales de música. Menjarien una dieta basada al 50% en l’agricultura, un 20% de microalgues i un 30% de carn d’animals, insectes, bolets i carn cel·lular.

El treball per persona hauria de ser vuit vegades superior al de l’humà mitjà a la Terra, però això es solucionaria imposant l’automatització, estandardització i l’ús de mètodes d’Intel·ligència Artificial a nivell de disseny. L’aigua s’extreuria principalment d’argiles i l’oxigen seria principalment produït pels cultius i les microalgues. Després de la mort, la biomassa d’animals, humans i plantes es tornaria incorporar al sistema. Mart acabaria convertint-se en una democràcia, amb una Constitució i un cos de llei propis. Cada ciutadà seria accionista de Mart. La societat evolucionaria cap a un model basat en la comunitat i la sostenibilitat.

Aquest és l’aspecte que té una ciutat a Mart i com funciona segons un equip international de professionals dirigit per investigadors catalans. Utilitzant coneixements sobre la geologia, la geografia i l’atmosfera del planeta vermell, així com complexes investigacions de la sociologia i psicologia humanes, l’equip ha imaginat un model de vida a Mart, tecnològicament viable i autosostenible.

La seva proposta va ser presentada al concurs Mars City State Design de la Mars Society, l’organització de promoció de l’espai més gran i més influent del món dedicada a l’exploració i l’assentament humans al planeta Mart. L’equip va exposar el projecte el dissabte 17 d’octubre durant la Mars Society Convention després d’haver estat seleccionat d’entre 10 finalistes de més de 175 propostes presentades. Tot i que no van guanyar el premi, l'equip està convençut que l'enfocament sostenible i centrat en l’ésser humà en l'exploració de l'espai és el camí correcte. Per tant, continuaran buscant col·laboracions industrials i acadèmiques per donar vida a alguns dels conceptes bàsics del proper hàbitat de la humanitat a Mart.

Aquesta proposta de disseny va ser creada i promoguda per SONet (the Sustainable Off-world Network), una comunitat formada principalment per professionals europeus interessats en enfocaments multidisciplinaris a l’exploració sostenible de l’espai. El projecte està liderat per investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya ·BarcelonaTech (UPC), l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC), i la seva principal planificació arquitectònica i urbana ha estat dirigida per l’estudi ABIBOO. També compta amb importants aportacions de membres de l’Institut de Ciències del Mar (ICM, CSIC) i l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB). Participants d’altres països inclouen investigadors i professionals del Regne Unit, Alemanya, Àustria, els EE.UU. i Argentina.

“El repte de l’equip era dissenyar un assentament amb tot el benestar d’una ciutat moderna que també fos capaç d’obtenir tots els recursos a nivell local i obtenir ràpidament la seva independència financera i logística de la Terra”, declara Guillem Anglada-Escudé, investigador Ramón y Cajal de l’ICE i coordinador de l’equip. El projecte tracta tots els aspectes de la vida humana: des dels materials que s’utilitzen per construir assentaments i els mecanismes per garantir l’oxigen i altres sistemes de suport a la vida fins a l’economia, l’art, l’educació, la llar d’infants, la càrrega de treball, el sistema polític, la mort i fins i tot l’herència a Mart.

"Des del punt de vista d'un arquitecte del món real, dissenyar un desenvolupament urbà funcional, tot treballant amb les restriccions d'un món aliè, va ser alhora una experiència al·lucinant i extremadament enriquidora", va declarar Alfredo Muñoz, cofundador de l'estudi ABIBOO i líder de l’equip de desenvolupament arquitectònic. "Estem molt il·lusionats en seguir evolucionant aquest primer disseny, i també identificar noves solucions radicals que funcionaran també a la Terra".

El projecte buscarà ara la indústria, els acadèmics i diferents socis privats per fer passos més enllà i convertir la ciutat marciana en una opció factible per a un futur establiment humà al planeta vermell. "En un esforç tan gran, la cooperació entre experts en moltes àrees diferents és necessària", explica Miquel Sureda, professor d'enginyeria aeronàutica a l’ESEIAAT - UPC. "L'èxit del projecte de Nüwa al concurs del Mars Society pot ajudar a SONet a guanyar visibilitat i atreure membres i recursos".

"El món ha canviat radicalment des de que ens hi vàrem posar al març, i continuarà canviant a ritmes forçats”, conclou Anglada-Escudé. “Mentrestant —afegeix— els problemes de sostenibilitat de la Terra no se n'han anat per la porta del darrera. Encara que no arribem a Mart l'any que ve ni d'aquí a vint, si això serveix per inspirar professionals i joves catalans i d'arreu per treballar junts per un món més sostenible, ja haurem guanyat."

El següent pas immediat és buscar finançament per realitzar una nova iteració de disseny i iniciar converses per desenvolupar un demostrador a la Terra, que també s’hauria d’utilitzar per desenvolupar tecnologies de sostenibilitat i com a element inspirador per promoure les ciències entre joves i no tan joves.

Llistat de col·laboradors
Project Coordination, Economic model & High-level concepts: Guillem Anglada-Escudé, Ph.D.; RyC fellow in Astrophysics; Institute for Space Science/ CSIC & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Co-coordination. Space, Earth-Mars transportation & Socio-economics: Miquel Sureda, Ph.D.; Space Science and Technology Research Group, Universitat Politècnica de Catalunya & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Life Support, Biosystems & Human factors: Gisela Detrell, Ph.D; Institute for Space Systems, Universität Stuttgart (EU)

Design. Architecture & Urbanism: Design Strategy & Coordination: ABIBOO Studio (USA) Preliminary Analysis & Urban Configuration: Alfredo Muñoz (USA); Owen Hughes Pearce (UK)

Detailed Architecture & Urban Design: Alfredo Muñoz (USA); Gonzalo Rojas (Argentina); Engeland Apostol (UK); Sebastián Rodríguez (Argentina); Verónica Florido (UK)

Identity & Graphic Design: Verónica Florido (UK); Engeland Apostol (UK)
Video Direction & CGI: Sebastián Rodríguez (Argentina); Gonzalo Rojas (Argentina)

Mars Materials & Location: Ignasi Casanova, Ph.D.; Prof. Civil and Environmental Engineering; Institute of Energy Technologies (INTE), Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

Manufacturing, Advanced Biosystems & Materials: David Cullen; Prof. of Astrobiology and Space Biotechnology; Space Group, University of Cranfield (UK)

Energy & Sustainability: Miquel Banchs i Piqué; School of Civil Engineering & Surveying, University of Portsmouth (UK)

Mining & Excavation systems: Philipp Hartlieb; Prof. in Excavation Engineering, Montan Universitaet Leoben (EU)

Social Services & Life Support Systems: Laia Ribas, Ph.D.; RyC fellow in Biology, Institut de Ciències del Mar/CSIC, (EU)

Mars Climate modeling & Environment: David de la Torre; Dept. of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

CONTRIBUTORS:
Jordi Miralda Escudé (ICREA Prof. in Astrophysics - Ground Transport, UB, EU); Rafael Harillo Gomez-Pastrana (Lawyer, - Political Organization & Space law, EU); Lluis Soler (Ph.D. in Chemistry - Chemical processes, UPC, EU); Paula Betriu (Topographical analysis, - UPC, EU); Uygar Atalay (Location, temperature & Radiation analysis, UPC, EU); Pau Cardona (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Oscar Macia (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Eric Fimbinger (Resource Extraction & Conveyance, Montanuniversität Leoben, EU); Stephanie Hensley (Art Strategy in Mars, USA); Carlos Sierra (Electronic Engineering, ICE/CSIC, EU); Elena Montero (Psychologist, EU); Robert Myhill (Mars science – U. Bristol, UK); Rory Beard (Artificial Intelligence, UK)

SUPPORTING INSTITUTIONS:
CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas); ABIBOO Studio; UPC (Universitat Politécnica de Catalunya); Cranfield University; University of Stuttgart; IEEC (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya); Montan University Leoben; Institut de Ciencies del Mar; University of Portsmouth.

Enllaços
Més informació
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències

planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB - Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES - Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE - Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE - Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC Barcelona
Ana Montaner Pizà
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat

Institut de Ciències de l’Espai (ICE - CSIC) Barcelona
Guillem Anglada-Escudé
Correu electrònic: anglada@ice.csic.es

Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Barcelona
Miquel Sureda Anfres
Correu electrònic: miquel.sureda@upc.edu
13
Octubre 2020

Investigadors catalans lideren un projecte finalista al concurs de la Mars Society per desenvolupar una ciutat al planeta vermell


Investigadors catalans finalistes al concurs de la Mars Society per desenvolupar una ciutat al planeta vermell
Representación artística de una cúpula en Marte
ABIBOO studio / SONet (Gonzalo Rojas)
  • La proposta està liderada per investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB).
  • El projecte és un dels 10 finalistes, seleccionats d’entre més de 175 propostes rebudes.
  • La presentació final tindrà lloc el proper 17 d’octubre i es retransmetrà en directe via Facebook live arreu del món.
Quin aspecte tindria una ciutat a Mart? Com funcionaria el comerç? Com evolucionaria la població urbana? Un equip internacional liderat per investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) va imaginar la ciutat a Mart NÜWA, detallada a un extens projecte que inclou aspectes científics, d’enginyeria, arquitectònics, econòmics i socials. El projecte proposa no només un disseny urbanístic factible, sinó també un pla de desenvolupament socioeconòmic, així com descripcions a alt nivell de la indústria, infraestructura, generació i distribució d'energia i serveis necessaris per fer-la realitat.

El projecte de l'equip internacional "The Sustainable Offworld Network” (SONet) ha estat seleccionat com a una de les 10 propostes finalistes del concurs Mars City State Design de la Mars Society, l’organització de promoció de l’espai més gran i més influent del món dedicada a l’exploració i l’assentament humans al planeta Mart. El concurs està centrat en desenvolupar una ciutat d'un milió d’habitants a Mart de forma sostenible.

La proposta està liderada per investigadors de l’IEEC a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB), juntament amb altres centres de l'àmbit de recerca nacional, entre els que es troba l’Institut de Ciències del Mar (ICM, CSIC). L’equip consta també de participants d’altres països tals com el Regne Unit, Alemanya, els EE.UU. i Argentina. 

Els projectes finalistes, seleccionats d’entre més de 175 propostes presentades, es defensaran públicament el proper 17 d’octubre a la Mars Society Convention. Cinc propostes seran finalment premiades. La defensa serà pública i es podrà seguir per streaming des d’arreu del món.  

La proposta de l’equip SONet consta d’un informe de 20 pàgines amb un disseny conceptual que combina aspectes molt diversos que van des de l’exploració de l’espai fins a la sostenibilitat. La ciutat, anomenada NÜWA en honor a la deessa xinesa creadora de la humanitat, simbolitza l'inici d'una nova era de la nostra civilització a Mart i la protecció que cal assegurar en un món tan inhòspit.  

"La proposta és un esforç de combinació de moltes disciplines d'una forma que no s'acostuma a fer en projectes espacials", explica Guillem Anglada-Escudé, investigador Ramón y Cajal de l’ICE i coordinador de l’equip. "A més de científics i enginyers, vam voler incorporar des del primer moment experts en altres disciplines i de fora del sector acadèmic". La col·laboració inclou, com a part molt important, l'equip d'arquitectura i disseny ABIBOO studio.

El projecte es va concebre durant reunions on-line als mesos d'abril, maig i juny en ple confinament degut a l’actual pandèmia de COVID-19. Ara, la proposta ha donat els seus fruits. "Arribar a la final ja és un gran èxit per a tot l'equip", explica Miquel Sureda, professor d'enginyeria aeronàutica a l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC). "Esperem que el concurs ens aporti la visibilitat que necessitem per recollir suport i poder desenvolupar conceptes relacionats tant amb l’espai com amb sostenibilitat, i la transformació necessària del sistema productiu que haurem d'afrontar també aquí a la Terra".

El director de l’Institut de Tècniques Energètiques - UPC i co-autor de la iniciativa, Ignasi Casanova, explica: "Realitzar aquests exercicis ens fa adonar de la gran dependència que tenim d’allò que el nostre planeta ens dona a canvi de res. Per exemple — afegeix — la producció d'aliments requereix una enorme quantitat d’energia que aquí a la terra prové del Sol, però que implica l'ús de grans extensions de superfície útil, i per tant és una de les activitats humanes més agressives amb l'ecosistema terrestre”. Temes com l'ús i abús dels plàstics, solucions constructives i de materials que minimitzin l'ús intensiu d'energia i una total reciclabilitat s’han estudiat a la proposta.

"En realitat, la Terra no és més que un lloc dins un vast Univers. Si aprenem a crear societats amb circulació de recursos tancada, que no depenguin críticament d'importacions remotes des d’un altre planeta, també hauríem de poder resoldre molts dels problemes que tenim avui a la Terra", conclou Anglada-Escudé.

La presentació es retransmetrà dissabte 17 d’octubre a les 22.00 hores (hora local de Barcelona), en directe via “Facebook live”. Cal registrar-se gratuïtament a la web de la Mars Society.

Enllaços
- IEEC
- ICE - CSIC
- UPC
- ICC - UB
- The Sustainable Offworld Network (SONet) 
- Mars Society

Més informació
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB - Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES - Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE - Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE - Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona
Ana Montaner Pizà
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Institut de Ciències de l’Espai (ICE - CSIC)
Barcelona
Guillem Anglada-Escudé
Correu electrònic: anglada@ice.csic.es

Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Barcelona
Miquel Sureda Anfres
Correu electrònic: miquel.sureda@upc.edu

 
07
Octubre 2020

Primer premi compartit pel curt científic de l’investigador Enrique Gaztañaga a Ciencia en Acción 2020


Enrique Gaztañaga galardonado con el primer premio compartido en la final del programa Ciencia en Acción 2020
Enrique Gaztanaga
ICE
L'investigador de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) Enrique Gaztañaga ha estat guardonat amb el primer premi ex-aequo a la final del concurs Ciència en Acció 2020, en la modalitat Curts Científics, amb el treball titulat "2019 EL COSMOS EN ACCELERACIÓ Part I Cap. III". Aquest premi ha estat compartit amb Àlex Muntada i Jaume Benet, ambdós de la Facultat de Comunicació Blanquerna de la Universitat Ramon Llull de Barcelona. Els diferents premis es van donar a conèixer en un acte virtual que, a priori, s'havia de celebrar a Múrcia els dies 2-4 d'octubre.

Santiago Serrano, també investigador de l’IEEC a l'ICE-CSIC, ha participat en l'elaboració de material audiovisual, amb vídeos que mostren imatges de les simulacions cosmològiques MICE (Marenostrum Institut de Ciències de l'Espai) realitzades per membres del grup de Cosmologia de l'ICE-CSIC: Francisco Castander, Pablo Fosalba i Martin Crocce.

"2019 EL COSMOS EN ACCELERACIÓ Part I Cap. III" és un documental divulgatiu que explica l'esforç de la comunitat científica per dilucidar quina és la causa de l’expansió accelerada de l'Univers. El curt científic relata com la major càmera digital del món ha estat instal·lada en un telescopi gegant per dur a terme el major mapa del cosmos fins a la data. És la història d'Enrique Gaztañaga i del seu treball en la confecció de mapes de galàxies com els de la iniciativa espanyola PAU (Physics of the Accelerating Universe) i DES (Dark Energy Survey), tots dos projectes de cartografia galàctica en què Gaztañaga participa de forma decisiva.

Però, per què són tan necessaris aquests mapes còsmics? La resposta ve d'un descobriment fet públic el 1998 i premiat amb el Nobel de Física el 2011: l'Univers s'expandeix de forma accelerada. Aquesta idea poc coneguda pel gran públic desafia la nostra comprensió de les lleis fonamentals de la natura i constitueix un dels majors misteris sense resoldre del cosmos. Sembla existir una enigmàtica matèria fosca que manté unides les estrelles i les galàxies. I una encara més estranya força, anomenada energia fosca, que està accelerant l'expansió de l'Univers. Combinades, ambdues componen el 95% de la seva matèria-energia. No obstant això la seva naturalesa és encara desconeguda. Fins on sabem avui en dia l'única manera de resoldre el misteri de l’expansió accelerada de l’Univers és cartografiant-lo, és a dir, creant grans mapes de galàxies com PAU i DES. 

Ciencia en Acción és un concurs internacional dirigit a estudiants, professors, investigadors i divulgadors de la comunitat científica, en qualsevol de les seves disciplines. El seu principal objectiu és presentar la ciència d'una manera atractiva i motivadora. El programa està dirigit per Rosa Maria Ferré, llicenciada en Matemàtiques i Doctora en Ciències Físiques per la Universitat de Barcelona, ​​que des de la seva creació ha assumit el seu desenvolupament al llarg de les 20 edicions del concurs. En Ciencia en Acción participen el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Fundación Lilly, la Fundació Princesa de Girona (FPdGi), l’Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), la Real Sociedad Española de Física (RSEF), la Real Sociedad Española de Química (RSEQ), la Sociedad Española de Astronomía (SEA), la Sociedad Geológica de España (SGE) i la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

Podeu disfrutar del curt aquí, o d'una versió més extensa clicant aquí.
10
Setembre 2020

Presentada la proposta per incloure l'Einstein Telescope en el full de ruta ESFRI


Proposal submitted to include the Einstein Telescope in the ESFRI roadmap
Proposal to include the Einstein Telescope in ESFRI roadmap
NASA / Imagno / Getty Images
Presentada la proposta per incloure l'Einstein Telescope en el full de ruta ESFRI
 
-       L'Einstein Telescope és un ambiciós projecte d'observatori terrestre d'ones gravitacionals de tercera generació.
-       40 institucions europees signen la proposta, 8 d'elles espanyoles.
-       La proposta recull l'interès de fins a 23 institucions espanyoles.
 
Madrid / Barcelona, 10 de Setembre de 2020
 
El consorci de l'Einstein Telescope ha presentat la proposta per incloure el projecte per a un futur observatori d'ones gravitacionals en l'actualització de 2021 del full de ruta del Fòrum Estratègic Europeu per a Infraestructures d'Investigació (ESFRI), el programa que descriu les principals infraestructures d’investigació futures a Europa.
 
L’Einstein Telescope (ET) és el projecte més ambiciós per a un futur observatori terrestre d'ones gravitacionals. El seu disseny conceptual ha estat recolzat per una subvenció de la Comissió Europea. Ara un consorci de països europeus i d'institucions de recerca i universitats a Europa ha presentat oficialment la proposta per a la realització d'aquesta infraestructura amb el suport polític de cinc països europeus: Bèlgica, Polònia, Espanya i Holanda, liderats per Itàlia. El consorci ET reuneix unes 40 institucions de recerca i universitats de diversos països europeus, inclosos també França, Alemanya, Hongria, Noruega, Suïssa i el Regne Unit. L'Observatori Gravitacional Europeu (EGO) a Itàlia constitueix la seva seu de transició.
 
L’Einstein Telescope ha despertat un gran interès en la comunitat científica espanyola implicada en ones gravitacionals, que inclou a tots els centres que actualment participen en programes terrestres (LIGO / Virgo / KAGRA) i espacials (LISA), així com una forta comunitat. Investigadors espanyols han contribuït de forma significativa a el desenvolupament del programa de física d'ET, així com a la preparació de l'informe de disseny tècnic d'ET.
 
A més, motivats pel desenvolupament de noves tecnologies i els potencials retorns significatius per a la indústria espanyola, també es va brindar un suport explícit per part d'institucions de recerca, incloses algunes "Infraestructures Científiques i Tècniques Singulars" (ICTS). En total, fins a 23 institucions espanyoles van recolzar la iniciativa ESFRI, el que va resultar en el suport polític formal d'Espanya a la candidatura de l'ET.
 
Actualment s'estan avaluant dos llocs per a la realització de la infraestructura ET: Euregio Meuse-Rhine, a les fronteres de Bèlgica, Alemanya i els Països Baixos, i a Sardenya, Itàlia. Aquests llocs estan sent estudiats i es prendrà una decisió sobre la ubicació futura d'ET dins dels propers 5 anys.
 
Einstein Telescope: Un observatori per a l'astronomia multi-missatger
 
Els sorprenents assoliments científics d'Advanced Virgo (a Europa) i Advanced LIGO (als EUA) en els darrers 5 anys van iniciar l'era de l'astronomia d'ones gravitacionals. L'aventura va començar amb la primera detecció directa d'ones gravitacionals al setembre de 2015 i va continuar a l'agost de 2017 quan Advanced Virgo i Advanced LIGO van observar ones gravitacionals emeses per dues estrelles de neutrons en fusió. Simultàniament, els senyals d'aquest esdeveniment es van observar amb una varietat de telescopis electromagnètics (a la terra i a l'espai) en tot el rang de longitud d'ona observable, des d'ones de ràdio fins a raigs gamma. Això va marcar el començament de l'era de l'astronomia multi-missatger amb ones gravitacionals.
 
La recent observació d'Advanced Virgo i Advanced LIGO de la fusió de dos forats negres estel·lars per crear un forat negre 142 vegades més massiu que el Sol (l'anomenat Forat Negre de Massa Intermèdia) va demostrar l'existència d'aquests objectes prèviament desconeguts en el nostre Univers.
 
Per aprofitar al màxim el potencial d'aquesta nova disciplina, es necessita una nova generació d'observatoris. L’Einstein Telescope permetrà als científics detectar qualsevol coalescència de dos forats negres de massa intermèdia en tot l'univers i contribuir així a la comprensió de la seva formació i evolució. Això ens proporcionarà informació completament nova sobre l'Univers Fosc i aclarirà els rols de l'energia fosca i la matèria fosca en l'estructura del cosmos. ET explorarà la física dels forats negres en detall. Aquests són cossos celestes extrems que prediu la teoria de la relativitat general d'Albert Einstein, però també són llocs on aquesta teoria pot no funcionar a causa del camp gravitacional extremadament fort. ET detectarà milers de coalescències d'estrelles de neutrons per any millorant la nostra comprensió del comportament de la matèria en condicions tan extremes de densitat i pressió que no es poden produir en cap laboratori. A més, tindrem l'oportunitat d'explorar la física nuclear que controla les explosions de supernoves de les estrelles.
 
Aquests desafiaments científics necessiten un nou observatori capaç d'observar Ones Gravitacionals amb una sensibilitat de al menys un ordre de magnitud millor que els detectors actuals (l'anomenada segona generació).
 
L’Einstein Telescope s'ubicarà en una nova infraestructura i aplicarà tecnologies que milloraran dràsticament les actuals. S'espera que el segueixi un projecte complementari als EUA, Cosmic Explorer.
 
Contactes:
Contacte ICE, CSIC: Carlos F. Sopuerta (Institut de Ciències de l’Espaci, ICE-CSIC) (sopuerta@ice.csic.es )
Contacte Nacional: Mario Martínez (IFAE, membre del Comitè Directiu de l’Einstein Telescope) (mmp@ifae.es )
 
Informació Addicional
 
Relació de les Institucions espanyoles signants de la proposta ET ESFRI:
  • Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
  • Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
  • Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)
  • Instituto de Estructura de la Materia (IEM)
  • Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
  • Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC)
  • Universitat de les Illes Balears (UIB)
  • Universitat de València (UV) 
Relació d’institucions espanyoles que van donar suport originalment a la candidatura ET ESFRI
  • ALBA Synchrotron*
  • Barcelona Supercomputing Center (BSC)*
  • Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC)*
  • Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
  • Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
  • Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
  • Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)
  • Instituto de Estructura de la Materia (IEM)
  • Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
  • Instituto de Física Corpuscular (IFIC-CSIC)
  • Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC)
  • Port d’informació Científica (PIC)
  • RedIris*
  • Universidad de Alicante (UA)
  • Universidad Autónoma de Madrid (UAM)
  • Universitat de les Illes Balears (UIB)
  • Universidad de Cádiz (UC)
  • Universidad de Murcia (UMU)
  • Universidad del País Vasco (UPV/EHU)
  • Universidad Politécnica de Madrid (UPM)
  • Universidad de Salamanca (USAL)
  • Universidad de Santiago de Compostela (USC)
  • Universitat de València (UV)
* ICTS  
També recolzat per la Sociedad Española de Relatividad y Gravitación (SEGRE)
01
Setembre 2020

A Nebula's Gamma-ray Heartbeat is NASA high-energy picture of the week


NASA High Energy Astrophysics Archive features our recent SS433 research with its Picture of the Week
NASA High Energy Astrophysics Archive has selected an image related to a recent Nature Astronomy paper for its Picture of the Week: https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/heapow/archive/nebulae/SS433_fermi.html

Using Fermi Gamma-Ray Space Telescope and the giant Arecibo radio telescope our study revealed a high-energy "heartbeat", coming from a cosmic gas cloud located about 100 light years away from SS 433. The surprising gamma-ray signal from this otherwise cold, innocuous cloud pulses with the rhythm of the precessing jet from the black hole in SS 433. This shows that shomehow there must be a direct connection between the precessing jet from SS 433 and the gamma-ray pulsations at the cloud.

Reference:
Gamma-ray heartbeat powered by the microquasar SS 433;  Jian Li, Diego Torres , Ruo-Yu Liu, Matthew Kerr, Emma de Oña Wilhelmi, Yang Su; Nature Astronomy, 2020; DOI: 10.1038/s41550-020-1164-6
17
Agost 2020

Estranya coincidència còsmica: una emissió de raigs gamma desconcerta als científics


Atomic gas clouds blinks in sync with circling black hole
Artistic view of SS 433 and Fermi J1913+0515
Produced by Konrad Rappaport, Susane Landis (Scicomlab for DESY), under advice by Jian Li (DESY), Diego F. Torres (ICREA / ICE, CSIC / IEEC)
Estranya coincidència còsmica: una emissió de raigs gamma desconcerta als científics
  • Un grup d’astrònoms ha detectat un núvol de gas còsmic que batega al mateix ritme que un forat negre separat 100 anys llum, a un microquàsar. 
  • El microquàsar es troba a la Via Làctia i està format per una estrella gegant i un forat negre. El núvol es troba a la constel·lació de l’Àguila. 
  • Els models teòrics publicats fins dia d’avui no predeien aquest resultat, que desafia les interpretacions més comunes. 
  • L’estudi està liderat per un científic del laboratori DESY a Hamburg i un investigador de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC).  Aquests resultats han estat publicats a la revista Nature Astronomy.

Un equip de científics ha detectat una misteriosa emissió periòdica de raigs gamma provinent d’un núvol de gas còsmic. El núvol, sense cap característica extraordinària i que es troba a la constel·lació de l’Àguila, batega al mateix ritme que un forat negre proper, fet que indica que existeix una connexió entre tots dos objectes. L’estudi, liderat per l’investigador Jian Li del laboratori DESY a Hamburg i el professor ICREA Diego F. Torres de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), apareix avui a la revista Nature Astronomy.

Els investigadors han analitzat més de deu anys d’observacions del Telescopi Espacial de Raigs Gamma Fermi de la NASA corresponents al que s’anomena un microquàsar. Els microquàsars, germans petits i locals dels llunyans quàsars, són sistemes binaris que comprenen un objecte compacte i una estrella acompanyant. Aquests microquàsars llancen a l’entorn interestel·lar que els envolta potents vents i dolls (jets) de la matèria acumulada provinent d’una estrella veïna. El sistema observat a l’estudi ha estat catalogat com SS 433 i es troba a uns 15.000 anys llum de distància dins la Via Làctia. Consisteix en una estrella gegant amb unes 30 vegades la massa del nostre Sol (massa solar) i un forat negre d’entre aproximadament 10 i 20 masses solars. Tots dos objectes orbiten entre si mentre el forat negre xucla matèria de l’estrella gegant. El SS 433 és un dels sistemes binaris compactes més famosos que es coneixen, a causa dels dolls observables que es balancegen, i tot i que s'ha estudiat durant dècades encara sorprèn als investigadors.

“Aquest material s’acumula a un disc al voltant del forat negre abans de caure dins ell, com l’aigua al remolí del desguàs de la banyera”, explica Li, investigador a DESY. “Tanmateix, una part d’aquesta matèria no cau pel desguàs, sinó que surt disparada a alta velocitat i crea dos dolls estrets en direccions oposades per sobre i per sota del disc que gira”. 
“El disc d'acreció no es troba exactament al pla de l’òrbita dels dos objectes  — afegeix Li — sinó que es balanceja com una baldufa que s’ha col·locat inclinada damunt una taula. Com a conseqüència, els dos dolls entren en espiral dins l’espai circumdant, en lloc de simplement formar una línia recta”. 

El balanceig dels dolls del forat negre realitza un moviment periòdic que dura 162 dies, aproximadament. Les partícules d’alta velocitat i els forts camps magnètics del doll produeixen raigs X i raigs gamma, i són aquests darrers els que han estat observats per l’equip. Una anàlisi acurada va revelar un senyal de raigs gamma amb el mateix període provinent d’un núvol de gas ordinari relativament allunyat dels dolls del microquàsar. Els ritmes de pulsació d’aquest núvol de gas indiquen que l’emissió del senyal de raigs gamma està governada pel microquàsar.
“El senyal temporal observat proporciona una connexió inequívoca entre el microquàsar i el núvol de gas, separats uns 100 anys llum. Aquest fet és tan sorprenent com intrigant, i obre preguntes sobre com el forat negre alimenta els batecs del núvol”, diu Torres, investigador de l’IEEC a l’ICE-CSIC. Una explicació que l’equip ha explorat es basa en l’impacte de protons ràpids produïts als extrems dels dolls, o a prop del forat negre, que són injectats al núvol i colpegen les partícules de gas, cosa que produeix els raigs gamma. Els protons podrien també provenir d’una ejecció de partícules ràpides a la vora del disc d’acreció. Cada vegada que aquest flux de partícules colpeja el núvol de gas, aquest s’il·lumina en produir raigs gamma, explicant l’estranya emissió. “El flux de matèria des del disc podria ser energèticament tan poderós com el dels dolls del microquàsar i es creu que es balanceja conjuntament amb la resta del sistema”, explica Torres. 
Més enllà del descobriment inicial, es requereixen tant observacions addicionals com un estudi teòric per explicar els pols de raigs gamma d’aquest sistema únic. “El SS 433 continua sorprenent per igual als observadors en totes les freqüències i als teòrics”, emfatitza Li. “I és segur que proporcionarà un banc de proves pel nostre coneixement sobre la producció i la propagació de raigs còsmics a prop dels microquàsars en els propers anys”. 

L’equip d’investigació liderat per Torres i Li està compost per científics internacionals d’Espanya (IEEC-ICE-CSIC), Alemanya (DESY), Xina (Universitat de Nanjing i Observatori Purple Mountain) i els Estats Units d’Amèrica (NRL).

Instruments
El Telescopi Espacial de Raigs Gamma Fermi es va llançar des del Centre Espacial Kennedy l’11 de juny de 2008. Fermi té dos instruments de raigs gamma: el Telescopi d’Àrea Gran (LAT, per les sigles en anglès) i el Monitor d’Explosió de Raigs Gamma (GBM, per les sigles en anglès). El LAT és un telescopi de raigs gamma de camp ampli. Des del començament de les observacions regulars, LAT escaneja el cel, brindant cobertura de tota la seva totalitat cada dues òrbites. El GBM és un monitor de tot el cel que detecta events transitoris com ocultacions i explosions de raigs gamma. 
Diego F. Torres i Jian Li són membres de Fermi-LAT.

Enllaços
- IEEC
- ICE
- DESY

Més informació
Aquesta recerca es presenta en un article titulat “Gamma-ray heartbeat powered by the microquasar SS 433”, de Jian Li, D. F. Torres, Ruo-Yu Liu, Matthew Kerr, Emma de Oña Wilhelmi i Yang Su, que ha estat publicat a la revista Nature Astronomy, 2020, el 17 d’Agost de 2020.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB - Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES - Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE - Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE - Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner Pizà
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)
Barcelona, Espanya 
Diego F. Torres
Correu electrònic: dtorres@ice.csic.es

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Hamburg, Alemanya
Jian Li
Correu electrònic: jian.li@desy.de

Nota de premsa el·laborada per l'Oficina de Comunicació de l'IEEC amb la col·laboració de Science Wave.
 
17
Agost 2020

Camps magnètics amb els fluxos de gas


Comments of Gemma Busquet in Nature Astronomy News & Views about a paper of Pillai et al (2020)
Camps magnètics amb els fluxos de gas
Els camps magnètics en els núvols moleculars juguen un paper crucial en la regulació dels fluxos de gas i la formació d'estrelles. Les observacions polarimètriques de l'infraroig llunyà obtingudes amb l'Observatori Estratosfèric d'Astronomia Infraroja (SOFIA) revelen l'estructura del camp magnètic a petita escala dins dels filaments de gas dens, descobrint una nova transició en l'orientació relativa entre el camp magnètic i l'estructura del núvol. Gemma Busquet, investigadora de l'Institut de Ciències Espacials (ICE-CSIC) comenta aquests resultats científics, publicats a la revista Nature Astronomy per Pillai et al. (2020), dins de la secció News & Views de la mateixa revista [1]. El treball de Pillai et al. [2] proporciona evidències observacionals de que la gravetat arrossega el camp magnètic congelat a gran escala i fa que es torni paral·lel al flux de gas que nodreix el cúmul d'estrelles en formació. Aquests fluxos de gas induïts per la gravetat als filaments donen suport a un escenari en què el col·lapse gravitacional i la formació de cúmuls estel·lars ocorren fins i tot en presència de camps magnètics relativament forts.
 
Referències:
[1] Busquet, G., Nature Astronomy News & Views. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1180-6 (2020)
[2] Pillai, T., et al. Nature Astronomy. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1172-6 (2020)
Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

Campus UAB, Carrer de Can Magrans, s/n
08193 Barcelona.
Phone: +34 93 737 9788
Email: ice@ice.csic.es
Website developed with RhinOS

Segueix-nos


An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas

An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya

Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya