Lina Badimón Maestro

Lina Badimón Maestro (Barcelona, 1953), doctora en farmàcia, investigadora cardiovascular experta en arterioesclerosi, trombosi i lesions vasculars reconeguda internacionalment.

Biografia
Va fer la llicenciatura en farmàcia a la universitat de Barcelona. Després es va doctorar en farmacologia i fisiologia. El 1980, un any després d’acabar el doctorat, se’n va anar amb el seu marit (Carlos Mendieta, actualment professor de periodòncia a la univ. De Barcelona) a la Clínica Mayo, Rochester, Minnesota, Estats Units, on hi era Valentí Fuster (1). Dos anys després, Lina i el seu marit es traslladen a Nova York, ella a l’Hospital Mount Sinaí, on havia anat Fuster i ell a la universitat de Columbia. El 1991, el marit retorna a Barcelona i ella va a l’Hospital General de Massachusetts, Boston amb Fuster. Entre 1991 i 1995 alterna estades de 6 mesos a Boston i 6 mesos a Barcelona, on posa en marxa el Centre d’Investigació Cardiovascular. El 1995 retorna definitivament a Barcelona, reconeixent que els quatre anys anteriors havien estat molt durs per ella. Te dos fills.
(1) (2) (3)

Lina Badimón. Imatge treta de (6)

Carrera científica
Ha estat dedicada a les patologies vasculars i cardíaques. Ha treballat durant 15 anys als Estats Units, on va anar el 1980 amb una beca Fulbright a treballar amb Valentí Fuster a la Clínica Mayo, Divisió de Malalties Cardiovasculars. Entre 1983 i 1991 va ser directora de recerca en cardiologia bàsica i professora de Medicina a l’Hospital Mount Sinaí de Nova York. De 1991 a 1994 va ser professora de Medicina a l’Escola de Medicina de Harvard i consultora a la Unitat Cardíaca de l’Hospital General de Massachusetts, a Boston. Des de 1995 és directora del Centre d’Investigació Cardiovascular de Barcelona, a l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, depenent del Consejo Superior de Investigaciones Científiques (CSIC) i de l’Institut Català de Ciències Cardiovasculars (ICCC). Continua però lligada als Estats Units com professora associada de l’Escola Mount Sinaí de Medicina de Nova York.

Forma part de la Societat Espanyola i de la Societat Europea de Cardiologia i d’altres societats científiques. Entre els premis rebuts estan el de la Fundació Lilly a la Investigació Biomèdica Preclínica 2008 i el premi Jaume I a la Investigació Mèdica 104 de la Generalitat Valenciana.
(2) (4) (5)

Investigacions
Lina Badimón ha centrat les seves investigacions en l’estudi de l’aterosclerosi, trombosi, patologia vascular i síndromes isquèmics. A continuació es detallen alguns aspectes de les seves investigacions.

Cambra Badimón
Durant l’estada a la Clínica Mayo, el 1986, va desenvolupar un reactor de flux per estudiar les interaccions de les cèl·lules de la sang amb la paret dels vasos sanguinis, la formació de coàguls a l’interior dels vasos i la prova de fàrmacs per la prevenció de la trombosi.

L’adhesió i agregació de les plaquetes sobre la paret del vas sanguini danyat i els components de la placa ateroscleròtica juguen un paper fonamental en la detenció d’hemorràgies, en la trombosi i en el desenvolupament d’aterosclerosi. El flux sanguini i el tipus de lesió condicionen la interacció de les plaquetes amb la paret del vas.

La cambra Badimón és un sistema extracorporal de circulació sanguínia, desenvolupat per investigar la dinàmica de la deposició plaquetària i la trombosi a:
– diferents superfícies, biològiques i sintètiques,
– sota diferents condicions de fluxos sanguinis i diferents graus d’estrenyiment dels vasos i
– amb diferents tractaments de la sang.

Aquest aparell ha servit per millorar el coneixement de les malalties coronàries, permetent provar compostos inhibidors de la trombosi o les condicions de formació de coàguls en diferents superfícies i amb diferents nivells de components del plasma sanguini com colesterol o glucosa.
(6) (7)

Activació plaquetària, ateroesclerosi i trombosi
La formació d’un coàgul a l’interior d’una artèria sembla ser un factor important en la conversió d’una aterosclerosi coronària de crònica a aguda. Lina Badimón, Valentí Fuster (cardiòleg del Mount Sinaí Medical Center, New York, reconegut mundialment) i Juan José Badimón (Mount Sinaí Medical Center, New York), germà de Lina i també cardiòleg expliquen, en un llibre editat per el propi Valentí Fuster, els estudis actuals sobre el mecanisme d’activació plaquetària, la interacció de les plaquetes amb les parets del vasos sanguinis i la presència de determinades proteïnes. Aquests estudis, juntament amb els del procés que desencadena la formació del coàgul i el manté a l’interior del vas, permetran establir estratègies per reduir la mortalitat associada a la trombosi.
(8)

En un article publicat el 31 d’agost d’aquest any (2016), Lina Badimón i col·laboradors donen referències del descobriment durant la darrera dècada d’unes microvesícules (petites bufetes) que s’alliberen durant l’activació de les plaquetes, que poden jugar un paper a l’ateroesclerosi i la trombosi. S’han trobat en pacients amb aterosclerosi, síndromes vasculars aguts i/o diabetis i s’ha suggerit una correlació entre la quantitat de microvesícules i la severitat de la malaltia. Les microvesícules són considerades com a marcadors de la malaltia cardiovascular i promotores de processos involucrats en la mateixa, com hemostàsia (capacitat per aturar una hemorràgia), inflamacions, supervivència o apoptosi (mort programada) de les cèl·lules. Els autors ressalten el potencial ús de les vesícules com agent terapèutic en el futur.
(9)

Glosari (de Wikipèdia):
Trombosi: és la formació d’un coàgul sanguini a l’interior d’un vas sanguini (una vena o una artèria) i que creix a la paret d’aquest vas.
Arteriosclerosi: és un engruiximent i enduriment de les parets de les artèries, així com una disminució de la seva elasticitat
Aterosclerosi: és la condició en què s’engruixeix la paret de l’artèria, com a resultat d’una acumulació de materials grassos com el colesterol. L’aterosclerosi és el tipus més freqüent d’arterioesclerosi.
Activació plaquetària: quan un vas sanguini es trenca es produeix l’activació de les plaquetes, que passen a tenir una forma estrellada per afavorir la unió d’unes amb d’altres. L’agregació de moltes plaquetes a la paret del vas permet tancar el forat del vas sanguini.
Síndrome isquèmic: és la supressió de l’aportació sanguínia a una part del cos per l’obstrucció d’una o més artèries.

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 14 de desembre de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Valentí Fuster en aquest blog: http://www.deciencia.net/descobriment/?p=773
(2) Centre d’Investigació Cardiovascular de Barcelona. Pàgina personal Lina Badimón
http://www.csic-iccc.org/personal/curriculum.jsp?id=3
(3) Gonzalo San Segundo. Entrevista a Lina Badimón Maestro. De Cerca (Medical Economics). 11.02.2011.   lina_badimon_01deCerca.pdf
(4)  Premi Jaume I en Investigació Mèdica 2014  http://www.iccc.cat/actualidad/noticia.jsp?id=193
(5) http://www.fundacionlilly.com/es/cvs/premios-de-investigacion-biomedica/lina-badimon-maestro.aspx    Premi Fundació Lilly d’Investigació Biomèdica Preclínica 2008
(6) Sociedad Española de Cardiologia. 02.07.2013.
http://secardiologia.es/comunicacion/entrevistas/5634-lina-badimon-que-espana-regale-cientifi-cos-es-muy-grave-porque-formarlos-cuesta-mucho-tiempo-y-dinero
(7) Methods Mol Biol. 2012;788:43-57. doi: 10.1007/978-1-61779-307-3_4.
«Extracorporeal assays of thrombosis». Badimon L1, Padro T, Vilahur G.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22130699
(8) Lina Badimon, Valentín Fuster i Juan José Badimon. «Interaction of Platelet Activation and Thrombosis». Capítol (pàg. 583) del llibre editat per Valentin Fuster i altres «Atherothrombosis and coronary artery disease». Philadelphia. USA. 2005.
https://books.google.es/books?id=1WifwPEsKQMC&pg=PA583&lpg=PA583&dq=lina+badimon&source=bl&ots=nzFLr6cZ_L&sig=7Gt_RU-0I5b7KajsPAsSIcpNCow&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwi744jXjOrQAhVDtxQKHSKxDZs4FBDoAQgZMAA#v=onepage&q=lina%20badimon&f=false
(9) Lina Badimon i altres. «Role of Platelet-Derived Microvesicles As Crosstalk Mediators in Atherothrombosis and Future Pharmacology Targets: A Link between Inflammation, Atherosclerosis, and Thrombosis» Frontiers in Pharmacology. 31.08.2016.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5005978/

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, medicina | Comentaris tancats a Lina Badimón Maestro

Mara Dierssen Sotos

Mara Dierssen Sotos, neurobiològa, nascuda el 1961 a Santander, treballa al Centre de Regulació Genòmica de Barcelona i és una de les expertes mundials en síndrome de Down.

Biografia
Mara Dierssen va néixer a Santander el 1961. El seu pare, Guillermo Dierssen, era un neurocirurgià d’origen alemany, nascut a Madrid, que va fundar el servei de neurocirurgia de l’hospital Valdecilla de Santander. La seva mare és la pintora Trinidad Sotos. Va estudiar el batxillerat a l’institut Villajunco de Santander i la carrera de medicina a la universitat de Cantàbria. Es va llicenciar el 1985 i es va doctorar el 1989 a la mateixa universitat. Casada, te quatre fills i resideix a Sant Cugat. Barcelona.

A part del seu treball científic, Mara Dierssen ha actuat com a soprano en concerts de música barroca i actualment és vocalista del grup de pop-rock “From Lost To The River”, grup que fa concerts de conscienciació social per promoure projectes d’investigació.
(1) (2) (3) (4) (8)

Mara Dierssen. Imatge de Linkedin

Mara Dierssen. Imatge de Linkedin

Carrera científica
Entre 1990 i 1993, fa una investigació postdoctoral a la universitat autònoma de Barcelona. Entre 1993 i 1997 és Professora Associada de la universitat de Cantàbria. Treballant amb el professor Jesús Flórez d’aquesta universitat, que te una filla amb síndrome de Down i s’ha dedicat a estudiar aquest trastorn, és quan es va decidir a estudiar-lo ella també. A partir de 1997 és professora de la universitat Ramon Llull de Barcelona i investigadora al Centre de Genètica Mèdica de l’Institut de Recerca Oncològica (IRO) de Barcelona. Des de l’any 2002 i fins el 2007, investiga al Centre de Regulació Genòmica de Barcelona (CRG) i des de 2007 treballa al Centre d’Investigació Biomèdica de Malalties Rares del CRG com investigadora senior.

Mara Dierssen ha rebut diferents premis, entre els que destaquen el internacionals:
– Jérôme Lejeune Foundation, el 2004, fundació dels Estats Units que promou la investigació de les malalties i tenir cura de les persones amb discapacitat intel·lectual d’origen genètic.
– Sisley-Lejeune, el 2010. La fundació Sisley-Lejeune premia el treball dels investigadors de teràpies per malalties genètiques amb discapacitat intel·lectual detectades en la infància.
– David and Hillie Mahoney, el 2014. El premi vol recompensar individus que hagin contribuït significativament a la promoció del coneixement del cervell amb esforços de divulgació pública durant tres o més anys.
(1) (5) (6) (7)

Investigacions
Ones cerebrals i síndrome de Down
L’escorça és la regió del cervell responsable de la capacitat de raonament, del llenguatge i del comportament social. Per realitzar determinades funcions, la xarxa neuronal ha d’estar sincronitzada i aleshores produeix oscil·lacions d’alta freqüència. En un article publicat en març d’aquest any (2016), Mara Dierssen i altres investigadors descobreixen la relació d’un gen associat a la síndrome de Down, amb les alteracions en el ritme i sincronització de l’escorça cerebral. Aquestes alteracions estan relacionades amb problemes en funcions com la presa de decisions, la impulsivitat, la memòria de treball o l’atenció. L’experiment s’ha portat a terme en un ratolí, model per l’estudi d’aquest gen.
Un problema de l’estudi de la discapacitat intel·lectual és que no es comprèn la relació entre les alteracions a nivell cel·lular i els canvis en les funcions cognitives. El treball publicat ofereix per primera vegada un estudi “in vivo” de la fisiologia de l’escorça cerebral relacionat amb aquestes funcions.
(9) (10)

Tractament per la síndrome de Down
El 7 de juny (2016), ha estat publicat a la revista The Lancet Neurology un article de Mara Dierssen, Rafael de la Torre (Institut Hospital del Mar de Barcelona) i altres investigadors, en el que demostren que un compost present al té verd, acompanyat d’un protocol d’estimulació cognitiva, és capaç de millorar les capacitats intel·lectuals de persones amb síndrome de Down. És la primera vegada que un tractament demostra eficàcia en un assaig fiable en termes científics. “No és encara una cura”, diu Mara Dierssen, però l’assaig “obre noves vies a la teràpia farmacològica en síndrome de Down”.

La síndrome és un trastorn genètic en el qual una persona té 47 cromosomes en lloc dels 46 habituals. Aquest cromosoma extra és responsable de retard en el desenvolupament intel·lectual i uns signes físics característics. Treballant amb ratolins, Mara Dierssen i el seu equip van identificar un gen, relacionat amb el funcionament del cervell, que és afectat per el cromosoma extra. El gen produeix un excés de proteïnes que està associat amb les alteracions cognitives. Ells demostren que la “epigalocatequina galato“, un compost del té verd, fa tornar les proteïnes al seu nivell normal.
L’assaig clínic va ser fet a Barcelona amb 84 persones, entre 16 i 34 anys, amb síndrome de Down. A la meitat se li va subministrar el tractament i a l’altra meitat un placebo, durant un any. Al final de l’any, quasi tots els pares van endevinar qui havia rebut el tractament. L’extracte de té verd va millorar moderadament la memòria a curt termini i la capacitat dels pacients per organitzar-se la vida diària.

Ara caldria fer un nou assaig clínic amb molts més pacients i en diferents ciutats. Aquest assaig tindria un cost molt elevat, uns 3 milions d’euros, i, com que un producte natural no es pot patentar, les companyies farmacèutiques no estan interessades. Els investigadors diuen que s’han d’implicar les institucions o el nou assaig no es podrà realitzar.
(11) (12)

Brain polyphony
Mara Dierssen i el seu equip han dissenyat i construït, en fase pilot, un sistema de comunicació que transforma en temps real les ones elèctriques cerebrals en sons. És una forma de donar veu a persones a les que la seva discapacitat impedeix comunicar-se normalment amb l’entorn. El projecte te dos objectius: el primer és tenir una eina per ajudar a comunicar-se a les persones amb paràlisi cerebral i el segon és crear música a partir de les vibracions cerebrals de les persones. El 16 d’abril passat (2016), durant la Setmana del Cervell promoguda per la Sociedad Española de Neurologia,  Mara Dierssen va actuar amb el seu grup de pop-rock a Barcelona provant el “brain polyphony” en diferents persones amb paràlisi cerebral.

Mara Dierssen explica que disposen d’una base de dades d’imatges i sons que generen emocions concretes com per exemple, alegria, tristesa o por. Quan una persona veu i sent aquestes imatges i sons, dona un registre electroencefalogràfic que els permet correlacionar-lo amb els seu estat mental. Després es pot actuar a la inversa, convertint les ones cerebrals en sons.
(8) (13)

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 30 de novembre de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) https://www.linkedin.com/in/maradierssen
(2) https://www.facebook.com/mara.dierssen
(3) http://elpais.com/diario/1999/01/11/agenda/916009203_850215.html
(4) https://es.wikipedia.org/wiki/Mara_Dierssen
(5) Loop. Mara Dierssen Brief Bio.   http://loop.frontiersin.org/people/501/bio
(6) Centre de Regulació Genòmina. Barcelona.  http://www.crg.eu/en/mara_dierssen
(7) Centre de Cultura Contemporània de Barcelona. 22 de gener de 2015.
http://www.cccb.org/ca/participants/fitxa/mara-dierssen/193184
(8) “La ciencia todavía no puede explicar la mente”
http://elpais.com/elpais/2016/04/04/ciencia/1459782018_697580.html
(9) “El ritmo de las ondas en la corteza cerebral, clave para comprender el síndrome de Down”. Universitat Pompeu Fabra. Barcelona, 05.04.2016.
https://www.upf.edu/es/web/e-noticies/home_upf/-/asset_publisher/8EYbnGNU3js6/content/id/3830645/maximized#.WDXzHX2rG08
(10) Mara Dierssen i altres. “Overexpression of Dyrk1A, a Down Syndrome Candidate, Decreases Excitability and Impairs Gamma Oscillations in the Prefrontal Cortex”. The Journal of Neuroscience. 30.03.2016.
http://www.jneurosci.org/content/36/13/3648
(11) “Un tratamiento es eficaz por primera vez para el síndrome de Down”. El País,  7.6.2016. http://elpais.com/elpais/2016/06/06/ciencia/1465237474_933838.html
(12) Rafael de la Torre, Mara Dierssen i altres. «Safety and efficacy of cognitive training plus epigallocatechin-3-gallate in young adults with Down’s syndrome (TESDAD): a double-blind, randomised, placebo-controlled, phase 2 trial». The Lancet Neurology. July 2016.
http://www.thelancet.com/pdfs/journals/laneur/PIIS1474-4422(16)30034-5.pdf
(13) CRG. “Listen to the brain”. 2016.
http://www.crg.eu/en/event/listen-brain-brain-polyphony-concert

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, medicina | Comentaris tancats a Mara Dierssen Sotos

Lourdes Vega Fernández

Lourdes Vega, física, actualment professora de l’Institut del Petroli d’Abu Dhabi, premi 2013 de la Fundació BBVA i la Societat Espanyola de Física per la seva contribució a la recerca d’usos sostenibles del CO2.

Biografia
Lourdes Vega Fernández (Villanueva del Fresno, Badajoz, 1965), va estudiar física a la universitat de Sevilla: llicenciatura (1983-1988), master de mecànica estadística (1988-1990) i doctorat (1988-1992), aquest en col·laboració amb el departament d’Enginyeria Química de la universitat Southern California. Casada, amb 3 fills. Ha treballat des de 1995 fins a 2016 a Tarragona i Barcelona i des de març d’aquest any treballa a Abu Dhabi, Emirats Arabs Units.
(1) (2)

Lourdes Vega. Imatge de (1)

Lourdes Vega. Imatge de (1)

Carrera científica
Ha desenvolupat la seva carrera entre Europa i Estats Units i ha treballat a la universitat i l’empresa. Te més de 150 publicacions científiques, tres patents i ha liderat més de 40 projectes, nacionals i internacionals, entre els que destaca els projecte SOST-CO2, sobre les aplicacions industrials i sostenibles del CO2, de més de 26 milions d’euros. Les seves dedicacions professionals més importants han estat:
– De 1995 a 2003 va ser professora del departament d’enginyeria química de la universitat Rovira i Virgili de Tarragona on va crear el grup de Models Moleculars.
– De 2003 a 2011 treballa al Institut de Ciència de Materials (ICMAB), depenent de la universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) on crea el grup de Simulació Molecular, que desenvolupa equacions d’estat de diferents tipus de fluids.
– Des de 2007 i fins a 2015, és directora de Recerca i Desenvolupament de Carburos Metálicos, des d’on lidera la creació del consorci SOST-CO2, per la captura i utilització del CO2, format per 14 empreses i 31 centres d’investigació.
– Al mateix temps (2007-2015), treballa a MATGAS, Barcelona, primer com directora de Centres de Tecnologia Global i després com directora general. MATGAS és una agrupació formada per l’empresa Carburos Metálicos, CSIC i UAB, que desenvolupa projectes de processos i productes sostenibles en diferents camps com alimentació, aigua, energia o aplicacions del CO2, combinant modelització i experimentació.
– L’octubre de 2015 crea, amb un grup d’enginyers i científics, l’empresa ALYA TECHNOLOGY & INNOVATION dedicada a qüestions de sostenibilitat i medi ambient. En aquesta empresa continua ara com sòcia i consultora.
– Des de març de 2016 és professora de l’Institut del Petroli d’Abu Dhabi i també aquest any ha estat nomenada membre de la Junta Directiva de l’empresa Ercros.
La Sociedad Española de Física i la Fundació BBVA li van atorgar el premi de Física, Innovació i Tecnologia 2013 per haver sabut portar la investigació teòrica i computacional en física estadística al món industrial.
(1) (2) (3) (4)

Investigació de les aplicacions del CO2
Lourdes Vega acaba de publicar un llibre (5), actuant com coordinadora d’un grup de científics, en el que es detalla la utilització actual i els projectes de futur per el CO2. Volen donar a conèixer les grans possibilitats del CO2 i canviar la imatge negativa que te com principal substància responsable del canvi climàtic. A més, descobrir processos eficaços i rendibles basats en el CO2, evitarà l’abocament a l’atmosfera. Usos actuals del CO2 són:

Diagrama de fases del CO2. Imatge Wikimedia Commons.

Diagrama de fases del CO2. Imatge Wikimedia Commons.

– CO2 supercrític, és el CO2 a altes pressions i temperatures en un estat en el que no es distingeix entre l’estat líquid i vapor. En aquestes condicions el CO2 te gran capacitat de dissoldre productes químics i substàncies naturals, podent substituir amb avantatge als dissolvents orgànics habituals, ja que no és inflamable ni tòxic i el cost és assequible. Per exemple, s’utilitza per processar aliments i medicaments, evitant el contacte d’aquests amb substàncies que, com els dissolvents citats, podrien ser perilloses per la salut. Una altre avantatge en aquest camp és que el CO2 supercrític provoca la desactivació de microorganismes com bacteris, fongs o espores, donant la possibilitat de pasteuritzar o incús esterilitzar aliments, fàrmacs, cosmètics i dispositius mèdics. També s’utilitza en la síntesi de plàstics per l’envasat d’aliments.
– Carbonatació accelerada de residus, utilitzant CO2 que surt del mateix procés. A escala de laboratori els resultats són satisfactoris (projecte SOST CO2) i ara s’està avaluant l’aplicació a escala industrial en plantes de ciment, incineradores de residus urbans, centrals tèrmiques, industries de fabricació d’acer, d’alumini, de paper i ceràmiques. No cal dir l’interès que tindria reduir les emissions de CO2 a l’atmosfera i alhora millorar les propietats del residu.
– Tractament d’aigües residuals. Quan les aigües són alcalines, un pas previ a qualsevol altre tractament és la reducció del pH, que pot ser feta utilitzant àcids com el sulfúric o el clorhídric, productes costosos i perillosos de manipular, o alternativament, utilitzant CO2, més econòmic i fàcil de manipular. S’utilitza CO2 per tractament d’aigües en plantes embotelladores, fabricació de detergents, tèxtils i tints i a diferents indústries.
– Remineralització d’aigües potables molt toves amb CO2 i cal, tractament d’aigües de piscines amb CO2 enlloc de amb compostos clorats, són altres exemples d’aplicacions del CO2 a les aigües.
– Alimentació i begudes. Ha estat utilitzat des de fa molts anys en la fabricació de begudes carbòniques. Però es pot afegir també CO2 a begudes com la cervesa, que ja te una part de CO2 natural generat en el procés de fermentació, per refredar-la i per mantenir la pressió per que surti per l’aixeta.
– Envasat en atmosferes modificades o protectores. Per exemple, conservació d’amanides, en atmosfera protectora, que permet fins i tot triplicar la vida útil del producte envasat. Es recomana utilitzar un mínim de 20% de CO2 per evitar la proliferació de bacteris i floridures.
– Netejar d’insectes els aliments. El CO2 és un mètode alternatiu a l’ús de plaguicides, com el bromur de metil, altament tòxic, contra la presència d’insectes i àcars en els magatzems d’aliments.
– Conrear algues com a font d’energia renovable. Les algues necessiten per créixer aigua, nutrients, llum del Sol i CO2. Un cop assecades, es converteixen en combustible renovable. Diferents projectes utilitzen microalgues, que fan la fotosíntesi amb millor rendiment que les plantes superiors. Es podria utilitzar el CO2 provinent de plantes tèrmiques o fàbriques de ciment. Dos problemes que te aquest projecte són que es requereix una gran superfície de conreu i que per assecar-les es consumeix molta energia.
– Fabricació de combustibles. Una de les formes d’obtenir combustibles a partir de CO2 és mitjançant la reacció de es diu de reducció, utilitzant hidrogen o electricitat (reducció electrolítica). Aquesta darrera pot ser especialment interessant perquè pot convertir-se en una forma d’emmagatzemar energia renovable (solar), que per la seva naturalesa és discontínua. El combustible obtingut es converteix en el “magatzem” d’energia solar.
– Fabricació de productes d’alt valor afegit. Fent reaccionar fenòxid sòdic (fenol amb l’hidrogen funcional substituït per sodi) amb CO2 a 125 ºC de temperatura i altes pressions, s’obté àcid salicílic, producte amb el que se sintetitza l’aspirina. Fent reaccionar amoníac amb CO2 s’obtè urea, producte industrial molt important i que s’utilitza com adob.

Projectes de futur del CO2
De tot el CO2 que es genera com a conseqüència de l’activitat humana, 31,2 Gt/any, s’utilitza només l’1%. El desenvolupament de processos que permetin la utilització d’aquest CO2 per a generar combustibles i productes de valor és un dels grans reptes socio-econòmics i mediambientals del segle.

La investigació de noves aplicacions del CO2 se centren en l’ús del CO2 supercrític, en la fabricació de productes químics o en els usos biològics, principalment creixement d’algues per síntesi de combustibles. La utilització del CO2 supercrític segueix la línia ja explicada anteriorment. Quant a la fabricació de productes químics, es poden citar els fertilitzants, l’obtenció de magnetita per fixació de CO2 sobre esponges de ferro (projecte CENIT-CO2), la millora dels ciments incorporant CO2 en forma de carbonat precipitat per acció bacteriana i la fabricació de policarbonats, seguint, per exemple, alguna de les línies iniciades en el  projecte CENIT-CO2.

Menció a part mereix la fabricació de combustibles a partir del CO2. És clàssica la reacció del metà amb vapor d’aigua que genera hidrogen i CO (reformat de vapor), però ara s’estudia la reacció del metà amb CO2 (reformat sec), que produeix igualment hidrogen i CO, mitjançant catalitzadors.
(5) (6) (7)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 16 de novembre de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1)     https://www.linkedin.com/in/lourdesvega    Currículum complet
(2)    http://www.pi.ac.ae/PI_ACA/ce/faculty_staff/lvega.php    The petroleum Institute Abu Dabi
(3) MATGAS  http://www.uab.cat/web/entitats-agregades/instituts-i-centres-de-recerca/institut-/-centre-de-recerca/matgas-1345467950506.html?param1=1345659475750
(4) Premios Física 2013. Fundación BBVA.
http://www.fbbva.es/TLFU/tlfu/esp/noticias/fichanoticia/index.jsp?codigo=1176
(5) Lourdes Vega i altres. “Usos del CO2: un camino hacia la sostenibilidad”. Plataforma Tecnológica española del CO2. 2014.
Es pot descarregar de http://www.pteco2.es/publicacion.asp?id_cat=15&pub=11
(6) Manuel Ansede. Llibre de Lourdes Vega: “10 cosas que hacer con el CO2 en vez de tirarlo a la atmósfera” Materia. 31.05.2014.
http://esmateria.com/2014/05/31/10-cosas-que-hacer-con-el-co2-en-vez-de-tirarlo-la-atmosfera/
(7) El projecte CENIT SOST CO2. Carburos metálicos. 2012. Madrid.
http://www.airproducts.com/Company/news-center/2012/12/1205-carburos-metalicos-logra-reutilizar-el-co2-como-fuente-de-energia-sostenible.aspx

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, química, tecnologia | Comentaris tancats a Lourdes Vega Fernández

Anna Company Casadevall

Anna Company Casadevall (Cornellà de Terri, 1982), química de la UdG, especialista en catalitzadors d’oxidació bioinorgànics. En la seva curta carrera investigadora, te nombrosos premis com el Clara Immerwahr (Berlín, 2015), o el Lilly (Huelva, 2016).

Anna Company Casadevall. Imatge treta de https://companyanna.wordpress.com/team/

Anna Company Casadevall. Imatge treta de https://companyanna.wordpress.com/team/

Biografia
Va estudiar química a la universitat de Girona, UdG, entre els anys 2000 i 2004, guanyant el Premi Especial de la UdG per els millors estudiants universitaris i el 3r Premi Nacional de Llicenciatura (Madrid, 2005). Va fer el doctorat, a la mateixa UdG, al departament de Química, sota la direcció del professor Miquel Costas. En aquesta etapa, va fer dues estades de recerca a la universitat de Minnesota, USA i a l’Institut Max Planck de Química Bioinorgànica, Alemanya. El 2008 va guanyar una beca Marie Curie de la Comissió Europea, per realitzar una estada a Alemanya, entre abril de 2009 i març de 2011, on va treballar en el grup del professor Driess de la universitat Tècnica de Berlín, com a investigadora postdoctoral. El 2011 va obtenir una subvenció (Career Integration Grant) Marie Curie de la Comissió Europea. Des de gener de 2012 te un contracte «Ramón y Cajal» per 5 anys en el departament de Química de la UdG.
(1) (5)

Carrera científica
El seu camp de treball és l’estudi de les reaccions d’oxidació, catalitzades per complexos metàl·lics bioinorgànics, que poden ser aplicades a processos industrials, fabricació de fàrmacs, agents antiparasitaris o nanocàpsules moleculars. Els processos d’oxidació habituals impliquen sovint la generació de subproductes molt tòxics per el medi ambient. L’estudi del mecanisme a travès del qual s’activen les molècules oxidants, mitjançant l’actuació de complexos metàl·lics com catalitzadors, permet la utilització d’agents oxidants respectuosos amb el medi.

És autora de 5 patents per processos d’oxidació (epoxidació d’alquens i oxidació selectiva d’olefines catalitzada per manganès), síntesi de complexos metàl·lics que actuen contra malalties parasitàries i nanocàpsules per a la separació de ful·lerens

Menció especial mereixen els premis que ha guanyat en la seva curta carrera:
– 2008. Finalista del Premi Europeu per Joves Químics (Turí, Itàlia).
– 2008. Finalista del VI Premi Lilly de Investigació Bàsica (Madrid).
– 2008. Premi Extraordinari de Doctorat de la UdG
– 2009. Assistència a la 60 Reunió Interdisciplinar de Premis Nobel de juliol 2010 (Lindau, Suïssa)
– 2010. Premi Dalton per Joves Investigadors de la Reial Societat de Química del Regne Unit
– 2015. Premi Clara Immerwahr (Berlín, Alemanya) atorgat per el consorci UniCat (consorci format  per el govern alemany, tres universitats de Berlín, una de Potsdam i dos instituts de recerca Max Planck)
– 2016. Premi Lilly per Joves Investigadors Espanyols (Huelva)
(1) (2) (3) (4) (6) (7) (8) (9)

Investigacions

Catàlisi d’oxidació
Miquel Costas, director de tesi d’Anna Company, diu (10) que la formació i el trencament de l’enllaç dels dos àtoms que formen la molècula de l’oxigen que respirem és segurament la reacció més important que es produeix a l’interior dels organismes vius: és la reacció bàsica de la respiració dels organismes aeròbics i representa una font primària d’energia. El treball d’Anna Company tracta de:
– l’activació de petites molècules com la pròpia d’oxigen O2 i també N2O, CO2 i CO, utilitzant com a catalitzadors metalls de la primera filera de transició de la taula periòdica, com ferro, coure o níquel,
– el disseny de catalitzadors de reaccions d’oxidació que utilitzen oxidants respectuosos amb el medi ambient i
– la caracterització de les especies de transició involucrades en reaccions d’oxidació.

En la conferència pronunciada el juny d’aquest any (2016) a la XXVI Bienal de la Real Sociedad Española de Química a Huelva, amb motiu de la concessió del premi Lilly a joves investigadors, Anna C. diu (9bis) que els seus treballs se centren en l’estudi dels mecanismes d’oxidació selectiva que operen en els sistemes biològics. El coneixement obtingut s’aprofita per el disseny de catalitzadors d’oxidació molt selectius, basats en metalls relativament comuns com ferro o níquel, i oxidants com el propi oxigen o peròxid d’hidrogen (aigua oxigenada), barats, disponibles i respectuosos amb el medi ambient. Aquests oxidants, amb l’ajuda dels catalitzadors, s’utilitzen per exemple, per trencar selectivament els enllaços carboni-hidrogen de molècules complexes donant lloc a productes d’interès industrial o inclús fàrmacs.
Anna Company te dues patents, de l’any 2011, sobre catalitzadors de processos d’oxidació selectiva d’alquens (compostos de C i H) amb aigua oxigenada, basats en manganès i ferro.

De nou Miquel Costas, en la XXVIII Reunió del Grup Especialitzat de Química Organometálica (Huelva, 2010) diu (12) que l’oxidació de l’enllaç C-H (sp3) és un important i modern repte per els químics. La clau està en la revelació que catalitzadors molt actius poden vèncer la naturalesa intrínsecament inert de l’enllaç C-H. Aquests catalitzadors han de ser molt selectius, oxidant els C-H abans que altres funcions més reactives i distingint entre els diferents enllaços C-H.
Un determinat tipus d’enzims (complexos de ferro) emergeix com un grup divers i versàtil present en un número de reaccions d’oxidació i és una font d’inspiració per desenvolupar tecnologies d’oxidació C-H ambientalment benignes. D’altra banda els catalitzadors sintètics bioinspirats constitueixen una valuosa eina per l’estudi dels mecanismes de reacció d’aquests enzims.

Anna Company, en un article publicat el 2008 (13), estudia aquest tipus de complexos de ferro, anomenats bioinspirats perquè es basen en els mecanismes de sistemes biològics. Aquests complexos de ferro mostren una significativa eficiència en l’oxidació específica d’alcans (compostos amb enllaços C-H) amb peròxid d’hidrogen (aigua oxigenada), millorant el comportament d’altres catalitzadors estudiats anteriorment.

En un dels últims articles publicats, juliol 2016 (11), Anna C. estudia la utilització de l’òxid nitrós (N2O) com oxidant. L’òxid nitrós és un gas residual de molts processos industrials, amb un important impacte mediambiental. L’aplicació de N2O com oxidant dona nitrogen (N2), gas innocu, com subproducte. Un nou complex de cobalt(II) reacciona catalíticament amb N2O en condicions suaus provocant l’oxidació dels aldehids, una reacció bàsica en la fabricació de molts productes en química orgànica.
(9) (9bis) (10) (11) (12) (13) (14)

Complexos metàl·lics contra malalties parasitàries
Anna Company te una patent que es refereix a l’ús de compostos de base poliamínica o dels seus complexos metàl·lics, per a la prevenció i/o el tractament de malalties d’origen parasitari com la malaltia de Chagas (malaltia tropical, endèmica d’Amèrica llatina) o la leishmaniasis (malaltia tropical i subtropical amb forta incidència a l’Àfrica i Índia).
(14)

Nanocàpsules per a la separació de ful·lerens
Una altra patent d’Anna Company, de l’any 2015, fa referència a nanocàpsules moleculars, formades por autoensamblatge, que permeten aïllar diferents tipus de ful·lerens, particularment el C60. Els ful·lerens son macroestructures d’àtoms de carboni amb formes d’esfera buida, el·lipsoide o tub. El C60 és un ful·lerè amb forma d’esfera en la que la seva superfície està formada per 60 àtoms de carboni. Els ful·lerens són una varietat de carboni particularment interessant en nanotecnologia.
(14)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 2 de novembre de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) CV Anna Company  https://companyanna.wordpress.com/curriculum-vitae/
(2) Notícies de la universitat de Girona. 31.05.2010.
http://www.udg.edu/Noticiesiagenda/Reculldenoticies/tabid/2575/p/15563/language/ca-ES/Default.aspx
(3) http://www.chemistryviews.org/details/ezine/7453711/Clara_Immerwahr_Award_2015.html
(4) Anna Company rep el premi de la Reial Societat Espanyola de Química per a joves científics
http://www.diaridegirona.cat/comarques/2016/03/18/quimics-espanyols-premien-investigadora-udg/773145.html
(5) Mujeres y ciencia, 11.02.2015
http://lacienciaenfemenino.blogspot.com.es/2015/02/anna-company-casadevall-premio-clara.html
(6) Global Talent News, 01.06.2010
http://www.es.globaltalentnews.com/sistema/aldia/4023/Prestigioso-Premio-Internacional-de-la-RSC-para-Anna-Company-de-la-UdG.html
(7) Notícies de la universitat de Girona. 18.10.2015.
http://www.udg.edu/Not%C3%ADciesiagenda/Reculldenot%C3%ADcies/tabid/2575/p/42652/language/ca-ES/Default.aspx
(8) Anna Company Casadevall. Presentació del Premi Clara Immerwahr. 13.02.2015
http://research-in-germany.org/en/research-landscape/news/news-archive/2015/02/2015-02-09-power-of-catalysis.html
(9) «La Real Sociedad Española de Química y Lilly reconocen Anna Company su labor investigadora en el desarrollo de oxidantes menos contaminantes para la síntesis de moléculas complejas». Nota de prensa 16.03.2016.
http://www.lilly.es/es/noticias/notas-de-prensa-corporativas-2016/premiojovenesinvestigadores.pdf
(9bis) http://www.lainformacion.com/salud/investigacion-medica/Lilly-Innovation-XXVI-Bienal-Quimica_0_928107588.html
(10)   Conferència del Dr. Miquel Costas a la universitat de Màlaga. 2015
http://riuma.uma.es/xmlui/handle/10630/10757
(11) Teresa Corona, Anna Company. «Nitrous oxide activation by a cobalt(ii) complex for aldehyde oxidation under mild conditions». Dalton Transactions : an International Journal of Inorganic Chemistry. July 23, 2016.
https://meta.science/paper/27445004_nitrous_oxide_activation_by_a_cobalt_ii_complex_for_aldehyde_oxidation_under_mild_conditions
(12) XXVIII REUNIÓN: del Grupo Especializado de Química Organometálica. 2010.
https://books.google.nl/books?id=rlYdDAAAQBAJ&pg=PA19&lpg=PA19&dq=oxidation+catalyst+%22anna+company%22&source=bl&ots=-OeeYe9MXI&sig=H3mbefR9t871UxHx51tFdoREBQE&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiQvYielODPAhXLWxoKHdQWANQQ6AEINzAE#v=onepage&q=oxidation%20catalyst%20%22anna%20company%22&f=false
(13) “A Novel Platform for Modeling Oxidative Catalysis in Non-Heme Iron Oxygenases with Unprecedented Efficiency”. Anna Company, Laura Gómez, Xavi Fontrodona, Xavi Ribas, Miquel Costas. Chem. Eur. J. 2008, 14, 5727-5731. DOI: 10.1002/chem.200800724
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.200800724/abstract
(14) 8 inventos, patentes y modelos de COMPANY CASADEVALL,ANNA
http://patentados.com/inventor/company-casadevall-anna/

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, química | Comentaris tancats a Anna Company Casadevall

El llarg camí de les dones astrònomes

Llarg ha estat el camí de les dones per obrir-se pas en el món de l’astronomia. A part de casos més aviat anecdòtics, no és fins el començament del segle XVIII que la dona comença a tenir algun paper rellevant a l’astronomia, quan Maria Winkelmann, astrònoma alemanya, descobreix un cometa, el primer descobert per una dona, el 1702. Abans, Hipàtia d’Alexandria, segles IV-V, matemàtica i astrònoma, va escriure tractats sobre l’Almagest de Ptolemeu i va construir instruments d’observació i Fàtima de Madrid, segles X-XI, astrònoma musulmana, va treballar i publicar taules astronòmiques amb el seu pare, l’astrònom Maslama al-Magriti.

Hi ha vàries figures rellevants des del segle XVII fins els nostres dies, però parlarem de dos especialment importants, Caroline Herschel i Henrietta Leavitt. Acabarem referint els casos d’astrònomes actuals, com Jocelyn Bell o Pilar Ruiz-Lapuente i Victoria Kaspi, de les que hem parlat aquesta temporada.
(1)

Caroline Herschel
Caroline Lucretia Herschel (1750-1848), es pot considerar la primera astrònoma professional de la història, per el salari de 50 lliures anuals que li va concedir George III, rei de Gran Bretanya i Irlanda, el 1787, com ajudant del seu germà William (2). Per arribar a tenir la «plaça», Caroline no va tenir un camí fàcil, per el fet de ser dona.

Caroline Herschel, any 1829. Imatge Wikimedia Commons

Caroline Herschel, any 1829. Imatge Wikimedia Commons

Filla de Isaac Herschel i Anna Ilse Moritzen, va néixer a Hanover, Alemanya. El seu pare es va esforçar en donar una bona educació als seus quatre fills i dues filles. Caroline recorda haver sortit amb el seu pare al carrer en una freda nit per observar les constel·lacions i un cometa visible en aquell moment. Després de l’ocupació francesa de Hanover el 1757, el pare, Isaac, va estar fora de casa, lluitant contra els francesos i el seu germà William va marxar a Anglaterra, on va començar com professor de música. Caroline va quedar amb la seva mare, qui la va fer aprendre a teixir i la va mantenir ocupada amb les feines de la casa. Isaac va retornar a casa malalt, el 1760 i Caroline es va dedicar bàsicament a cuidar-lo fins a la seva mort, el 1767. La mort del pare va donar l’oportunitat a Caroline d’anar a Anglaterra amb el seu germà William, que aleshores era organista a Bath. Així, el 1772, a pesar de l’oposició de la seva mare, Caroline es va instal·lar a Bath, on es va formar com cantant amb el seu germà.

William Herschel s’havia dedicat a estudiar matemàtiques i astronomia i també li va ensenyar aquestes matèries. Quan William va ser contractat com astrònom per el rei George III, el 1782, es van traslladar a Datchet, al costat de Windsor, en les proximitats de Londres. Tant William com Caroline van abandonar la música i es van dedicar plenament a l’astronomia, fent Caroline d’ajudant del seu germà, executant els càlculs referents a les observacions. El 1786 es van traslladar de nou, aquesta vegada a Slough, també en les proximitats de Windsor, a una nova casa que ells deien l’Observatori. Allà Caroline va tenir l’oportunitat de dedicar-se a les seves pròpies observacions, descobrint un cometa. L’any següent, 1787, el rei George III li va concedir el salari de 50 lliures anuals com ajudant del seu germà. Després del casament de William amb Mary Pitt el 1788, Caroline va anar a viure a Upton, encara que continuava treballant amb el seu germà, a pesar de la seva mala relació amb Mary. Amb el temps les relacions van millorar i fins i tot Caroline va col·laborar en la formació de John Herschel, fill de William i Mary i també astrònom.

Entre 1786 i 1797, Caroline Herschel va descobrir vuit cometes i el 1798 va enviar a la Royal Society de Londres una correcció al catàleg d’estrelles amb 560 que s’havien omès. Aquesta publicació marca el final temporal de les seves observacions. Va continuar com ajudant del seu germà, però ara amb un estatus amb molt més reconeixement que al principi: va ser convidada de l’astrònom Nevil Maskeline i de membres de la família real en diferents èpoques entre 1799 i 1818. Després de la mort de William el 1822, Caroline va retornar a Hanover, encara que va continuar col·laborant a distància amb el seu nebot John. Va completar un catàleg de 2.500 nebuloses per el que la Royal Astronomical Society li va donar la medalla d’or el 1828. Al final de la seva vida va rebre més reconeixements: membre honorari de la Royal Society el 1835, membre de la Royal Irish Academy el 1838 i també Medalla d’Or de la Ciència, concedida per el rei de Prússia.
(3)

Henrietta Leavitt  (aquest mateix blog (4))
Henrietta Swan Leavitt (1868, Lancaster, Massachusetts, 1921, Cambridge, Mass.) Filla d’un pastor protestant, va estudiar al Radcliffe College obtenint el títol, bachelor’s degree, el 1892. A l’últim curs del college va fer un curs d’astronomia, el que li va permetre començar a treballar l’any següent a l’observatori de Harvard. Tota la seva vida va tenir el títol professional d’ajudant. Al poc de començar a treballar va patir una sordesa, que es va agreujar amb els anys. El 1921, als 53 anys, va morir de càncer.
Henrietta Leavitt va començar a treballar a l’Observatori de Harvard com a “computer” el 1893. Les dones no podien, no els era permès, manipular els telescopis i es dedicaven a la feina de càlcul i catalogació. Per això les anomenaven “computers”, res que tingui a veure amb els ordenadors actuals . El 1912 es va dedicar a estudiar sistemàticament centenars de variables cefeides del Núvol Petit de Magallanes trobant que hi havia una relació entre la brillantor d’una cefeida i el període de la seva pulsació: quant més brillantor, més gran era el període. Com que totes les estrelles eren del Núvol Petit de Magallanes, es podien considerar totes a la mateixa distància. Així que, en aquest cas, la diferència de brillantor estava relacionada només amb el període i no amb la major o menor llunyania. Leavitt va determinar aquesta relació i va pensar que si totes les cefeides del Núvol Petit de Magallanes la seguien, totes les cefeides de qualsevol altre constel·lació la seguirien també. Això és un procediment habitual a la ciència que consisteix en que, trobada una llei, es considera que s’ha de complir universalment. Si es troba algun cas en que no es compleix, aleshores la llei deixa de ser vàlida, almenys amb caràcter general.

L'anomenat "Harem de Pickering" grup de dones «computers» en el Harvard College Observatory, treballant per l'astrònom Edward Charles Pickering. El grup inclou Henrietta Leavitt, Annie Jump Cannon, Williamina Fleming i Antonia Maury. Imatge Wikimedia Commons

L’anomenat “Harem de Pickering” grup de dones «computers» en el Harvard College Observatory, treballant per l’astrònom Edward Charles Pickering. El grup inclou Henrietta Leavitt, Annie Jump Cannon, Williamina Fleming i Antonia Maury. Imatge Wikimedia Commons

Aquesta llei de la relació entre la brillantor i el període d’una estrella variable, descoberta per Leavitt, permetia establir relacions de distàncies entre estrelles llunyanes: si observem dues estrelles, cefeides, amb el mateix període, però amb diferent lluminositat aparent, voldrà dir que, en realitat, es troben una lluny de l’altra i això fa que les veiem amb diferent lluminositat. Tenint en compte que la lluminositat disminueix en funció inversa del quadrat de la distància, sabent la relació de lluminositats podem deduir la relació de distàncies.
És clar que per poder establir la relació de distàncies entre estrelles havien de ser cefeides, però semblava que cefeides hi havia per tot arreu. En tot cas es tractava de trobar una cefeida al costat de l’estrella que ens interessés, per exemple estant dins de la mateixa galàxia o nebulosa.
El descobriment d’ Henrietta Leavitt va ser fonamental per a mesurar la distància d’estrelles llunyanes. Tot i això, cal dir que no estava solucionat el problema de la distància ja que el seu descobriment només permetia establir relacions de distàncies i no distàncies absolutes. El pas definitiu el va donar l’astrònom danès Ejnar Hertzsprung el 1913, quan va ser capaç de determinar la distància absoluta d’una cefeida, a través de mesures de velocitat.
(4)

Astrònomes actuals
Jocelyn Bell
Jocelyn Bell Burnell, va néixer el 15 de juliol de 1943 a Lugan, Armag, Irlanda del Nord. Es va graduar a la universitat de Glasgow el 1965. Estava fent el doctorat a la universitat de Cambridge amb Antony Hewish, director de tesi, quan utilitzant un radiotelescopi dissenyat per Hewish, va trobar un senyal de ràdio polsant, que provenia d’un tipus d’estrella de neutrons desconegut fins aleshores, havia descobert el primer púlsar. El descobriment va suposar la concessió del Premi Nobel de Física de 1974 a Antony Hewish, juntament amb Martin Ryle, també astrònom britànic. El fet de no ser premiada ella també amb el Nobel, va ser argumentat per l’Acadèmia Sueca dient que Hewish era el primer signant de l’article que referia el descobriment, a més de ser el director de tesi i qui havia dissenyat el radiotelescopi i ella era només estudiant de doctorat. En aquest cas crec que no es pot relacionar el fet de ser dona amb no haver-li estat concedit el Nobel, ja que d’haver estar home, la raó per no concedir-li el premi hauria estat la mateixa. Cal dir a més, que ella va estar d’acord amb la decisió.

Jocelyn Bell ha tingut una dilatada carrera com astrofísica a diferents universitats, Southampton, College London, Bath a Gran Bretanya, Princeton als Estats Units, també ha treballat al Real Observatori d’Edinburgh i ha estat presidenta de la Royal Astronomical Society entre 2002 i 2004 i de l’Institut de Física entre 2008 l 2010. És clar que no ha tingut cap altre descobriment de la categoria del púlsar de 1967, ja que ningú nega que ella va ser la descobridora, tot i no haver-se emportat el Nobel.

Recentment, el 2015, va ser guardonada amb la Medalla d’Or del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) d’Espanya. En la seva visita a Madrid, va comentar que el fet de no rebre el Nobel va crear un moviment de simpatia envers la seva persona, que ha fet que sigui actualment molt més coneguda mundialment que Antony Hewish. Respecte la situació actual de les dones a la ciència diu que, almenys en el Regne Unit, les coses estan canviant molt ràpidament, ja que els centres d’investigació només reben fons públics si tenen polítiques que afavoreixen a les dones (women friendly).
(5) (6) (7) (8) (9)

Pilar Ruiz-Lapuente i Victoria Kaspi, han estat objecte d’alguna de les sessions d’aquest any d’aquest mateix blog (veure referències 10 i 11) i per això no les tractarem extensament ara. Ruiz-Lapuente, sent professora d’astronomia i astrofísica de la universitat de Barcelona, va participar en el projecte internacional dirigit per Saul Perlmutter que va descobrir l’acceleració de l’expansió de l’univers el 1999 i que va suposar, per els directors del projecte, el Premi Nobel de Física 2011. Pot ser un exemple de que la forma en que es desenvolupa la investigació científica actualment pot permetre, a dones o homes, participar en grans projectes punters. No vol dir això que les dones estiguin en les mateixes condicions que els homes per desenvolupar una carrera científica, degut als condicionants que es troben en general les dones que desenvolupen una professió i que volen compaginar-la amb la seva vida familiar. Victoria Kaspi no només ha desenvolupat una reeixida carrera científica com especialista en estrelles de neutrons i ara és directora de l’Institut de l’Espai de la universitat McGill de Montreal, Canadà, sinó que també és mare de tres fills dels que te cura, segurament amb grans esforços. No és el cas més habitual i ella mateixa reconeix que s’ha de facilitar molt més encara que les dones no es vegin forçades a escollir entre la seva vida familiar i professional.
(10) (11)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” de l’15 de juny de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Calendari de dones astrònomes 2009.  http://www.sea-astronomia.es/drupal/sites/default/files/archivos/exposiciones/Calendario_Astronomas_Catalan_alta-resolucion.pdf
(2) El Sistema Solar i més enllà. William Herschel  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=242
(3) School of Mathematics and Statistics. University of St. Andrews. Scotland. July 1999.
http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Herschel_Caroline.html
(4) Henrietta Leavitt i les estrelles llunyanes  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=259
(5) Antony Hewish i Jocelyn Bell, descobridors dels púlsars
http://www.deciencia.net/descobriment/?p=112
(6) https://en.wikipedia.org/wiki/Jocelyn_Bell_Burnell
(7) Jocelyn Bell Burnell, Medalla d’or del CSIC 2015
http://www.sea-astronomia.es/drupal/content/la-sea-celebra-la-concesi%C3%B3n-de-la-medalla-de-oro-del-csic-jocelyn-bell-descubridora-de-los
(8) Teresa Guerrero. «Muchas científicas tienen que comportarse como un hombre para sobrevivir» El Mundo 15.06.2015.
http://www.elmundo.es/ciencia/2015/06/12/5579c42922601df53d8b45da.html
(9) Daniel Mediavilla «La mujer no siempre quiere ser tan competitiva como el hombre». El País. 12.06.2015.  http://elpais.com/elpais/2015/06/12/ciencia/1434105921_292020.html
(10) Pilar Ruiz Lapuente   http://www.deciencia.net/descobriment/?p=952
(11) Victoria Kaspi   http://www.deciencia.net/descobriment/?p=1022

 

Publicat dins de cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a El llarg camí de les dones astrònomes

Victoria Kaspi

Victoria Kaspi, astrofísica americana-canadenca, especialista en estrelles de neutrons, directora de l’Institut de l’Espai de la universitat McGill de Montreal. Ha rebut en 2016 la medalla d’or Gerhard Herzberg, màxim premi científic de Canada, dotat amb 1 milió de dolars.

Biografia
Victoria «Vicky» Kaspi, va néixer el 30 de juny de 1967 in Austin, Texas, Estats Units, on el seu pare estava completant una tesi doctoral en literatura hebrea. Fins els set anys va viure entre Estats Units i Israel. Als set anys la família va anar a viure a la ciutat de la seva mare, Montreal, Canada. Li agradava el hockey i els puzzles lògics i matemàtics i no tenia especial interès en l’espai o l’astronomia. Però quan, sent adolescent, va fer el primer curs d’informàtica, va quedar enganxada.
Va estudiar física a la universitat McGill de Montreal, on es va llicenciar el 1989 i pensava treballar en partícules, però va anar a Princeton, Estats Units, a fer el doctorat en astrofísica, que va acabar en 1993. Després d’uns anys als Estats Units va tornar a Montreal, a la universitat McGill.

Victoria Kaspi. Imatge de http://publications.mcgill.ca/mcgillnews/2015/11/18/ready-to-tackle-the-cosmos/

Victoria Kaspi. Imatge de http://publications.mcgill.ca/mcgillnews/2015/11/18/ready-to-tackle-the-cosmos/

Durant la seva època de doctorat a Princeton, sota la direcció de Joseph Taylor, va rebre d’ell un gran suport en el seu treball i projectes i va aprendre a compaginar la vida laboral i familiar. Ell era un home que procurava deixar la feina cada dia a les 5 de la tarda. Ara Victoria Kaspi, intenta fer el mateix amb els seus estudiants graduats. A la seva pizza setmanal amb ells, es posa al corrent de plans i projectes i discuteix amb el grup les darreres observacions, en un ambient de dinar familiar. Casada amb David Langleben, cardiòleg, tenen tres fills en edat escolar. Admet que les universitats han de fer encara més per facilitar que les dones no es vegin forçades a escollir entre la seva vida professional i familiar.
(1) (2) (3)

Carrera científica
Quan va arribar a Princeton per fer el doctorat, es va interessar per el treball del astrofísic Joseph Taylor, que havia descobert el primer púlsar en un sistema binari, fet que li va permetre demostrar indirectament l’existència d’ones gravitacionals i que li va suposar guanyar el premi Nobel de 1993, juntament amb Russell Hulse. Entre 1993 i 1999 va treballar a diferents llocs de primera línia com la pròpia universitat de Princeton, l’Institut de Tecnologia de Califòrnia, NASA o l’Institut de Tecnologia de Massachusets (MIT), per tornar a Montreal, a la universitat McGill on és ara directora de l’Institut de l’Espai.

És un dels especialistes mundials en estrelles de neutrons, a l’estudi de les quals ha dedicat la seva carrera. Relació entre púlsars i supernoves, el púlsar de freqüència de gir més ràpida, púlsars dobles, han estat objectius dels seus treballs. El setembre de 2013 va publicar, juntament amb S.A. Olausen, un catàleg del 26 magnetars coneguts fins aleshores. Ara, a 2016, ja són 29. Els magnetars són púlsars alimentats amb un camp magnètic molt potent, que fan emissions quasi instantànies d’energia en forma de raigs X i gamma. L’any 2012 va estar a Madrid impartint una conferència dins del cicle «La ciencia del cosmos» de la Fundació BBVA.

És membre de la Royal Society de Londres i de l’Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units entre d’altres. Aquest any, 2016, ha rebut la Gerhard Herzberg Gold Medal, el màxim premi científic de Canada, amb una dotació d’1 milió de dòlars. És la primera dona en rebre-la en els seus 25 anys d’història.
(1) (4) (5) (6) (7) (8)

Revisarem a continuació algunes de les seves contribucions al coneixement dels púlsars i les estrelles de neutrons.

Púlsar i supernova de l’any 386
L’11 de gener de 2001, el diari The New York Times donava la notícia de la trobada, per part d’un equip d’astrofísics de la universitat McGill, liderat per Victoria Kaspi, d’un púlsar format en l’explosió d’una supernova, registrada per astrònoms xinesos l’any 386. Aquest seria el segon púlsar relacionat amb una supernova, ja que el primer va ser detectat el 1968 a la nebulosa del Cranc, corresponent a la supernova de 1054. La freqüència del púlsar era de 14 Hz (pulsacions per segon), emetia flaixos de raigs X, es trobava a la constel·lació de Sagitari, a uns 15.000 anys-llum de la Terra. El púlsar va ser observat per primer cop el 1997, per un satèl·lit japonès de raigs X i l’any 2000 per el satèl·lit Chandra de la NASA.
(9) (10)

Observatori Chandra. Imatge NASA.

Observatori Chandra. Imatge NASA.

El púlsar de gir més ràpid
En un article publicat el 2006, Victoria Kaspi va col·laborar en el descobriment del radio púlsar binari eclipsant, PSR J1748-2446ad, de gir més ràpid conegut fins aleshores, situat al cúmul globular Terzan 5 de la constel·lació de Sagitari. Amb una massa inferior a dues vegades la del Sol, un radi inferior a 16 km i una freqüència de 716 Hz (pulsacions per segon), trencà el record anterior d’un altre púlsar de 642 Hz, descobert 23 anys abans. Els autors pensen que és possible que existeixin estrelles de neutrons amb freqüències de gir encara més altes, però que la possible emissió d’ones gravitacionals limitaria la freqüència màxima de gir a uns 800 Hz.
(6) (11)

El doble púlsar més llunyà
El 2006 va col·laborar en el descobriment d’un nou púlsar binari, PSR JO737-3039 A / B: un púlsar orbitant al voltant d’un altre púlsar, amb un període de rotació de tan sols 2,4 hores. És el sistema relativístic més important trobat fins ara i en el que els dos púlsars giren en el mateix pla, de forma que un eclipsa quasi exactament l’altre, durant 30 segons cada 2,4 hores, observats des de la Terra. Va ser estudiat per Renè Breton, col·laborador seu a la universitat MacGill de Montreal i és el sistema pulsar-pulsar més llunyà descobert fins aleshores.
(7) (12)

Intent de classificació de les estrelles de neutrons
En una publicació de 2010 (13), Victoria Kaspi fa una revisió de tot el que es coneix sobre les estrelles de neutrons, basada en deu anys d’observacions de l’observatori espacial Chandra de raigs X. Una primera idea és el canvi de denominació dels primers púlsars descoberts, anomenats PSR (Pulsating Source of Radio, Fonts de Radio Pulsants) al nom acceptat actualment de RPP (Rotation-Powered Pulsar, Púlsar Alimentat per Rotació), que fa referència a que l’energia de la radiació polsant l’obtenen de la pèrdua d’energia de rotació deguda a la frenada provocada per els camps magnètics. Així, Kaspi proposa la següent classificació dels diferents tipus d’estrelles de neutrons:
– RPP (Rotation-Powered Pulsars), o púlsars alimentats per la pèrdua d’energia de rotació, amb períodes de rotació d’ 1 ms fins a 8 s i camps magnètics entre 10⁴ i 9×10⁹ T (Tesla).
– RRAT (Rotating RAdio Transients, emissors rotacionals de ràdio transitoris), que emeten breus i transitòries senyals de ràdio, no periòdiques. La consideració d’aquest tipus d’emissors dona peu a pensar que pot haver una gran població d’estrelles de neutrons que no s’han descobert per haver estat atents només a senyals de ràdio periòdiques.
– Magnetars, alimentats per un camp magnètic extremadament potent, entre 10¹⁰ i 10¹¹ T, que poden ser de dues classes: AXP (Anomalous X-Ray Pulsars, púlsars de raigs X d’alta intensitat, amb lents períodes de rotació) i SGR (Soft-Gamma Repeaters, emissors de raigs X i raigs gamma suaus).
– High-B RPP, púlsars alimentats per rotació amb potents camps magnètics (B), majors de 4×10⁹ T.
– Estrelles de neutrons aïllades, caracteritzades per emissions de raigs X de baixa intensitat, relativa proximitat, menys de 500 pc (parsec, 1 parsec = 3,26 anys-llum), absència de senyals de ràdio i relativament llargs períodes de gir, entre 3 i 11 s.
– CCO (Central Compact Objects), objectes compactes similars a estrelles de neutrons, situats al centre dels residus d’una supernova, amb algunes de les propietats dels objectes citats anteriorment però sense nebulosa associada.
(10) (13)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” de l’1 de juny de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Ivan Semeniuk. «McGill astrophysicist is first woman to win Canada’s top science award». The Globe and Mail. 16.02.2016.   http://www.theglobeandmail.com/news/national/mcgill-astrophysicist-is-first-woman-to-win-canadas-top-science-award/article28762732/
(2) https://en.wikipedia.org/wiki/Victoria_Kaspi
(3) Toula Drimonis. La investigadora de les «estrelles zombis» troba la motivació en els misteris de l’univers. Women in the World. 18.04.2016.
http://nytlive.nytimes.com/womenintheworld/2016/04/18/zombie-star-researcher-victoria-kaspi-finds-motivation-in-the-mysteries-of-the-universe/
(4) S.A. Olausen, V.M. Kaspi. The McGill Magnetar Catalog. Cornell University Library. Setembre 2013.  arXiv:1309.4167 [astro-ph.HE]    http://arxiv.org/abs/1309.4167
(5) Victoria Kaspi. McGill University. Montreal. Canada. http://www.physics.mcgill.ca/~vkaspi/
(6) Victoria Kaspi: «Si hubiera un púlsar cerca, impediría la vida en la Tierra». ABC 08/12/2012
http://www.abc.es/ciencia/20121208/abci-victoria-kaspi-pulsar-tierra-201212071308.html
(7) Conferència de Victoria Kaspi a la Fundació BBVA, Madrid, el 21.11.2012: «El regal còsmic de les estrelles de neutrons». https://www.youtube.com/watch?v=b2IdMORsZV0
(8) Emily Chung. «Victoria Kaspi, neutron star researcher at McGill, wins $1M Herzberg medal». CBC News. 16.02.2016.  http://www.cbc.ca/news/technology/herzberg-kaspi-1.3205517
(9) John Noble Wilford. «Scientists Find Second Pulsar and Link It to Ancient Supernova». The New York Times. 11.01.2001.
http://www.nytimes.com/2001/01/11/us/scientists-find-second-pulsar-and-link-it-to-ancient-supernova.html
(10) Chandra X-Ray Observatory  http://chandra.si.edu/
(11) Jason W.T. Hessels, . . Victoria M. Kaspi. «A Radio Pulsar Spinning at 716 Hz»
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0601337
(12) R.P. Breton, V.M. Kaspi et al. «Eclipse Study of the Double Pulsar». Pulsar Group. McGill University. Montreal. Canada. 2006.  http://www2011.mpe.mpg.de/IAU_JD02/poster/JD02-33.pdf
(13) V. M. Kaspi, “Grand Unification of Neutron Stars,” Proc. Nat. Acad. Sci., vol. 107, pp. 7147-7152, 2010.  http://www.pnas.org/content/107/16/7147.full

Publicat dins de cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a Victoria Kaspi

Elisabetta Caffau

Elisabetta Caffau, astrònoma italiana, premi MERAC 2013 de la Societat Astronòmica Europea. El 2011 va descobrir una estrella dels primers temps de l’univers que, per la seva composició no podria existir, segons els models de formació d’estrelles actuals.

Carrera científica
Elisabetta Caffau neix el 15 de març de 1966 a la província de Trieste, Itàlia. Després de treballar alguns anys com a professora de secundària a Itàlia, va obtenir el doctorat en astronomia observacional a l’Observatori de París en 2009, amb un treball sobre l’abundància d’elements al Sol i a estrelles fredes. Un any més tard, va obtenir una beca Gliese per treballar 3 anys al centre d’astronomia de la universitat de Heidelberg, Alemanya.

Elisabetta Caffau. Imatge de (1)

Elisabetta Caffau. Imatge de (1)

Caffau ha desenvolupat un mètode, a través de models hidrodinàmics en 3D, per obtenir l’abundància d’elements en estrelles amb gran precisió. Ha determinat l’abundància de fòsfor en 20 estrelles del disc de la galàxia (Via Làctia) per primera vegada. Va descobrir en 2011 l’estrella més antiga de l’univers primitiu coneguda fins ara i va definir la seva composició. Ha obtingut el premi MERAC 2013 de la Societat Astronòmica Europea per el millor investigador de carrera precoç en astrofísica observacional. Actualment treballa a GEPI (inicials de Galàxies, Estrelles, Física i Instrumentació en francès) Observatoire de Paris. A continuació es presenten alguns dels seus treballs més rellevants.
(1) (2)

Abundància d’elements al Sol i en estrelles fredes
Al seu treball de tesi doctoral, Elisabetta Caffau va provar la major precisió del mètode d’atmosfera hidrodinàmica, comparant els resultats amb el model estàndard d’atmosfera hidrostàtica utilitzat fins aleshores. Els resultats de la composició en metalls de la fotosfera del Sol, estudiant els següents elements: Li, C, N, O, P, S, Eu, Hf i Th, no han introduït una diferència significativa respecte el model estàndard. Però en el cas de les estrelles fredes, pobres en metalls, les correccions introduïdes per el mètode hidrodinàmic han estat importants, particularment en el cas de l’oxigen a un sistema binari d’estrelles nanes (CS 22876-032). Amb el seu treball, Caffau ha posat a punt un nou mètode, més precís que els anteriors, per determinar l’abundància d’elements en estrelles.
(4)

L’estrella que no hauria de poder existir
El 2011, un grup d’astrònoms europeus, liderats per Elisabetta Caffau, utilitzant el Very Large Telescope (VLT) de l’Observatori Europeu Austral en Cerro Paranal, Xile, va descobrir (6) una estrella (SDSS J102915+172927) a la constel·lació del Lleó, amb una composició de 75% hidrogen, 25% heli i menys de 0,00007% de metalls, 20.000 vegades inferior a la proporció de metalls al Sol. Recordem que, per els astrònoms, tots els elements superiors a l’heli són considerats metalls.  L’estrella te una massa menor de 0,8 vegades la massa del Sol i una edat probablement superior a 13 mil milions d’anys. La llum de l’estrella és tan feble i la presència de metalls tan petita, que només es va poder detectar calci en les primeres observacions. Van haver de demanar més temps d’observació i major temps d’exposició per a poder trobar altres metalls. La importància del descobriment rau en que aquesta estrella, formada en els primers temps de l’univers, mai s’hauria d’haver pogut formar, segons les teories majoritàriament acceptades fins ara.

Estrella SDSS J102915+172927, de la constel·lació del Lleó. Imatge del Very Large Telescope (VLT) de l'Observatori Europeu Austral en Cerro Paranal, Xile (5)

Estrella SDSS J102915+172927, de la constel·lació del Lleó. Imatge del Very Large Telescope (VLT) de l’Observatori Europeu Austral en Cerro Paranal, Xile (5)

Estrelles amb una massa com la citada només s’haurien pogut formar després de que les explosions de supernoves enriquissin el medi d’elements més pesats que l’hidrogen i l’heli, metalls en termes astronòmics. La contracció gravitatòria del gas genera calor que ha de ser dissipada per les partícules de metalls: l’augment de calor, en forma d’augment d’energia cinètica de les partícules, passa per col·lisió a les partícules de metalls, sent absorbit per aquestes i eliminat en forma de radiació. Sense aquests metalls, l’expansió provocada per la calor seria massa forta i la gravetat del núvol massa feble (degut a la poca massa) com per permetre la formació de l’estrella. El carboni i l’oxigen podrien ser dos dels «metalls» que afavorissin la formació. En aquesta estrella però, la quantitat de carboni i oxigen és inferior al mínim considerat necessari per la gènesi estel·lar.

Un altre aspecte que intriga als astrònoms és la baixa composició en liti de l’estrella trobada. El liti és el tercer element de la taula periòdica, després de l’hidrogen i l’heli. Els cosmòlegs creuen que l’hidrogen i l’heli es van formar poc després del Big Bang, en proporció 75% hidrogen, 25% heli, juntament amb una petita part de liti. Les primeres estrelles formades haurien de mantenir quasi iguals aquestes proporcions. Posteriorment, les explosions de supernoves escamparien els nous materials formats al seu interior, enriquint el medi en metalls més pesats i fent que les noves estrelles que s’anessin formant fossin més riques en metalls. Així, la proporció en metalls d’una estrella és una bona indicació de la seva edat. L’estrella trobada és extremadament pobre en metalls, el que indica que és dels primers temps de l’univers però, en canvi, te una composició en liti 50 vegades inferior a la que se suposa havia en el propi medi als primers temps i que hauria d’aparèixer en les estrelles que s’haurien format aleshores. Caffau diu (5) que el descobriment d’aquesta estrella obligarà a revisar alguns models de formació estel·lar. Els científics ja estan treballant per identificar altres astres amb característiques similars a aquesta estrella.
(5) (6) (7)

La primera generació d’estrelles
En un article publicat el juliol de 2014 (8), Caffau i col·laboradors expliquen els seus últims avenços en l’estudi de les estrelles extremadament pobres en metalls (EMP, per les sigles en anglès), com la referida anteriorment, que són un component minoritari, al voltant d’una mil·lèsima part, de la població estel·lar. Utilitzen les dades del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que conté més de tres milions d’objectes astronòmics (9).

L’univers primitiu estava format per hidrogen (75%), heli (25%) i traces de liti. Les primeres estrelles formades havien de tenir, per tant, aquesta composició. És un fet conegut que un gas que es contrau sota l’acció gravitacional augmenta la seva temperatura i el calor extra ha de ser dissipat per radiació ja que, si no, l’expansió provocada per el calor contraresta l’acció gravitatòria i l’estrella no es forma. També és conegut que la presència de metalls afavoreix la dissipació de calor per radiació. Les estrelles de la primera generació havien de ser molt massives, de desenes de vegades la massa del Sol, per aconseguir força gravitatòria suficient per contrarestar la calor generada en la contracció, donada la quasi nul·la presència de metalls.

Les primeres estrelles es formarien uns 200 milions d’anys després del Big Bang, tindrien una massa de entre 50 i 300 vegades la massa del Sol, evolucionarien molt ràpidament, explotant com supernoves després d’uns 10 milions d’anys i abocant al medi interestel·lar la major part de la seva massa amb els metalls formats al seu interior. Només una fracció de la massa inicial romandria com estrella de neutrons o forat negre. Els models d’ordinador indiquen que l’enriquiment en metalls del medi afavoriria la generació d’estrelles de baixa massa a la segona generació, amb vides que podrien arribar als 13 mil milions d’anys, que encara continuarien brillant i serien les que s’estan descobrint darrerament. El Sol tindrà una vida d’uns 10 mil milions d’anys, fins exhaurir el seu combustible nuclear (hidrogen) i una estrella de massa 0,8 vegades la del Sol, te una vida de 12 – 13 milions d’anys, comparable a l’edat de l’univers. Caffau i col·laboradors estan particularment interessats en aquestes estrelles. En el seu article detallen les característiques de metal·licitat (composició en metalls) que haurien de tenir les estrelles EMP dels primers temps de l’univers, el paper que jugarien particularment l’estronci, el carboni i el ferro en la seva composició i els possibles candidats a EMP que estan seleccionant de entre 150.000 espectres de la base de dades SDSS.
(3) (8) (9)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
“Sopa d’estrelles” del 18 de maig de 2016.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Elisabetta Caffau, premi MERAC 2013. http://eas.unige.ch/merac_prizes.jsp
(2) Elisabetta Caffau, Treball actual.
http://gepi.obspm.fr/pole-scientifique/physique-stellaire-et-galactique/l-equipe-39/?lang=fr
(3) Elisabetta Caffau. «The first generation of stars». Bologna. Itàlia. 7.05.2015.
http://davide2.bo.astro.it/wp-content/uploads/2014/02/caffau_may15.pdf
(4) Elisabetta Caffau. «Abundància d’elements al Sol i a les estrelles fredes tipus F_G_K amb els models d’atmosfera hidrodinàmics». Tesi doctoral. Observatoire de Paris. 2009.     http://www.theses.fr/2009OBSP0154
(5) J. Miguel Mas, Elisabetta Caffau i altres. «Una estrella que no debiera existir». Observatorio Europeo Austral. 31 de agosto de 2011.   https://www.eso.org/public/spain/news/eso1132/
(6) Elisabetta Caffau i altres. «An extremely primitive star in the Galactic halo». Nature 477, 67-69. 1st september 2011.  http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7362/full/nature10377.html
(7) «Una estrella que nunca debió existir». El País. 6 de setembre de 2011.
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2011/09/02/actualidad/1314914408_850215.html
(8) Elisabetta Caffau i altres. «The first generation of stars». Proceedings of Science. Juliol 2014.
http://pos.sissa.it/archive/conferences/204/053/NIC%20XIII_053.pdf
(9) Sloan Digital Sky Survey  http://www.sdss.org/

Publicat dins de cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a Elisabetta Caffau

Saskia Hekker

Saskia Hekker, astrònoma holandesa, ha estudiat l’estructura interna de les estrelles gegantes vermelles. Ha estat Premi Merac 2015 de la Societat Astronòmica Europea.

Biografia
Saskia Hekker (24 d’abril de 1978, Heeze, North Brabant, a prop d’Eindhoven, Països Baixos) va estudiar els sis anys de secundària al col·legi dels Agustins a Eindhoven. El 1996 va començar a estudiar física aplicada a la universitat tecnològica de Delft, on va participar activament a la vida universitària: va format part de l’associació d’estudiants de física aplicada i va ser presidenta del comitè organitzador de la setmana de recepció de nou estudiants, amb 2000 participants. El 2003 va obtenir el grau de màster. La seva tesi de màster va obtenir el premi al treball científic més interessant de la celebració del centenari de la facultat de Física Aplicada. Entre setembre 2003 i setembre de 2007 va fer la tesi doctoral a la universitat de Leiden sobre les estrelles gegantes vermelles, realitzant estades d’observació al observatori Lick de la universitat de Califòrnia i a l’observatori de La Palma, Canarias. Va fer estades postdoctorals al Real Observatori de Bèlgica, a la universitat de Birmingham, Regne Unit (2009-2011) i a l’Institut Astronòmic Anton Pannekoek de la universitat d’Amsterdam, Holanda (2011-2013). Des de 2014 treballa a l’Institut Max Planck per la Investigació del Sistema Solar de Göttingen, Alemanya.

L’any 2015 ha guanyat el premi MERAC (Mobilising European Research in Astrophysics and Cosmology) dins la categoria d’astrofísica observacional. A l’anunci de la concessió del premi es destaca la excepcional trajectòria professional i la mobilitat de Saskia, ressaltant que havia estat mare poc abans.
(1) (2) (3) (4)

Imatge: Societat Astronòmica Europea (4)

Imatge: Societat Astronòmica Europea (4)

Carrera científica
La velocitat radial d’una estrella és la component de la velocitat amb la que s’acosta o s’allunya de nosaltres i el seu estudi permet conèixer característiques de l’estrella o la presència en el seu entorn de planetes o altres estrelles. A la seva tesi doctoral, Saskia Hekker, va estudiar les variacions en la velocitat radial de les estrelles gegantes vermelles i va analitzar les possibles causes d’aquestes variacions, com oscil·lacions, taques estel·lars o companys subestel·lars. Va investigar 4 subgegantes vermelles, de tipus solar i va trobar oscil·lacions no radials. Això va permetre millorar els models teòrics, que fins ara proposaven que no podien haver oscil·lacions no radials ja que havien de quedar esmorteïdes per el dens nucli de l’estrella. Va determinar acuradament la temperatura efectiva, gravetat superficial i contingut en ferro de 380 estrelles gegants (tipus G i K). Amb el llançament del satèl·lit COROT (6) de l’ESA el desembre de 2006 i el Kepler (7) de la NASA, el març de 2009, es van confirmar les oscil·lacions anunciades per Saskia Hekker a la seva tesi doctoral.

Ha treballat en el descobriment, identificació i anàlisis de modes d’oscil·lació de gegantes vermelles, que han permès provar l’existència d’un nucli d’heli inert envoltat d’una capa d’hidrogen on es produeixen reaccions de fusió. En un altre treball va descobrir la primera geganta vermella en un sistema binari eclipsant. El 2013 va obtenir una subvenció del Consell de Recerca Europeu (ERC Starting Grant) d’ 1,5 milions d’euros per un projecte de 5 anys per formar un grup de recerca per determinar l’edat de les estrelles amb precisió. Des de 2014 treballa a l’Institut Max Planck per la investigació del sistema solar de Göttingen, Alemanya i és la lider del grup de recerca d’ «Edats estel·lars i evolució galàctica».
(4) (5) (6) (7)

Geganta vermella oscil·lant en sistema binari eclipsant
Les estrelles oscil·lants en sistemes binaris són uns dels laboratoris estel·lars més interessants, ja que permeten obtenir característiques de les estrelles i de les seves estructures internes. En un article publicat el 2010, Saskia Hekker i col·laboradors presenten la primera geganta vermella amb oscil·lacions de tipus solar en un sistema binari eclipsant, observada amb el satèl·lit Kepler de la NASA. A partir de l’anàlisi espectroscòpica i de l’estudi de les oscil·lacions, van determinar les característiques de l’estrella principal. Encara que van observar només un eclipse, van poder determinar també les característiques de l’estrella secundària, que és del tipus F de la seqüència principal i te un període orbital d’almenys 75 dies.
(8)

Rotació del nucli de gegantes vermelles
En el procés d’evolució estel·lar, quan el nucli ha exhaurit l’hidrogen i queda només heli, es contrau. La part que envolta el nucli s’expansiona i refreda donant lloc a la fase de geganta vermella. Les lleis de la física (conservació del moment angular) fan que el nucli giri sobre si mateix més ràpid que la part que l’envolta. Aquest increment de la velocitat de gir no és observable directament, però es pot inferir de l’estudi dels modes d’oscil·lació, que són afectats per la diferència de velocitat de gir entre el nucli i les capes que l’envolten. Saskia Hekker i col·laboradors, comparant aquest estudi amb els models teòrics, conclouen que hi ha un increment de la velocitat de rotació des de la superfície fins el nucli i que el nucli ha de girar almenys 10 vegades més ràpid que la superfície a les estrelles gegantes vermelles.
(9)

Resultats de COROT i Kepler
En un article de 2013, Saskia Hekker resumeix els resultats obtinguts per els satèl·lits COROT i Kepler, referits a les estrelles amb oscil·lacions de tipus solar. Aquests satèl·lits han proporcionat sèries fotomètriques d’una precisió sense precedents per un gran nombre d’estrelles. Per tècniques d’astrosismologia**, s’han obtingut, entre d’altres resultats,
– la localització de la base de la zona de convecció (regió de l’estrella on es produeixen moviments de massa per convecció, tal com passa en un fluid que s’escalfa) i
– la localització de la segona ionització de l’heli en estrelles de la seqüència principal. La segona ionització de l’heli requereix major energia que la primera i, per tant, major temperatura. En estrelles molt calentes es pot produir en capes no molt internes i en estrelles més fredes s’haurà de produir en el nucli o a prop d’ell.
– S’ha estudiat també la presència o no del nucli d’heli en gegantes vermelles, així com
– l’augment gradual de la velocitat de rotació de les capes de l’estrella, des de les més superficials fins al nucli.
(10)

** Astrosismologia
És l’estudi de l’estructura interna de les estrelles mitjançant la interpretació de les seves oscil·lacions. Les oscil·lacions estel·lars es caracteritzen per la freqüència, amplitud, mode de vibració i coherència (si les vibracions es van repetint sempre de la mateixa manera o no). Quan les ones travessen les diferents capes de l’estrella, es modifiquen en funció de la composició de les capes i generen pertorbacions a la superfície. L’observació d’aquestes pertorbacions proporciona informació sobre la composició interna de l’estrella.
(10)
aldebaran_betelgeuse
Gegantes vermelles molt conegudes
Per situar al lector, es pot citar dues gegantes vermelles molt conegudes, de les estrelles més brillants que es poden veure al cel:
– Betelgeuse, estrella alfa de la constel·lació d’Orió, temperatura de 3500 K a la superfície, massa 20 vegades la del Sol, radi 900 vegades el radi del Sol. Ha esgotat l’hidrogen del nucli i està començant a fusionar heli. En els propers 100.000 anys podria explotar com supernova.
– Aldebaran, estrella alfa de la constel·lació de Taure, temperatura d’uns 4000 K a la superfície, massa 1,7 vegades la del Sol, radi 44 vegades el radi del Sol. Al seu nucli podria estar començant la fusió de l’heli donant lloc a carboni i oxigen. Te una companya, Aldebaran B, de massa un 15% de la solar, amb la que forma un sistema binari.

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
“Sopa d’estrelles” del 4 de maig de 2016.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Curriculum de Saskia Hekker. AcademiaNet.
http://www.academia-net.org/profil/dr-saskia-hekker/1211415
(2) Curriculum en Linkedin.   https://www.linkedin.com/in/saskia-hekker-6a985a29
(3) Max Planck Institute for Solar System Research
http://www.mps.mpg.de/mitarbeiter/27259/74052/
(4) MERAC Prizes 2015. European Astronomical Society.  http://eas.unige.ch/merac_prizes.jsp
(5) Saskia Hekker. Tesi doctoral. Univ. Leiden.
https://fys.kuleuven.be/ster/pub/2000-2009/text-hekker.pdf
(6) COROT. ESA. http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/COROT
(7) KEPLER. NASA,  http://kepler.nasa.gov/
(8) S. Hekker i altres «Discovery of a red giant with solar-like oscillations in an eclipsing binary system from Kepler space-based photometry».  2010. Accepted for publication in ApJ.             Cornell University Library.  arXiv:1001.0399 [astro-ph.SR]
http://arxiv.org/abs/1001.0399
(9) S.Hekker i altres «Fast core rotation in red-giant stars as revealed by gravity-dominated mixed mode» Nature 2012, 481, 55-57.    Cornell University Library.   arXiv:1112.2825 [astro-ph.SR]
https://arxiv.org/abs/1112.2825
(10) S. Hekker, «CoRoT and Kepler results: solar-like oscillators»,  Advances in Space Research 2013, 52, p. 1581-1592. Cornell University Library.   arXiv:1308.4703 [astro-ph.SR]
http://arxiv.org/abs/1308.4703

Publicat dins de cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a Saskia Hekker

Michela Mapelli

Michela Mapelli, astrofísica teòrica italiana, nascuda el 1977. Ha treballat en formació d’estrelles en el nucli galàctic, cúmuls d’estrelles joves i forats negres. Ha estat Premi Merac 2015 de la Societat Astronòmica Europea.

Carrera científica
Va estudiar la secundària al Liceo Zucchi de Monza. La seva vida universitària la comença estudiant Filosofia i Lletres a la universitat de Milà de 1996 a 1998 i passa després a estudiar física a la universitat Bicocca de Milà fins el 2002. Fa el doctorat en astrofísica a l’Escola Internacional d’Estudis Avançats (SISSA, sigles en italià) de Trieste entre 2003 i 2006 amb una tesi de títol «Empremtes romanents de les fonts de reionització», que fa referència a l’època de reionització ***, quan l’univers tenia entre 150 i 1000 milions d’anys i el gas hidrogen va passar de ser pràcticament neutre a estar pràcticament del tot ionitzat.

Michella Mapelli. Imatge de (1)

Michella Mapelli. Imatge de (1)

Va fer dues estades postdoctorals, de 2007 a 2009 a la universitat de Zuric, Suïssa i de 2009 a 2011 a la universitat de Bicocca de Milà, desenvolupant un model d’ordinador de forat negre estel·lar massiu. Des de 2011, dirigeix el grup d’investigació de formació i dinàmica estel·lar a l’Observatori Astronòmic de Pàdua de l’Institut Nacional d’Astrofísica d’Itàlia, on continua treballant en forats negres estel·lars massius i ha començat a treballar en dinàmica del centre de la nostra galàxia. Ha estat guanyadora del premi MERAC 2015 de la Societat Astronòmica Europea per les seves contribucions «teòriques i computacionals a la dinàmica de cúmuls estel·lars i galàxies, l’època de la reionització, el centre galàctic i la formació de forats negres estel·lars massius».
(1) (2) (3)

Formació i dinàmica d’estrelles en el nucli galàctic
El nucli galàctic acostuma a ser un lloc hostil per la formació d’estrelles, ja que les forces de marea pertorben els núvols moleculars que s’acosten massa al centre de la galàxia. Però malgrat això, diu Michella Mapelli a la web del seu grup, han observat centenars d’estrelles joves en el lloc més intern de la Via Làctia i tenen indicis que apunten a episodis recents de formació d’estrelles en altres nuclis de galàxies properes. Mapelli i el seu grup investiguen, a través de simulacions d’ordinador (hidrodinàmica de N-cossos), la formació d’estrelles al voltant de forats negres supermassius que es troben en el nucli galàctic. Simulen les pertorbacions en els núvols moleculars i la formació d’anells al voltant del nucli. El seu últim repte és provar l’existència de planetes sense estrelles lligats als forats negres supermassius.

Centre de la Via Làctia. Imatge NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12348

Centre de la Via Làctia.
Imatge NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12348

En un treball publicat el 2015 (5), explica que el centre de la nostra galàxia, a 8 kpc (26 mil anys-llum) del Sol, és el lloc ideal per estudiar processos extrems que es produeixen al voltant d’un forat negre supermassiu. Desenes d’estrelles joves, que es troben en un estret anell de radi intern 0,13 anys-llum, tenen òrbites de baixa excentricitat, però unes 30, encara més properes al forat negre, tenen òrbites orientades aleatòriament i molt excèntriques. La formació d’aquestes estrelles ha estat un trencaclosques durant molt temps, ja que les forces de marea que crea el forat negre dispersen els núvols moleculars abans que es puguin fragmentar en estrelles. Mapelli diu que estem encara lluny d’entendre com es formen les estrelles en aquestes condicions, però apunta el camí que s’haurà de seguir per avançar en la seva comprensió: noves observacions, com les que proporcionarà el telescopi ALMA (6) o el VLT (7) permetran conèixer millor les òrbites i les propietats de les estrelles més properes al forat negre, la pròpia massa d’aquest i la massa continguda en tot el centre galàctic.
(4) (5) (6) (7)

Cúmuls d’estrelles joves
En la simulació de cúmuls d’estrelles joves s’han de tenir en compte tres aspectes: la hidrodinàmica del núvol molecular, la dinàmica de les estrelles acabades de formar i l’evolució d’estrelles i sistemes binaris. En un article de 2014 (6), Mapelli i altres, han trobat la relació entre l’evolució dels cúmuls massius (d’unes 30.000 vegades la massa solar) d’estrelles joves i la metal·licitat *** . Si el nucli del cúmul col·lapsa lentament amb comparació a l’evolució estel·lar, la pèrdua de massa per vent estel·lar (flux de partícules que surt de l’estrella) i supernoves és el mecanisme dominant en l’evolució del cúmul. Però si el nucli col·lapsa en un temps comparable al de la vida de les estrelles massives, l’evolució del cúmul depèn de la interacció entre la pèrdua de massa i les trobades de tres cossos i aleshores juga la metal·licitat: per nuclis pobres en metalls, el procés dominant és l’escalfament dinàmic provocat per les trobades de tres cossos, mentre que per nuclis rics en metalls domina el vent estel·lar i les supernoves. Com conseqüència, el cúmul s’expandeix més en el cas de nuclis pobres en metalls.
(4) (8)

Forats negres
Mapelli i altres, proposen en 2009 (7) que els forats negres amb massa entre 20 i 120 vegades la massa solar, es formen per col·lapse directe d’estrelles massives (més de 40 vegades la massa solar) amb metal·licitat més baixa que el Sol. Més de 100.000 forats negres es podrien haver format així a l’anell baix en metalls de la galàxia Roda de Carro, durant els darrers 10 milions d’anys. Mostren que aquests forats negres podrien alimentar les fonts de raigs X ultra-lluminosos observats en aquesta galàxia.

En un article de 2014 (8) Mapelli i altres fan simulacions de la dinàmica dels forats negres estel·lars en els cúmuls d’estrelles joves amb relació a la metal·licitat. La massa de les restes estel·lars depèn de la metal·licitat de les estrelles progenitores. Troben que la formació de forats negres binaris es molt eficient. A les seves simulacions troben 10 vegades més parelles de forats negres que d’estrelles de neutrons. Les parelles de forats negres es formen abans en cúmuls d’estrelles joves pobres en metalls, els quals tenen més forats negres massius, que en cúmuls rics en metalls. Les parelles de forats negres simulats tenen masses de fins 80 vegades la del Sol, assumint que la seva massa depèn de la metal·licitat i poden créixer per unió amb estrelles properes. El rang de masses de forats negres i forats negres binaris de la simulació és el que els detectors d’ones gravitacionals VIRGO i Advanced LIGO podrien detectar.
(4) (9) (10)

*** Reionització
Uns 400.000 anys després del Big Bang, el refredament degut a l’expansió de l’univers va permetre la combinació de protons i electrons (càrregues) per formar hidrogen (neutre). Entre 150 i 1000 milions d’anys després del Big Bang te lloc el procés invers, tornant a la formació d’ions, la reionització. L’alta temperatura i la gran radiació present separen de nou protons i electrons i la dispersió de la matèria provocada per l’expansió de l’univers evita que es tornin a reunir. L’univers queda ple d’un hidrogen ionitzat de baixa densitat.

*** Metal·licitat
Mesura l’abundància relativa d’elements més pesats que l’heli en una estrella. De les estrelles amb una composició relativament alta de carbó, nitrogen, oxigen o neó es diu que són riques en metalls. Metal·licitat no és, per tant, una mesura de la composició en metalls de l’estrella, en el sentit habitual del terme metalls.

Ja que una estrella va evolucionant en el temps canviant la seva composició, la metal·licitat és una estimació de la seva edat. Segons la teoria del Big Bang, l’univers estava format al principi per hidrogen i heli i traces de liti i beril·li. A l’interior de les estrelles es formen la resta d’elements mitjançant reaccions nuclears i després, mitjançant el vent estel·lar i les explosions de supernoves es dispersen per l’univers. Com exemple, la metal·licitat del Sol és 0,02, tant per 1 d’elements fora de l’hidrogen i l’heli.

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
“Sopa d’estrelles” del 20 d’abril de 2016.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Pàgina personal a INAF – Osservatorio Astronomico di Padova  http://web.pd.astro.it/mapelli/
(2) Currículum Vitae Michella Mapelli. Europass.
http://www.phys.uniroma1.it/fisica/sites/default/files/bandi/CV/mapellicv.pdf
(3) MERAC Prizes 2015. European Astronomical Society.  http://eas.unige.ch/merac_prizes.jsp
(4) ‘Formation and Dynamics of Stars’ research team at the Astronomical Observatory of Padova
http://web.pd.astro.it/mapelli/group.html#research
(5) Michela Mapelli, Alessia Gualandris, «Star Formation and Dynamics in the Galactic Centre»,
arXiv:1505.05473 [astro-ph.GA]. Cornell University Library. 20.05.2015.
http://arxiv.org/abs/1505.05473
(6) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)    http://www.almaobservatory.org/
(7) Very Large Telescope VLT, Paranal, Xile.  http://www.eso.org/public/teles-instr/paranal/
(8) A. A. Trani, Michella Mapelli i altres. «The impact of metallicity-dependent mass loss versus dynamical heating on the early evolution of star clusters», arXiv:1409.3006 [astro-ph.GA]. Cornell University Library. 10.09.2014. http://arxiv.org/abs/1409.3006
(9) M. Mapelli i altres. «Low metallicity and ultra-luminous X-ray sources in the Cartwheel galaxy», arXiv:0902.3540 [astro-ph.HE]. Cornell University Library. 20.02.2009.
http://arxiv.org/abs/0902.3540
(10) Brunetto Marco Ziosi, Michela Mapelli i altres. «Dynamics of stellar black holes in young star clusters with different metallicities – II. Black hole-black hole binaries»,      arXiv:1404.7147 [astro-ph.GA]. Cornell University Library. 28.04.2014.  http://arxiv.org/abs/1404.7147

 

Publicat dins de cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a Michela Mapelli

Nuria Huélamo Bautista

Nuria Huélamo Bautista, astrònoma del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) de Torrejón de Ardoz, Madrid, seleccionada el 2015 per la Fundació del BBVA per una de les 7 ajudes per ciència bàsica, ha treballat sobre evolució d’estrelles joves, formació de planetes i nanes marrons.

Carrera científica
Nascuda el 1972 a Madrid. Entre 1999 i 2002 va fer la tesi doctoral a l’Institut Max Planck de Física Extraterrestre, a Garching, Alemanya, estudiant l’activitat magnètica i la rotació d’estrelles joves. Durant el treball de tesi, va tenir ocasió de treballar amb la tècnica d’òptica adaptativa (3), que permet millorar les característiques dels sistemes òptics eliminant distorsions de la imatge provocades per l’atmosfera.

Òptica adaptativa: un mirall deformable permet corregir una ona deformada. By User:Rnt20 [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Òptica adaptativa: un mirall deformable permet corregir una ona deformada.
By User:Rnt20 [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Interessada per aquesta tècnica, va demanar i obtenir una beca de 3 anys per l’Observatori Europeu Austral (ESO Fellowship Programme) i el novembre de 2002 es va traslladar a Paranal, Xile, on es troba el gran telescopi VLT (Very Large Telescopi) del que es parla en el paràgraf següent. Allà va tenir ocasió de treballar amb l’instrument NACO que utilitza l’òptica adaptativa per a obtenir imatges nítides com les que s’obtenen als telescopis situats a l’espai. Amb aquesta tècnica va estudiar estrelles joves i estrelles en formació.

Actualment és investigadora associada al Centro de Astrobiología – INTA – CSIC de Torrejón de Ardoz, Madrid, associat al NASA Astrobiology Institute. Nuria Huélamo ha obtingut la única ajuda per astronomia de les 7 que la Fundació BBVA ha donat per ciència bàsica el 2015. Es dedicarà a estudiar les nanes marrons utilitzant les dades del telescopi ALMA (9).
(1) (2) (4)

VLT (Very Large Telescope)
El VLT és l’instrument òptic més avançat del món. Situat a Cerro Paranal, Xile, a 2.600 m d’altitud, opera en la banda visible i infraroja, des de l’ultraviolat profund fins l’infraroig mitjà. Està format per quatre telescopis individuals cadascun d’ells amb un mirall de 8,2 m de diàmetre, que poden treballar conjuntament per obtenir una major resolució angular. La precisió del conjunt pot distingir els dos fars d’un vehicle a una distància com la que hi ha de la Terra a la Lluna. També té quatre telescopis auxiliars mòbils, d’ 1,8 m diàmetre. Els objectius d’observació del VLT inclouen galàxies llunyanes, formació d’estrelles, exoplanetes i sistemes protoplanetaris.
(5)

Very Large Telescope, Paranal, Xile. Imatge de l'Observatory Europeu Austral (ESO)

Very Large Telescope, Paranal, Xile. Imatge de l’Observatory Europeu Austral (ESO)

La vida secreta de les estrelles adolescents
La lluminositat i la temperatura de les estrelles estan relacionades. Les de més alta temperatura tenen una lluminositat entre blanca i blava i les de més baixa temperatura entre vermella i taronja. En un diagrama de lluminositat i temperatura, la zona en la que estan la majoria d’estrelles s’anomena «seqüència principal» i correspon a l’etapa en la que consumeixen hidrogen mitjançant la reacció de fusió nuclear.

«La vida secreta de les estrelles adolescents», treball de tesi doctoral de Nuria Huélamo, va estudiar l’activitat magnètica d’un tipus d’estrelles (Post-T Tauri) que no havia estat fins aleshores massa estudiat. Són estrelles joves que es troben en un punt de la seva evolució just anterior al seu pas a la seqüència principal. Presenten activitat magnètica i emissions de raigs X molt intenses. L’estudi de la relació entre l’activitat magnètica i la rotació en aquestes estrelles posa de manifest que l’activitat augmenta quan la rotació és més ràpida. Tenen períodes de rotació entre 3 i 8 dies i, comparant amb els models teòrics, es conclou que hi ha diferents temps de desacoblament magnètic entre les estrelles i el seu disc protoplanetari, que van d’1 a 20 milions d’anys. Com aquests temps estan directament relacionats amb la vida mitjana dels discos protoplanetaris, són una bona estimació dels temps de dissipació dels discos. Aquests resultats representen un pas endavant en el coneixement dels discos que es formen al voltant de les estrelles en formació, que poden donar lloc després als sistemes planetaris.
(6)

Formació d’un planeta en acció?
Aquest és el títol amb el que el comunicat de 24 de febrer de 2011, explicava les observacions de l’estrella T-Cha de la constel·lació del Camaleó de l’hemisferi sud, situada a 330 anys-llum de la Terra. T-Cha és una estrella comparable amb el nostre Sol, però molt més jove, d’uns 7 milions d’anys, encara envoltada per un disc de gas i pols, on se suposa que es formaran els planetes. Aquest disc però presenta la particularitat que té un forat o zona neta de pols o gasos, el que podria ser un signe de que allà s’està formant un planeta o una altra estrella, una nana marró.

Impressió artística del disc al voltant de l'estrella T-Cha. Imatge ESO (7)

Impressió artística del disc al voltant de l’estrella T-Cha. Imatge ESO (7)

Utilitzant tot el poder de resolució del telescopi VLT, combinant la llum dels quatre telescopis de 8,2 m, un equip d’astrònoms entre els que es trobava Nuria Huelamo, va observar al voltant de T-Cha un anell prim de pols a tan sols 20 milions de km de l’estrella. Més enllà d’aquest anell van trobar una zona sense pols i després un anell extern que començava a 1.100 milions de km de l’estrella i s’estenia cap a l’exterior.

Nuria Huélamo explica (6) que la presència d’aquesta zona buida entre els dos anells  podia ser evidència de que un company de l’estrella estava obrint un forat en el disc protoplanetari. Trobar un company tan a prop d’una estrella brillant és molt difícil i va ser necessari utilitzar la tècnica d’òptica adaptativa amb l’instrument NACO del VLT. En aquest cas van utilitzar només un dels telescopis, la unitat 4 que, combinada amb NACO, permet detectar objectes febles que es troben molt a prop d’altres brillants. Després de l’anàlisi de les dades van concloure, en un article de Nuria Huélamo com a primera signant, que hi ha un objecte ubicat dins del forat del disc, a uns 1000 milions de km de l’estrella (una mica més lluny que Júpiter del Sol) i a prop de l’extrem exterior del forat. Era la primera vegada que es detectava un objecte més petit que una estrella dins del disc que envolta a una estrella jove. Se suposa que no pot ser una estrella normal, però podria ser una nana marró envoltada de pols o un planeta que s’està acabant de formar.

En un nou article publicat el gener de 2015 (8), Nuria Huélamo detalla les darreres observacions del disc de T-Cha, fetes amb el nou telescopi ALMA (9), que confirmen les observacions anteriors. La possible formació d’un planeta en el disc de l’estrella, l’anell interior de pols i l’anell exterior de gas, més gran i més difús. També dona noves dades, com que la major part de la massa del disc està continguda en un radi de menys de 50 unitats astronòmiques (= 7.500 milions de km) i que la massa de l’estrella és 1,5 vegades la del Sol.
(7) (8) (9) (10) (11)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
“Sopa d’estrelles” del 6 d’abril de 2016.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Fundación BBVA. Nota de premsa del 29.07.2015.
http://www.fbbva.es/TLFU/tlfu/esp/comunica/notas/fichanota/index.jsp?codigo=1515
(2) ESO Fellow Nuria Huélamo
http://www.eso.org/public/archives/brochures/pdf/brochure_0016.pdf
(3) Òptica adaptativa    https://ca.wikipedia.org/wiki/%C3%92ptica_adaptativa
(4) Resum de la tesi doctoral
http://www.cibernetia.com/tesis_es/ASTRONOMIA_Y_ASTROFISICA/COSMOLOGIA_Y_COSMOGONIA/FUENTES_DE_RAYOS_X/1
(5) Very Large Telescope VLT, Paranal, Xile.  http://www.eso.org/public/teles-instr/paranal/
(6) Eppur si muove. Entrevista a Nuria Huelamo
https://perosimuove.wordpress.com/2013/05/06/aa-un-candidato-a-companero-en-el-agujero-del-disco-de-transicion-de-t-chamaeleontis/
(7) ¿Formación planetaria en acción? Observatori europeu austral (ESO). 24 de febrer de 2011.  http://www.eso.org/public/spain/news/eso1106/
(8) Nuria Huelamo i altres. «A companion candidate in the gap of the T Cha transitional disk». Astronomy & Astrophysics. February 2, 2011.
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1106/eso1106b.pdf
(9) N. Huélamo i altres, «High resolution observations of the outer disk around T Cha: the view from ALMA» Astronomy & Astrophysics 575, L5 (2015).  http://arxiv.org/abs/1501.06483
(10) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)    http://www.almaobservatory.org/

Publicat dins de Científics propers, cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques | Comentaris tancats a Nuria Huélamo Bautista