L’escapament d’heli atmosfèric del planeta LHS 1140b

Planetologia: És habitual detectar l’escapament d’heli atmosfèric en planetes gegants gasosos altament irradiats. Però Collin Cherubim et al. reporten en un article a la revista Science haver-ho detectat en un planeta rocallós. Hom pensaria que en un planeta rocallós l’heli atmosfèric és una espècie rara i transitòria, tal com passa a la Terra. Però resulta que observacions espectroscòpiques de l’infraroig proper del planeta LHS 1140b indiquen un escapament considerable d’heli de l’atmosfera planetària. LHS 1140b és un exoplaneta rocallós que, a més, orbita el seu estel, LHS 1140, en la zona habitable. Val a dir que LHS 1140 és un estel de baixa massa. En les observacions del 2025, però, no es detectava absorció d’heli com si passa en les del 2024, de forma que es tractaria d’un fenomen variable en el temps. Cherubim et al. pensen que l’atmosfera superior de LHS 1140b és dominada per heli, amb depleció d’hidrogen per damunt, i amb altres espècies volàtils atrapades en l’atmosfera inferior. Val a dir que al planeta LHS 1140c, que segueix una òrbita inferior, no hi hauria presència d’heli.

Cherubim et al. han examinat l’espectre del planeta LHS 1140b

Les atmosferes dels planetes rocallosos

La recerca en les atmosferes dels planetes rocallosos es fixen especialment en el seu rol com a reguladores del clima, absorbidores de radiació ionitzant, i essencialment en el manteniment d’una hidrosfera líquida. Fins ara, hom ha pogut observar atmosferes preferentment en planetes gegants, gasosos, i altament irradiats. Observar-ne en planetes menors, més freds i rocallosos és més complex.

La clau és fer aquestes observacions en planetes que orbiten estels nans vermells (nans M). Al capdavall són la classe més abundant d’estels, i en ells hi ha menor contrast de massa i lluminositat entre l’estel i el planeta. Els nans vermells són més actius que el nostre Sol, i les emissions d’alta energia poden afavorir processos d’escapament atmosfèric en els planetes. Hom ha arribat a pensar que al voltant dels nans vermells només poden haver planetes rocallosos sense atmosfera o d’atmosfera tènue.

LHS 1140b és una superterra, amb una massa de 5,60 ± 0,19 masses terrestres i un radi de 1,730 ± 0,025 radis terrestres. En termes de densitat ha de comptar amb un component de baixa densitat, bé una atmosfera o una hidrosfera. El seu període orbital és de 24,7 dies. La radiació estel·lar rebuda equival al 42% de la que rep la Terra del Sol, de forma que s’hi calcula una temperatura d’equilibri de 226 ± 4 K: hi podria haver aigua líquida.

LHS 1140c és una superterra més petita (1,91 ± 0,06 masses terrestres i 1,272 ± 0,026 radis terrestres), amb un període orbital de 3,78 dies, i amb una radiació estel·lar cinc vegades superior a la rebuda per la Terra.

L’estel LHS 1140 (= GJ 3053) té una edat superior a 3000 milions d’anys, segons es pot deduir del seu llarg període de rotació (131 dies). És un estel inactiu, situat a 14,96 ± 0,01 parsecs del Sol.

Observacions espectroscòpiques de LHS 1140

Cherubim et al. han observat el sistema LHS 1140 amb l’espectrògraf WINERED del telescopi Magellan Clay de l’Observatori de Las Campanas. El 23 de setembre del 2024 l’observaren durant 6,5 hores, cobrint un trànsit de cada planeta, separats per 39 minuts.

En l’espectre es detectà una línia d’absorció a 10,833 Å durant el trànsit de LHS 1140b, corresponent a la presència d’heli metastable.

La comparació dels espectres abans i durant el trànsit indicava que l’escapament d’heli es produiria en una cua projectada en el sentit de translació del planeta, anàloga a l’observada en exoplanetes gegants. La cua es formaria bé pels vents estel·lars o per la interacció entre els camps magnètics estel·lar i planetari.

L’observació de LHS 1140c en el 2024 no assenyala presència d’heli. Tampoc n’hi ha en l’observació de LHS 1140b en el 2025.

L’atmosfera de LHS 1140b

L’absorció d’heli observada per a LHS 1140b en el 2024 obeiria segons Cherubim et al. a un flux hidrodinàmic procedent de l’atmosfera. La causa podria ésser l’escalfament per les emissions estel·lars de raigs X i ultraviolat extrem. També podria obeir a altres activitats de l’estel LHS 1140b. Cherubim et al. exclouen que es tracti d’un artefacte produït per heli present en l’atmosfera terrestre.

Les capes altes de l’atmosfera de LHS 1140b han d’ésser riques en heli i pobres en hidrogen (He:H de l’ordre de 1000).

La variabilitat en el flux d’heli podria deure’s a variacions en les emissions XUV de l’estel.

Una qüestió oberta en planetologia comparada és la diferència entre els planetes rocallosos amb i sense atmosfera. LHS 1140c seria una superterra sense atmosfera o amb una atmosfera molt tènue. En canvi, LHS 1140b hauria retingut una atmosfera considerable durant 3000 milions d’anys. La diferència en la distància a l’estel hauria segellat el destí dels dos planetes.

Lligams:

- Helium escaping from the atmosphere of a nearby rocky exoplanet orbiting in a habitable zone. Collin Cherubim, Shreyas Vissapragada, Tim Cunningham, Annabella G. Meech, David Charbonneau, Robin Wordsworth, Aaron Householder, Johanna Teske, Leonardo A. Dos Santos, Nicole L. Wallack, William Misener, Zifan Lin, Andrew McWilliam, Michael Zhang, Jason A. Dittmann, Mercedes López-Morales. Science (2026).

Investiguen el meteorit que va caure a Hillsborough, NJ el 16 de juliol del 2024

Astronomia: Ara fa dos anys, el 16 de juliol del 2024, a les 15:17:27,6UTC, un bòlid fou observat a plena llum del dia als estats de New York, New Jersey, Connecticut, Rhode Island, i Pennsylvania. A les 15:20 UTC, un gran meteorit impactà en el sostre d’una casa a Hillsborough, NJ, i fragments cobriren el llit i la catifa del dormitori principal. Ara, en un article a Science Advances, Peter Jenniskens et al. expliquen que es tracta d’una bretxa CM2 que conté clasts CM1 únics rics en aigua i sodi. El meteorit conté aminoàcids en abundància, així com altres substàncies orgàniques en salmorra. Fins ara no s’havia reportat la presència de salmorra en condrites carbonàcies CM (tipus Mighei). Sí que s’havia detectat en material carbonaci CI (tipus Ivuna) retornat en forma controlada dels asteroides Ryugu i Bennu, la presència de sodi mobilitzat per l’evaporació o congelació en salmorra. Jenniskens et al. pensen que aquesta fou una via d’entrada de matèria orgànica a la Terra primigènia.

El 16 de juliol del 2024 una bola de foc fou captada, entre d’altres localitats, des de Northford, CT (A). Un meteorit va impactar en un habitatge a Hillsborough (B i C), i se’n van poder recuperar fragments (D)

Asteroides i meteorits

L’asteroide o planeta nan Ceres presenta cràters amb àrees blanques brillants, dominades per carbonats sòdics. Hom pensa que són dipòsits evaporítics de fluids salobrosos sublimats originats d’una capa subsuperficial de glaç. És possible que aquesta capa també sigui present en altres asteroides més petits. És possible que en aquest context hagin tingut lloc reaccions de química orgànica de caràcter prebiòtic.

Missions de presa de mostres d’asteroides com Ryugu i Bennu han permès l’arribada controlada a la Terra de material. En condrites carbonàcies de tipus Ivuna s’han detectat seqüències evaporítiques.

Les col·leccions habituals de meteorits són de difícil utilització en aquests estudis perquè la meteorització terrestre pot haver afectar la precipitació de sals.

El meteorit de Hillsborough del 2024 no ha patit una meteorització terrestre descontrolada. Es relaciona directament amb el bòlid registrat el 16 de juliol del 2024, reportat per 60 observadors visuals a l’American Meteor Society. Del bòlid tenim imatges de dues estacions Allsky7, i d’una càmera de Wayne, NJ. Es pot reconstruir la trajectòria del bòlid, i de la pols generada a cada flamarada. El radar meteorològic de l’Aeroport de Newark captà els meteorits resultants. El boom sònic també ajuda a fer-hi un seguiment, i a calcular la massa inicial de l’impactador en 53 ± 6 kg.

A. Gordon, l’amo de la casa de Hillsborough, NJ sentí un fort soroll cap a les 15:20. Trobà un forat al sostre del dormitori principal, i material negre que cobria el llit i la catifa. Feia pudor a sofre. Tingué prou sang freda com per posar-s’hi guants i aplegar el material embolicat en paper d’alumini en gerres de vidre: en total recuperà 1,35 kg de material.

El meteorit de Hillsborough és la 22ª caiguda registrada d’un meteorit de tipus CM. És la 2ª de tipus CM1/2 (la primera, a Kolang, fou el 2020). A diferència de Kolang, aquest material fou preservat de la pluja i del sòl.

Es tracta d’un material extremadament friable. Això explica que l’electromicrografia d’escaneig el mostri com una bretxa fina: el clast continu més gran fa 5 mm. Entre la matriu de grans hi ha cristalls de dolomita i magnetita. El contingut en sodi és inusualment alt, especialment concentrat en les zones de fractura.

La majoria de carbonats del material és calcita. Hi ha abundància de pirrohita. La hidratació és considerable. La densitat del material és de 1.89 ± 0.01 g/cm3, de la qual cosa es dedueix que el meteoroide original feia uns 38 cm de diàmetre. La porositat del meteoroide seria alta, del 35%.

La geoquímica del material

Es va fer una anàlisi dels isòtops d’oxigen de sis fragments (de 3,8 a 7,4 mg). Els valors entren en el rang de les condrites CM.

El contingut baix de beril·li-10 i alumini-26 indicaria una exposició limitada a raigs còsmics. No hauria passat en el medi interplanetari més que 200.000 anys. Més llarg hauria estat el període d’exposició al vent solar quan era a la superfície del cos parental. Efectivament, es tractaria de bretxa regolítica que hauria passat en aquest estat entre 2,2 i 5,7 milions d’anys. Anteriorment hauria estat protegit per un camp magnètic de <~400 nT.

Matèria orgànica

El contingut de matèria orgànica mostra presència de nitrogen i sofre. El contingut alifàtic és relativament feble en relació al contingut aromàtic. Hi ha compostos oxigenats, que superen els compostos aromàtics policíclics no-oxigenats. S’hi detecta una barreja complexa d’aminoàcids alifàtics de fins a 11 àtoms de carboni. Hi ha presència d’àcid α-aminoisobutíric i d’isovalina racèmica.

La riquesa en sodi s’explicaria perquè el material entrà en contacte amb fluids salobrosos en el cos parental. Cal pensar que el cos parental experimentà una gran col·lisió generadora d’una família d’asteroides (com ara la família de 163 Erigone, la família Veritas o la família de 24 Themis). Fa 200.000 anys, un dels membres d’aquesta família ja hauria adquirit una òrbita propera a la Terra, i eventualment perdé un meteoroide de 53 kg arran d’un impacte.

Lligams:

- Meteor over New York City: Brines in a primitive CM asteroid. Peter Jenniskens, Michael E. Zolensky, Austin Gordon, Jamie Gordon, Mike Hankey, Elizabeth A. Silber, Miro Ronac Giannone, Jangmi Han, Loan Le, Marc D. Fries, Karen Ziegler, Queenie H. S. Chan, Diptimayee Behera, Jonathan S. Watson, Mark A. Sephton, James Brakeley, Bianka Munday, Yoko Kebukawa, Zack Gainsforth, Masanori Suzuki, Gregory A. Brennecka, Jan H. Render, Henner Busemann, Daniela Krietsch, Colin Maden, Kees C. Welten, Kunihiko Nishiizumi, Marc W. Caffee, Takahiro Hiroi, Stefan Ruchti, Philippe Schmitt-Kopplin, Jasmine Hetzog, Vincent Carré, Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin, Hannah L. McLain, Angel Mojarro, José Aponte, Denise Buckner, Nanako O. Ogawa, Yoshinori Takano, Naohiko Ohkouchi, Sonia M. Tikoo, Ji-In Jung, Eva M. Riveros, Jon M. Friedrich, Denton S. Ebel. Science Advances (2026).

La resistència a antimicrobians en infeccions per Klebsiella en animals de companyia

Microbiologia veterinària: Laila Darwich Soliva és membre del Grup de Recerca en Malalties Transmissibles en Sanitat Animal de la UAB. Són conscients que, des del paradigma d’Una Sola Salut, la resistència a antimicrobians en infeccions d’animals de companyia és rellevant també per a la salut humana. Això seria especialment cert per a bacteris patògens oportunistes del gènere Klebsiella. En un article publicat al número especial de ‘Proves de susceptibilitat als antibiòtics i diagnòstic ràpid de la resistència antimicrobiana’ de la revista Antibiotics, amb María Jiménez-Serrano com a primera autora, presenten un estudi retrospectiu sobre l’epidemiologia d’infeccions de Klebsiella en gossos i gats de la Península Ibèrica. Un total de 809 isolats clínics collits entre el 2016 i el 2024 foren analitzats al Departament de Veterinària de Laboratoris Echevarne, a Barcelona. D’aquests isolats, el 70% corresponien a Klebsiella pneumoniae, més prevalent en gats (76%) que en gossos (68%). Els isolats dermatològics i respiratoris eren els que presentaven una major prevalença de multiresistències. La multiresistència era més freqüent en gats (51,1%) que en gossos (38,4%). Les xifres indicarien la importància de reforçar un ús prudent d’agents antimicrobians per a aquests animals.

Jiménez-Serrano et al. han estudiat l’evolució i perfils de resistència en infeccions per Klebsiella en gats i gossos domèstics d’Espanya i Portugal

El rol de gats i gossos en els determinants de resistència a antimicrobians

Gossos i gats domèstics viuen en contacte estret amb humans, de forma que hi ha un bescanvi bidireccional de patògens bacterians i dels seus determinants de resistència a agents antimicrobians. Així, l’ús d’antibiòtics en gossos i gats constitueix una pressió selectiva favorable a l’aparició i persistència de poblacions bacterianes resistents.

Algunes espècies del gènere Klebsiella són patògens oportunistes tant per a la medicina humana com per a la veterinària. Són bacteris ubics en el medi natural, i habitualment colonitzen les superfícies mucoses de mamífers. K. pneumoniae és comptada entre els patògens ESKAPE, els quals acumulen resistència antimicrobiana que els fa potencials agents infecciosos de difícil tractament.

Una anàlisi retrospectiva de 809 isolats

Jiménez-Serrano et al. recuperaren en el marc d’aquest estudi 809 isolats de Klebsiella spp., 670 en mostres clíniques de gossos i 139 de gats. Dels 809 isolats, 563 corresponen a K. pneumoniae. La segona espècie més prevalent és K. oxytoca (20%), seguida de molt lluny per K. aerogenes i K. variicola.

Al llarg del període estudiat (2016-2024) hi ha una tendència a l’augment de la prevalença de Klebsiella en gossos i gats. Si en gossos hi havia una incidència detectada anual de 50 casos el 2016-2017, s’havia passat a 70 en el 2019-2020, a 100 en el 2022, a 131 en el 2023 i a 136 en el 2024.

Dels isolats analitzats en gossos, les mostres dermatològiques (40,9%) i òtiques (23,7%) eren les freqüents. Dels isolats en gats, les més freqüents eren respiratòries (36,2%).

Regionalment, aquestes infeccions es concentren a l’est i sud d’Espanya.

Els isolats de K. pneumoniae presenten una taxa de resistència superior a K. oxytoca, especialment a l’amoxicil·lina/àcid clavulànic, a cefalosporines, a quinolones/fluoroquinolones i tetraciclines. La taxa de resistència és superior en gats que en gossos.

Polimixines i aminoglicòsids serien els grups d’antibiòtics més efectius. Jiménez-Serrano et al. recorden que les polimixines haurien de reservar-se a la medicina humana de darrer recurs, mentre que aminoglicòsids i fenicols sí es podrien recomanar com a primera opció per gossos i gats en infeccions per Klebsiella.

Les dades no mostren una tendència temporal generalitzada. Ara bé, hi ha un augment de la resistència a amoxicil·lina/clavulànic al llarg dels anys. En canvi, es detecta una reducció de la resistència a aminoglucòsids.

Incorporar els animals de companyia als programes de vigilància de resistència a antimicrobians

Jiménez-Serrano et al. consideren d’importància crítica incorporar els animals de companyia als programes de vigilància de resistència a agents antimicrobians. Així hom podria monitoritzar les tendències i actuar-hi en conseqüència.

Lligams:

- Evolution and Antimicrobial Resistance Profiles of Klebsiella spp. Infections in Companion Animals in the Iberian Peninsula. María Jiménez-Serrano, Anna Vidal, Inma Duran, Chiara Seminati, Laila Darwich. Antibiotics (2026).

La missió de Tianwen-2 al quasi-satèl·lit (469219) Kamoʻoalewa

Astronomia: Dissabte passat, 4 de juliol, la missió xinesa Tianwen-2 arribava a les proximitats del seu objectiu, el quasisatèl·lit (469219) Kamoʻoalewa després d’un viatge de més d’un any. Hi romandrà fins a l’abril del 2027, no sense abans recollir-hi mostres, amb la intenció de fer-les tornar en condicions òptimes a la Terra.

Imatge Kamoʻoalewa presa per la Tianwen-2 el passat 2 de juliol, a una distància de 20 km

469219 Kamoʻoalewa

469219 Kamoʻoalewa és el nom definitiu de 2016 HO₃. És un asteroide elongat d’un diàmetre mitjà de 27,4 metres. Per la seva òrbita no tan sols és un asteroide proper a la Terra (NEO), concretament del tipus orbital Apol·lo, sinó que el podem definir com un quasi-satèl·lit.

L’objecte fou descobert pel programa Pan-STARRS en imatges captades a l’Observatori Haleakala el 27 d’abril del 2016, i designat provisionalment com a 2016 HO₃.

L’origen de l’objecte és matèria de debat. El fet que segueixi una òrbita heliocèntrica similar a la de la Terra, la proximitat al sistema Terra-Lluna, i l’envermelliment espectral, indicarien un origen lunar, és a dir material de la Lluna que fou ejectat en algun moment del passat, per exemple en l’impacte que donà lloc al cràter Giordano Bruno. Alternativament, s’ha proposat que és un asteroide de tipus S (rocós o silici) o L.

També és matèria de debat quin és el seu grup orbital. Entre els asteroides amb similituds orbitals amb ell hi ha 2000 WN10, 2020 KZ2, 2020 PN1 i 2020 PP1.

Imatges del Canada–France–Hawaii Telescope del 28 d’abril del 2016 que serviren en la descoberta de Kamoʻoalewa. El nom definitiu de Ka moʻo a lewa, aprovat el 2019, fou obtingut del cant hawaià Kumulipo, i vol dir fragment oscil·lant

L’òrbita heliocèntrica de Kamoʻoalewa el situa entre 0,90 i 1,10 unitats astronòmiques (UA) de distància al Sol. El període orbital mitjà és de 366 dies. L’excentricitat orbital és de 0,10. La inclinació orbital és de 8° respecte del pla orbital de la Terra (=eclíptica).

Des d’una perspectiva geocèntrica, Kamoʻoalewa resideix en els punts L1 i L2 del Sistema Sol-Terra, i fa una trajectòria de ferradura entre els punts L4 i L5. El març del 2024 assolí una distància a la Terra de 0,031 UA (12 distàncies lunars o 4,6 milions de km). En aquest sentit segueix una òrbita geocèntrica el·líptica d’un període de 45 anys, amb una estabilitat orbital garantida de 300.000-500.000 anys. Aquesta estabilitat fa que no sigui un objecte perillós pel que fa a un impacte directe, malgrat que sembla que eventualment sí que hi impactarà en un algun moment dels propers 100 milions d’anys.

El període de rotació de Kamoʻoalewa és de 28 minuts, tal com revelà la fotometria l’abril del 2017.

Tianwen-2

La missió Tianwen-2 fou llençada el 28 de maig del 2025. Com el seu nom indica és la segona missió del programa d’Exploració Planetària de la Xina. Entre el juliol del 2026 i l’abril del 2027 romandrà prop de 469219 Kamoʻoalewa: la intenció és tocar-lo per prendre-hi mostres. La càpsula on seran contingudes serà ejectada en direcció a la Terra, amb la intenció de recuperar-les de forma íntegra.

Tianwen-2 farà una aproximació al cometa 311P/PanSTARRS el gener del 2035.

Lligams:

- Tianwen-2 mission target asteroid (469219) Kamoʻoalewa probably develops an Itokawa-compositional but more space-weathered surface. Pengfei Zhang, Guozheng Zhang, Zichen Wei, Mikael Granvik, Xiaoran Yan, Pengyue Wang, Qinwei Zhang, Ronghua Pang, Wen-Han Zhou, Te Jiang, Pierre Vernazza, Takahiro Hiroi, Edward Cloutis, Francesca DeMeo, Pierre Beck, Wing-Huen Ip, Marco Fenucci, Yongxiong Zhang, Michael Marsset, Yunbo Niu, Xuejin Lu, Xing Wu, Honglei Lin, Shoucun Hu, Bin Cheng, Haibin Zhao, Xiaobin Wang, Xiaoping Lu, Yonglong Zhang, Zongcheng Ling, Jiang Zhang, Sizhe Zhao, Cateline Lantz, Jooyeon Geem, Zhiping He, Juntao Wang, Liyong Zhou, Xiliang Zhang, Shijei Li, Sen Hu, Wei Yang, Xiongyao Li, Xiaoping Zhang, Jiahui Liu, Peng Zhang, Guang Zhang, Yangting Lin & Yang Li. Nature Communications (27.05.2026).

- Tianwen 2 Arrives at Quasi-Moon Kamoʻoalewa, Returns Images. David Dickinson. Sky&Telescope (09.07.2026).

EUCL J172902.75+641018.1, un quàsar molt i molt llunyà

Astronomia: Yang et al. reporten en un article publicat dilluns a la revista Astronomy & Astrophysics la descoberta de 31 quàsars nous amb valors de desplaçament espectral al vermell z situats entre 6,6 i 7,8. I és que amb objectes llunyans no és tan rellevant dir-ne la distància en milers de milions d’anys-llum o en gigaparsecs, com dir-ho amb aquest valor z, que representa el canvi fraccional de la longitud d’ona. Aquests quàsars foren trobat en la regió de cel (de 3000 graus quadrats) coberta en el primer any i mig de l’Euclid Wide Survey. Són, doncs, els resultats inicials de la cerca de la missió de l’Agència Espacial Europea Euclid sobre quàsars de valor alt de z. Val a dir que en la selecció de candidats, Yang et al. han fet ús de tècniques d’aprenentatge mecànic i probabilístiques sobre imatges d’Euclid. S’hi han fet observacions espectroscòpiques de seguiment amb els telescopis Keck, Magellan i LBT. Dels 31 quàsars, n’hi ha 12 valors de z ≥ 7, cosa que duplica el nombre que coneixíem prèviament. Això ajudarà a cobrir l’extrem feble de la funció de lluminositat QLF. El valor més alt de z correspon a EUCL J172902.75+641018.1 a z ≈ 7.77, que constitueix un rècord absolut. Tot plegat ha d’ajudar en el coneixement de les primeres galàxies amb quàsars, del creixement dels forats negres supermassius i de com era el medi intergalàctic en l’època de la reionització.

Quàsars molt llunyans

Un quàsar amb una z > 5,7, es correspondria segons el model cosmològic estàndard ΛCDM a un temps còsmic de menys de 1000 milions d’anys, que contrasta amb els més de 13.000 milions que duem en la nostra galàxia. Ens podem fer una idea del que significa retrocedir en el temps còsmic l’observació de quàsars amb z ∼ 7,5. El simple fet que hi hagi quàsars amb aquest valor z imposa restriccions als models de formació i creixement de forats negres supermassius: caldria que les llavors d’aquest procés siguin ja prou massives. Les galàxies on es formaren aquests primers quàsars tenien una massa de 10.000 milions masses solars i una taxa astrogènica de 100 masses solars per any. Els forats negres que alimentaren aquests quàsars tenien un creixement enorme.

Els quàsars amb z elevades també poden ajudar-nos a conèixer el medi intergalàctic pel que fa a aspectes com l’estructura a gran escala durant l’època de la reionització.

En el 2011 hom va descobrir el primer quàsar amb z > 7. Des de llavors, amb aquest inclòs, se n’han descrit nou. En el rang 6 < z < 7 se’n coneixen centenars. Aquest rang 6 < z < 7 es correspon a un temps còsmic de 200 milions d’anys, un període suficient perquè un forat negres supermassiu augmenti de massa per un factor de 100. Alhora, en aquest període es produí una reionització de l’hidrogen intergalàctic: l’hidrogen neutre passa d’ésser el 100% a z ≳ 7 a un valor de ≲1% at z ∼ 5,5.

Els quàsars de z ≳ 7 són objectes rars. N’hi hauria 1 per cada 100 graus quadrats. A més, la transició Lyα a z ≳ 7 pateix un desplaçament al vermell de ≳1 μm, cosa que és un repte per als fotosensors, particularment els que treballen en telescopis de la superfície terrestre.

El telescopi espacial Euclid començà el seu treball de sis anys el febrer del 2024. El projecte té la intenció de cartografiar 14000 graus quadrats de cel extragalàctic. Compta amb una càmera visible (VIS) i un espectrofotòmetre d’infraroig (NISP). La intenció és descobrir més de 100 quàsars a 7.0 < z < 7.5, 25 a z ≳ 7.5 i 8 a ≳ 8.0.

Yang et al. ens presenten ara els resultats inicials corresponents al període del 14 de febrer a l’11 d’agost del 2025.

Els catàlegs

Euclid segueix una estratègia de salt i observar, de forma que recull dades d’una posició fixa del cel abans de saltar a la següent. Cada punt cobreix un camp de visió de 0,53 graus quadrats.

En el període del 14 de febrer del 2025 a l’11 d’agost del 2025, Euclid cobrí un àrea de 3000 graus quadrats, 1040 de l’hemisferi nord i 1960 de l’hemisferi sud:

¨

Yang et al. empren també imatges d’HSC, UNIONS, DES o LoTSS.

La selecció de candidats

El primer pas és cercar fonts òpticament febles i puntuals als catàlegs VIS+NIR. Segueix després un procediment per a retirar artefactes i fonts espúries.

Els candidats resultants eren observats posteriorment amb telescopis de gran obertura com Keck o LBT. L’objectiu era identificar en l’espectre dels candidats la ruptura de Lyman per estimar-hi la z.

El camí cap als 31

Yang et al. identificaren 123 candidats a quàsar de z alta. Les observacions espectroscòpiques confirmaren únicament 31 quàsars nous amb 6.6 < z < 7.8:

EUCL J172902.75+641018.1

EUCL J1729 és el quàsar més llunyà conegut, amb z ≈ 7.77. Això es correspondria a un temps còsmic de 662 milions d’anys. Així seria 15 milions d’anys més antic que el quàsar que des del 2021 ostentava aquest honor.

EUCL J1729 seria un quàsar mini-BAL.

Lligams:

- Euclid: Discovery of 31 new quasars at 6.6 < z < 7.8 D. Yang, J. F., Hennawi F., Guarneri J., Wolf S., Belladitta J.-T., Schindler A. C. N., Hughes E., Bañados D. J., Mortlock J., Yang F., Wang X., Fan K., Jahnke D., Stern C. J., Willott A. J., Barth H. J. A., Rottgering R. G., Varadaraj R., Decarli A.-C., Eilers M., Ezziati Y., Fu J., Huang X., Jin Y., Kang L. N., Martinez-Ramirez Y., Matsuoka M., Onoue R., Pello R. P., Remigio W. L., Tee B., Venemans G., Vietri B., Wang L. J., Abbo H., Atek S., Bisogni S. E. I., Bosman R. A. A., Bowler C. J., Conselice F. B., Davies C. M., Gutierrez Y., Harikane K., Rubinur C. C., Lovell M., Magliocchetti J., Matthee F., Ricci M., Scialpi D., Scott L., Spinoglio F., Tarsitano Y., Toba F., Walter J. R., Weaver G., Zamorani B., Altieri A., Amara S., Andreon H., Aussel C., Baccigalupi M., Baldi A., Balestra S., Bardelli P., Battaglia A., Biviano E., Branchini M., Brescia S., Camera G., Cañas-Herrera V., Capobianco C., Carbone J., Carretero M., Castellano G., Castignani S., Cavuoti K. C., Chambers A., Cimatti C., Colodro-Conde G., Congedo L., Conversi Y., Copin F., Courbin H. M., Courtois M., Cropper J.-C., Cuillandre H., Degaudenzi G., De Lucia C., Dolding H., Dole M., Douspis F., Dubath X., Dupac S., Dusini S., Escoffier M., Farina R., Farinelli S., Ferriol F., Finelli N., Fourmanoit M., Frailis E., Franceschi M., Fumana S., Galeotta K., George B., Gillis C., Giocoli P., Gómez-Alvarez J., Gracia-Carpio A., Grazian F., Grupp L., Guzzo S., Gwyn S. V. H., Haugan H., Hoekstra W., Holmes I. M., Hook F., Hormuth A., Hornstrup M., Jhabvala S., Kermiche B., Kubik K., Kuijken M., Kümmel M., Kunz H., Kurki-Suonio A. M. C., Le Brun S., Ligori P. B., Lilje V., Lindholm I., Lloro G., Mainetti D., Maino E., Maiorano O., Mansutti O., Marggraf M., Martinelli N., Martinet F., Marulli R. J., Massey H. J., McCracken E., Medinaceli S., Mei Y., Mellier M., Meneghetti E., Merlin G., Meylan J. J., Mohr A., Mora M., Moresco L., Moscardini E., Munari R., Nakajima C., Neissner R. C., Nichol S.-M., Niemi C., Padilla S., Paltani F., Pasian K., Pedersen W. J., Percival V., Pettorino S., Pires G., Polenta M., Poncet L. A., Popa L., Pozzetti G. D., Racca F., Raison R., Rebolo A., Renzi J., Rhodes G., Riccio H.-W., Rix E., Romelli M., Roncarelli C., Rosset B., Rusholme R., Saglia Z., Sakr D., Sapone M., Sauvage M., Schirmer P., Schneider T., Schrabback A., Secroun G., Seidel S., Serrano E., Sihvola P., Simon C., Sirignano G., Sirri L., Stanco J., Steinwagner P., Tallada-Crespí I., Tereno N., Tessore S., Toft R., Toledo-Moreo F., Torradeflot I., Tutusaus L., Valenziano J., Valiviita T., Vassallo Y., Wang J., Weller F. M., Zerbi E., Zucca G., Fabbian M., Huertas-Company J., Martín-Fleitas P., Monaco V., Scottez and M., Viel. A&A 711 (2026).

L’anàlisi proteòmica de l’esmalt dentari de 20 individus d’Homo naledi

Paleoantropologia: Palesa Madupe és la primera autora d’un article de la revista Cell en el que s’analitza la proteïna de l’esmalt dentari de 20 individus de l’espècie Homo naledi que indicaria que tots ells eren de sexe femení. També és remarcable la manca de variació en les seqüències proteiques recuperades. Madupe et al. han trobat un aminoàcid únic en l’amelogenina X d’aquests individus, i una variant ancestral a COL1A17 compartida amb Paranthropus robustus.

Context geològic dels espècimens analitzats per Madupe et al. Els individus analitzats procedeixen del sistema de coves Rising Star. Els 23 espècimens analitzats per paleoproteòmica es correspondrien a un mínim de 20 individus.

Homo naledi

Des del 2013 s’han recuperat fòssils humans a la Cambra de Dinaledi del sistema de coves Rising Star, que han estat adscrites a l’espècie Homo naledi. Als 15 individus originalment descrits s’hi han sumat d’altres en la mateixa cambra o en altres del mateix sistema. La datació remuntaria a 335-236 milers d’anys.

Homo naledi combina característiques arcaiques (cervell petit, muscles i tronc australopitecins) i modernes (rostre, mans i cames). La població resulta considerablement homogènia, fins al punt que hom havia sospitat que tots els individus preservats serien d’un sol sexe.

La paleoproteòmica per espectrometria de masses pot ajudar a la identificació del sexe a través de les amelogenines X i Y. Les amelogenines X i Y difereixen en 23 substitucions aminoacídiques i per la inserció d’una metionina en posició 59 a AMELY. AMELY només s’expressa en individus de sexe masculí.

Tots dones

La primera ronda d’anàlisi es va fer en quatre espècimens, U.W. 101-020, U.W. 102b-511, U.W. 101-809, i U.W. 101-886.

Les rondes posteriors arribaren a un total de 23 espècimens estudiats. En cap no trobaren indicis d’AMELY. Sí s’obtingueren seqüències de AMELX, ENAM i AMBN.

L’homogeneïtat de les seqüències obtingudes és remarcable: 441 posicions aminoacídiques compartides pels 20 individus analitzats. Madupe et al. sospiten que això podria ésser el resultat d’un isolament i encreuament perllongat en el temps.

Que els individus analitzats siguin tots femelles podria obeir a una pràctica mortuòria específica. Una altra possibilitat és que el grup social originari fos integrat predominantment per dones i la seva descendència.

Lligams:

- Proteomic analysis of dental enamel from 20 Homo naledi individuals shows no male markers. Palesa P. Madupe ∙ Alberto J. Taurozzi ∙ Claire Koenig ∙ Ioannis Patramanis ∙ Fazeelah Munir ∙ Marc R. Dickinson ∙ Meaghan Mackie ∙ Gaudry Troché ∙ Glendon Parker ∙ Pelagia Kyriakidou ∙ Patrick Mahoney ∙ Gina McFarlane ∙ Bernhard Zipfel ∙ Jürgen Cox ∙ Kirsty Penkman ∙ Lauren Schroeder ∙ Rebecca R. Ackermann ∙ Jesper V. Olsen ∙ John Hawks ∙ Lee Berger ∙ Enrico Cappellini. Cell (2026).

La seqüència d’administració d’antibiòtics en el tractament de la infecció per ‘Mycobacterium avium’ subsp. ‘hominissuis’

Microbiologia Amy Leestemaker-Palmer, Stephanie Nuss i Luiz E. Bermudez, de l’Oregon State University, publiquen a la revista Antibiotics una recerca que indicaria que la seqüència d’administració d’antibiòtics pot influir en la resposta a la infecció per Mycobacterium avium subsp. hominissuis. Aquest bacteri causa infeccions disseminades en pacients immunosuprimits i infeccions pulmonars en individus amb condicions respiratòries cròniques. Una vegada diagnosticada cal seguir un tractament llarg i que sovint fracassa. Una possible raó d’aquests fracassos seria la resposta del bacteri al contacte amb alguns antibiòtics, amb alteració de les vies de senyalització de funcions metabòliques i estructurals. El Laboratori de Bermúdez ha avaluat l’efecte de tres antibiòtics, la claritromicina, l’etambutol i la rifabutina, administrant-los en seqüències diferents. La resposta dependria de l’estat del bacteri. Quan el bacteri es troba en estat planctònic, la seqüència d’administració és indiferent. En canvi, quan el bacteri forma biofilms o quan el bacteri es troba en l’interior de macròfags, les respostes sí són diferents. Així quan els bacteris són dins de macròfags, la seqüència òptima per reduir el recompte bacterià és la que comença amb etambutol i segueix amb claritromicina i rifabutina. D’alguna manera, començar amb un antibiòtic actiu contra la paret cel·lular facilitat l’eficàcia terapèutica.

Electromicrografies de biofilms de M. avium amb maduracions de 4 hores (A), 24 hores (B), 4 dies (C) i una setmana (D)

Les infeccions per Mycobacterium avium subsp. hominissuis

Les infeccions per M. avium són una causa habitual d’infecció respiratòria en individus amb condicions pulmonars cròniques com la fibrosi cística, la bronquièctasi amb fibrosi no-cística o l’emfisema. El reservori del bacteri es trobaria en el medi natural, principalment en sòls i aigües. No obstant, també pot haver-hi una transmissió directa de pacient a pacient.

Sota l’etiqueta de M. avium s’apleguen un grup heterogeni de bacteris. Sovint expressen resistència a la majoria d’antibiòtics disponibles. A aquesta resistència natural s’hi afegeix la selecció de fenotips resistents o tolerants quan el tractament amb antibiòtics es perllonga, com sol ser el cas, en el temps. Per acabar-ho d’adobar, sol afectar pacients que per altres infeccions han estat sotmesos a altres tractaments antibiòtics previs.

Les guies mèdiques recomanen el tractament d’infecció per M. avium amb un mínim de tres antibiòtics, com ara la combinació de claritromicina o azitromicina amb etambutol en la teràpia inicial. El tractament es pot complementar amb rifampina o rifabutina. Per reduir l’aparició de tolerància se segueixen intervals d’una setmana entre règims de tractament.

El Laboratori de Bermúdez és interessat en factors farmacocinètics i farmacodinàmics com ara el volum de distribució de cada antibiòtics, i les possibles respostes fisiològiques del bacteri a la presència d’aquests antibiòtics.

Un model d’infecció en cultiu de monòcits

Leestemaker-Palmer et al. han treballat amb M. avium 104 (soca disponible a l’ATCC) i amb M. avium 100 (soca disponible a la col·lecció del Dr. Indelied de Los Angeles Children’s Hospital). Aquests bacteris són cultivats en agar Middlebrook 7H10. Quan els bacteris són sembrats en plaques de 96 pouets (a una ratio de 10 milions de cèl·lules per pouet), aquests acaben per madurar al cap d’una setmana en un biofilm.

Leestemaker-Palmer et al. treballen també amb monòcits humans THP1 (TIB-202) procedents d’ATCC. Amb l’addició de forbol de 12-miristat i 13-acetat (PMA), els monòcits es diferencien a macròfags.

Leestemaker-Palmer estimaren la concentració inhibidora mínima i la concentració bactericida mínima de la rifabutina, la claritromicina i l’etambutol per a M. avium 104 en condicions de creixement planctònic (en suspensió).

També en condicions planctòniques assajaren el tractament seqüencial dels tres agents antimicrobians esmentats en totes les combinacions possibles.

De manera semblant les combinacions seqüencials foren aplicades a biofilms de M. avium 104 i de M. avium 100. Alguns mostres de biofilms foren examinades al microscopi electrònic.

En altres rondes d’experimens, cultius diferenciats de macròfags THP-1 foren infectats amb M. avium 104 o M. avium 100. Alguns cultius eren tractats amb diferents seqüències dels tres antibiòtics esmentats.

L’eficàcia dels antibiòtics en la fase planctònica de M. avium

El cultiu en suspensió de M. avium creix en condicions de control, sense tractament amb antibiòtic, durant més d’una setmana. La combinació simultània dels tres antibiòtics esmentats té un efecte bactericida. Quan la combinació es fa de forma seqüencial, l’efecte bactericida és semblant. En aquestes condicions, doncs, la seqüència temporal d’exposició a antibiòtics no semblaria afectar l’eficàcia conjunta del tractament.

L’eficàcia dels antibiòtics en la fase de biofilm de M. avium

En aquest cas, l’ordre d’exposició d’antibiòtics sí era rellevant. La seqüència òptima era aquella que començava per l’etambutol.

L’eficàcia dels antibiòtics en la fase intracel·lular M. avium dins de macròfags

Els monòcits diferenciats en macròfags tenen una alta capacitat fagocitadora. Ara bé, M. avium té la capacitat provada de sobreviure en les vacuoles fagocítiques dels macròfags. L’administració seqüencial d’antibiòtics en intervals de 15 minuts es capaç de reduir la supervivència dels bacteris dins dels macròfags.

Del laboratori a la pràctica clínica

Per al Laboratori de Bermúdez la farmacocinètica dels antibiòtics té una importància cabdal. Cal recordar que els antibiòtics s’administren amb la mirada posada en infeccions que tenen lloc en òrgans diferents. Quan s’administra una combinació d’antibiòtics en un mateix moment, cal saber que cada antibiòtic arribarà al seu òrgan diana en moments diferents segons la seva farmacocinètica.

La combinació d’antibiòtics pot tindre un efecte simplement additiu, o bé arribar a assolir un efecte sinèrgica, és a dir que l’eficàcia de la combinació sigui superior a la suma de les eficàcies individuals. Una altra raó per a recórrer a la combinació d’antibiòtics és prevenir l’aparició de resistències.

El Laboratori de Bermúdez també ens remarca la importància de la reacció immediata del microorganisme diana a cada antibiòtics d’una combinació.

En la pràctica clínica, les infeccions micobacterianes són tractades habitualment amb combinacions de dos, tres o més fàrmacs. No se solen administrar conjuntament, sinó en temps diferents i per vies diferents (oral, intramuscula, intravenosa).

En els seus experiments, Leestemaker-Palmer et al. mostren l’eficàcia de la combinació quan l’etambutol és el primer antibiòtic en entrar en contacte amb el biofilm de M. avium. L’etambutol té la seva diana en la paret bacteriana, de manera que la resposta fisiològica del bacteri a aquesta interacció d’alguna manera el fa més susceptible a l’acció de la claritromicina i de la rifampina.

Aquest efecte de primer contacte amb l’etambutol no s’observa en cultius bacterians en suspensió. Leestemaker-Palmer et al. consideren que aquest efecte no s’observaria en bacteris en situació d’estrès, com ara en biofilms o dins de macròfags.

La formació de biofilm és una estratègia de M. avium per a la creació d’un nínxol en la superfície de mucoses. La matriu extracel·lular del biofilm és una barrera contra la penetració d’antibiòtics. A més, dins del biofilm, una porció de la població bacteriana es troba en estat no-replicatiu, la qual cosa la fa immune a tot un grup d’antibiòtics.

El Laboratori de Bermúdez té la intenció d’aprofundir en aquestes qüestions amb anàlisis transcriptòmiques i proteòmiques en experiments in vitro. Això ajudarà a proposar criteris aplicables al tractament d’infeccions de M. avium.

Lligams:

- Sequence of Antibiotic Administration for the Treatment of Mycobacterium avium subsp. hominissuis Infection Might Influence the Response Outcome. Amy Leestemaker-Palmer, Stephanie Nuss, Luiz E. Bermúdez. Antibiotics (2026).