Pols d'estels

Som pols d’estels.

Des del nostre origen còsmic fins al final de tot

Divendres 16 de novembre a les 19:30h
Casa de Cultura Marqués de González de Quirós
Gandia, la Safor

Els humans ens deixem dur tan fàcilment per les rutines diàries, que no tenim temps de parar-nos a pensar d’on venim i cap a on anem. Considerem, inconscientment, que som uns privilegiats en un planeta acollidor, encara que de vegades rebel.

Tanmateix, molt abans que la vida aparegués a la Terra i l’evolució de les espècies es posés en marxa, l’univers ja havia evolucionat per produir els seus elements bàsics, en una fantàstica aventura còsmica, segons ens revelen les darreres recerques i descobriments dels astrònoms

L’hidrogen de l’aigua, l’oxigen de l’aire, el ferro de l’hemoglobina, el iode de la tiroides…, aquests i altres elements químics que necessita la vida humana es van cuinar en diversos escenaris astrofísics, des d’aquella llunyana Explosió Inicial fins a les esporàdiques supernoves, passant per la formació i evolució d’estrelles i galàxies.

La presència dels elements de la vida a tot arreu de la nostra galàxia, junt amb la descoberta de centenars de planetes al voltant d’estrelles semblants al Sol ens inviten a plantejar-nos si la vida al nostre planeta és l’excepció o està escampada per tota la Via Làctia. De moment estudiem les característiques d’aquests planetes i no tardarem a buscar les seues possibles biosferes.

Però res no és immutable. La nostra galàxia també sofrirà, a llarg termini, canvis que, inexorablement, comportaran el final del nostre planeta.

En la xerrada farem un recorregut per la història còsmica de l’univers, passada, present i fins i tot futura. En un viatge d’uns 20.000 milions d’anys podrem obtenir algunes respostes per contestar les eternes preguntes: d’on venim, cap a on anem i què ens depararà l’esdevenidor?

No és fàcil mesurar distàncies a l’Univers. De fet llevat dels planetes i estels pròxims que es calculen per mitjà de mètodes geomètrics, el càlcul, ni que fos aproximat de la llunyania d’una nebulosa o galàxia, no va ser possible fins el treball abnegat i callat d’Henrietta Swan Leavitt que descobrí les estrelles cefeides i la seua utilitat per determinar distàncies.

Aquest descobriment fonamental per a l’astronomia va permetre, per primera vegada, determinar la grandària correcta de la nostra galàxia i l’existència d’altres galàxies separades, com la d’Andròmeda. Amb l’ús de les cefeides, Edwin Hubble va poder determinar la distància de milers de galàxies i a més, l’any 1929, va descobrir un fet sorprenent: quan més lluny es troba una galàxia més sembla allunyar-se de nosaltres. Un fet que plasmà en l’anomenada Llei de Hubble i que portà rapidàment a la idea d’un origen més comprimit i més dens de l’Univers en un passat llunyà.

Si les galàxies s’expandeixen vol dir que abans estan juntes i que ha hagut una gran explosió, o Big Bang, en expressió sorneguera de Fred Hoyle i que ha fet fortuna.Si bé la teoria de l’expansió està totalment acceptada, a finals dels anys 70, el descobriment de la rotació peculiar de les galàxies espirals va portar al descobriment de l’anomenada matèria fosca, una matèria desconeguda, sense emissió de llum però amb massa que és capaç de frenar la rotació esperable de les galàxies. L’Univers tenia, a més de matèria ordinària, lluminosa i massiva, una part no menyspreable d’un tipus de matèria estranya amb massa.

L’any 1998, però, els treballs de dos grups d’astrònoms diferents, un d’ells liderats per Saul Perlmutter (el Supernova Cosmology Project) i altre per Brian Schmidt (>High-Z supernova Research Team), en el que Adam G. Riess té un paper important, portaren a un descobriment sensacional.

Els equips es dedicaven a estudiar la lluminositat d’explosions d’estels en galàxies molt llunyanes, les anomenades Supernoves tipus Ia. Recordant el que he dit al principi, aquest tipus d’explosions estel·lars pot ser utilitzat com a patró de lluminositat per a calcular distàncies a galàxies molt remotes. La sorpresa de tots dos equips, de manera independent, va ser observar que aquestes supernoves llunyanes brillaven aproximadament un 25% menys del que s’esperava. L’única explicació possible era que les estrelles estaven realment molt més lluny del que semblava.

Aquest fet, entés dins de la teoria estàndar del Big Bang, indica clarament que l’univers no només s’expandeix sinó que a més a més està accelerat. I el causant d’aquesta acceleració és una força de repulsió, una mena d’antigravetat que separaria els components de l’univers. Aquesta seria el que s’anomena energia fosca, una energia que s’associa a l’espai buit i que actua com la constant cosmològica que predir Einstein. L’energia fosca ni brilla ni té massa però dóna compte del 70% del contingut total de matèria i energia i seria, per tant, la component dominant de l’univers.

Ben donat està doncs el Nobel de Fisica d’enguany. Bons són aquells reconeixements per als que obrin nous camins de la ciència. I ausades que aquests ho han fet.

Imatge: Saul Perlmutter, posant en front d’una imatge d’una supernova. Mesurant la brillantor d’un gran nombre de supernoves tipus 1a en galàxies llunyanes Perlmutter, Schmidt i Riess van ser capaços de mostrar que l’Univers s’expandeix més ràpidament del que es pensava abans. Crèdit: Lawrence Berkeley National Laboratory. De la web Optics.org

Tant a la Terra com a l’espai, avui en dia, disposem dels telescopis més avançats. Les nostres observacions són més detallades i el nostre coneixement més precís. Però, malgrat els avanços, l’astronomia té un problema. No és una ciència experimental com ho puga ser la química. El procés de validació dels models proposats per a explicar una observació no pot ser reproduït als laboratoris.

Per això cal una simulació del fenomen astrofísic que ens interessa. Mitjançant l’ús de sofisticats programes o codis numèrics, es construeix una xarxa tridimensional en la que cada punt té associats els valors de temperatura, pressió, velocitat… i es fa evolucionar en el temps.

La simulació aconseguida serà bona si reprodueix les observacions i, encara més, si prediu fenòmens no observats. Les simulacions astrofísiques, per tant, esdevenen d’aquesta manera, un laboratori virtual on testejar els resultats obtinguts amb els telescopis.

La Universitat de València compta amb un potent grup d’Astrofísica i Cosmologia computacional al departament d’Astronomia i Astrofísica. A la Fundació Valenciana d’Estudis Avançats (Pintor López, 7, València), alguns dels seus membres explicaran les seues troballes, tots els dijous fins a Falles, en un cicle de conferències coordinat pel catedràtic José Maria Ibáñez. El pròxim 10 de febrer, el professor Vicent Quilis parlarà de la formació i evolució de l’Univers i de les tècniques usades per a realitzar les complexes simulacions cosmològiques així com també dels resultats obtinguts.

La revista Nature ha publicat les previsions dels possibles descobriments en ciència aquest any que avui comença. He seleccionat, per comentar-les, les relacionades amb l’astronomia i l’exploració espacial. Tant de bo que aquestes es compleixen en aquest 2011 tant com els vostres desitjos. Molt bon any a tots…

Aquell bosó de Higgs. La partícula de Higgs que segons els físics teòrics explicaria l’existència de la massa de les partícules (i d’això ja en parlarem quan es descobresca, que és ben curiós) no serà segurament encara descoberta en el colisionador LHC del CERN a Ginebra però potser en l’estudi dels milions de Terabytes de dades recollides fins ara es troben les primeres proves de la supersimetria, per la qual tota partícula en té una altra supermassiva, encara no descoberta.

Materia fosca, l’hora de la veritat D’aquell 25% de la matèria de l’Univers que no brilla però que saben que existeix al voltant de les galàxies per les pertorbacions gravitatòries que provoquen, no en saben quasi res. Que si són neutrinos massius, partícules exòtiques no trobades encara als nostres laboratoris terrestres (CERN, p.e.), que si matèria fosca calenta o freda. S’han fet milers de propostes però no sabem del cert que és la matèria fosca. Però ara, diversos experiments subterranis, com el XENON100 a l’italià Laboratori Nacional del Gran Sasso prop de L ‘Aquila, i el Cryogenic Dark Matter Search (CDMSII) en la Minnesota’s Soudan Mine estan caçant partícules de matèria fosca i esperen treure els primers resultats per al 2011.

Altra Terra. La sonda Kepler continua investigant exhaustivament una zona prop de la constel·lació del Cigne. Els caçadors de planetes prediuen que, amb Kepler, aquest any es trobarà el primer planeta tipus Terra orbitant una estrella tipus Sol. Els investigadors d’aquesta sonda llançada el 2009 ja han observat centenars de planetes però encara no han donat a conèixer totalment els seus resultats.

L’últim dels transbordadors L’últim vol dels space-shuttle de la NASA està previst per al mes d’abril. Aquest lliurarà l’Espectrometre Magnètic Alpha (AMS) a l’Estació Espacial Internacional amb la missió de buscar matèria fosca i antimatèria. Si el Congrés americà no n’autoritzà un altre vol per al novembre, es tancarà definitivament l’era dels transbordadors espacials. Han resultat molt més cars del previst, no són tan reutilitzables com es pensava i han resultat ser bastant perillosos. Dues naus amb les seues tripulacions (Challenger 1986 i Columbia 2003) han estat destruïdes. La NASA pretén usar transports privats a partir d’ara. Si el segon llançament de prova del Dragon, la nau desenvolupada per l’empresa SpaceX, té èxit, el llançament de una nau privada amb tripulació o càrrega es podria realitzar ben aviat.

Explorant el Sistema Solar. En el mes de març, la nau Messenger, que ja ha fet dues visites al planeta Mercuri, es posarà finalment en òrbita al seu voltant. En agost la sonda Dawn orbitarà Vesta, un dels majors membres del cinturó d’asteroïdes. Enguany també es llançaran la missió Juno, que orbitarà en uns anys els pols jovians, la missió Grail, dues naus bessones preparades per estudiar detalladament el camp gravitatori lunar i el robot de la grandària d’un cotxe Mars Science Laboratory, que substiturà l’exitosa missió dels robots bessons Opportunity i Spirit que des del 2004 continuen explorant la superfície marciana. Tot un èxit de la ciència i la tecnologia.

Estudiant la nosta nau Els investigadors de GOCE, un satèl·lit de la ESA designat per mesurar amb molt de detall el camp gravitatori terrestre, publicaran els seus primers resultats enguany. Com que la Terra no és una esfera perfecte ja que, de manera basta podem dir que presenta bonys i depressions, el coneixement exacte d’aquestes irregularitats ens permetrà saber millor la pujada del nivell del mar per efecte del canvi climàtic.

Veurem que es compleix de tot això. I cal recordar que milers de laboratoris arreu del món, telescopis, sondes, astrònoms i doctorants continuen treballant en els seus projectes. Segur que ens donen algunes bones notícies. Bon any a tots.Foto: Peter Higgs, Físic emèrit de la Universitat d’Edimburg que ha proposat el bosó que explicaria la massa.

La matèria que forma el nostre cos, el nostre planeta, el Sol, les estrelles del firmament i els núvols de gas i pols que poblen la nostra Galàxia estan fetes d’àtoms. De fet, la major part és hidrogen i heli que es troba en les estrelles, però sobretot en el medi interestel·lar i intergalàctic. Els elements més pesats que apareixen en la taula periòdica (oxigen, nitrogen, carboni, silici, ferro…) són solament una petita fracció del total de la matèria d’aquest tipus, que podríem anomenar matèria ordinària. Aquests elements pesats es van formar en l’interior de les estrelles com a conseqüència de les reaccions termonuclears que es produeixen en el seu si. Van ser expulsats al medi interestel·lar en les últimes fases de la vida de les estrelles o en explosions com les supernoves, i es van reciclar per a formar noves generacions d’estrelles, potser amb sistemes planetaris on ja estaven els elements indispensables per a la vida. Són molt importants per a nosaltres, però poc rellevants en l’inventari còsmic. De fet, les observacions cosmològiques actuals apunten que en l’univers solament el 5% seria matèria ordinària, altre 25% seria un tipus de matèria ben distinta al que coneixem i la naturalesa de la qual segueix sent un misteri, la matèria fosca. Els grans acceleradors de partícules, com el LHC en el CERN, la busquen i potser, algun dia, la troben. Més estrany encara resulta el concepte d’energia fosca, que contribueix amb un 70% al total i seria, per tant, la component dominant del contingut de matèria i energia de l’univers.

Vicent Martinez, El inventario cósmico, Levante EMV, 16 d’octubre 2010.

De l’Imatge Astronòmica del Dia ja n’he parlat en alguna ocasió. La web ens presenta cada dia una imatge d’algun fet astronòmic, el qual és comentat per un astrònom professional. Mirant les imatges diàriament podem seguir l’actualitat del cel, els descobriments més importants i els vídeos més espectaculars. A més a més ja fa anys que la feina constant de Joan Gironès ens ha permès tindre una versió en català.

L’altre dia es va presentar un vídeo produït per l’American Museum of Natural History en el que podem viatjar en uns quants minuts per l’Univers conegut. Aquesta animació recorda el mític viatge de les potències de deu, “Powers of Ten”. Ara aquesta moderna animació mostra molts dels moments destacats d’un viatge per l’Univers on s’hi poden veure els darrers descobriments astronòmics. El vídeo comença a la Serralada de l’Himalaia de la Terra i aleshores la nau que ens transporta s’allunya mostrant, primerament les òrbites dels satèl·lits de la Terra, la nostra estrella el Sol, una vista ràpida del Sistema Solar. Passem ràpidament una esfera que representa l’extensió que abasten els primers senyals de ràdio generats per la humanitat, la qual es troba ja a uns 100 anys llum. Ens allunyem de la nostra galàxia, la Via Làctia, veiem el grup local de les galàxies properes, les galàxies distants i els quàsars, que són galàxies actives. Finalment s’arriba al límit que poden abastar els nostres detectors, la frontera del distant fons còsmic de microones, la primera llum
que va ser emesa 380 000 d’anys després del Big Bang i que,  des d’aleshores, ha viatjat lliurement per l’Univers.

Mireu-lo i gaudiu, a una velocitat moltes vegades la de la llum, d’un viatge de 6 minuts per l’Univers.

Les activitats de l’Any Internacional de l’Astronomia m’han suposat molta faena amb tots els actes, conferències, exposicions i observacions populars que hem organitzat i que els lectors d’aquest bloc han pogut seguir però m’han reportat també,  és clar, moltes satisfaccions.

Si el novembre obriem les activitats de l’Any a la Universitat de València amb la visita  i conferència multitudinària de George Smoot, Nobel de Física 2006, el que descobrí les anisotropies de la radiació de fons de l’Univers, el passat dissabte vaig conéixer personalment Robert W. Wilson, guardonat amb el premi Nobel de Física 1978, per justament descobrir aquesta radiació que impregna tot l’Univers.

Els actes de finalització de l’Any Internacional de l’Astronomia a nivell de l’estat es van realitzar a Granada. I allí vaig escoltar la conferència d’un dels astrònoms vius més influents de l’astronomia del segle XX. Robert W. Wilson, juntament amb Arno Penzias, van donar la primera prova experimental que l’univers actual prové d’una explosió inicial calenta.

Segueix…

La idea que ha tingut la humanitat sobre com és l’Univers ha anat variant al llarg dels segles. Si a l’època clàssica i l’edat mitjana l’Univers era equivalent al sistema solar en el qual la Terra era al seu centre, Copèrnic i sobretot els descobriments de Galileo, portaren a pensar en un univers heliocèntric amb el Sol regint les òrbites planetàries.

El descobriment per Hubble als anys vint del segle XX que moltes de les nebuloses visibles eren en realitat altres galàxies independents de la nostra va eixamplar el nostre univers fins a límits fora de la comprensió intuitiva humana.

Tanmateix Einstein mateix va introduir la Constant Cosmològica a les seues equacions de la Relativitat General per permetre un univers estàtic, sense principi ni fi només per raons estètiques.

Aquest era el sentir de molts dels astrònoms d’aquell moment. L’univers sempre era igual i com a molt, si evolucionava, s’anava creant matèria i destruint, en el que s’anomenà la Teoria de l’Estat Estacionari. Els científics Bondi, Gold i el més conegut Hoyle eren els principals valedors d’aquest model.

Tanmateix, l’estudi del moviment de les galàxies va permetre a Hubble concloure que aquestes s’allunyen unes d’altres, en el que s’anomena expansió de l’Univers. Aquesta expansió havia de provindre d’un moment anterior en el que la matèria i l’energia estiguera tota concentrada, el moment de l’explosió inicial o Big Bang.

En un principi, la matèria i l’energia formaven una mena de sopa, on les partícules formades, protons, electrons, fotons, etc.. estaven tan junts i amb tanta energia que no es podien formar cap àtom estable. Fins que la temperatura no va baixar fins a uns 3000 graus no va ser possible que els protons i els electrons s’ajuntaren per formar els primers àtoms d’hidrogen. Els fotons de llum, ja lliures, pogueren escapar i ja sense xocar amb les altres partícules inundaren tot l’Univers de llum d’alta energia. És el que rep el nom del Desacoblament i ocorregué quan l’Univers tenia uns 380 000 anys de vida.

Aquesta primera llum de l’Univers ha viatjat durant els últims 13700 milions anys i com l’Univers mateix s’ha anat refredant, minvant la seua energia. Aquesta llum fòssil té ara una temperatura de 3 K (-270 ºC) i és pot detectar en qualsevol direcció de l’Univers.

El descobriment d’aquesta radiació extremadament freda va ser obra de Robert W. Wilson i Arno Penzias, dos físics i radioastrònoms, que l’observaren de manera accidental, a la seua antena de l’empresa Bell Labs a Holmdel, New Jersey, l’any 1965.

Aquests experimentats astrònoms, que havien fet les seues tesis doctorals en altres antenes, estudiant les emissions en ràdio de la nostra galàxia, treballaven en una empresa privada que estava interessada en les comunicacions per satèl·lit. Els primers satèl·lits Echo eren simplement enormes globus inflats que reflectien les ones de ràdio. L’interés de l’empresa era conèixer l’efecte de la Galàxia sobre les comunicacions i com minimitzar-ne l’efecte.

Bob Wilson, que havia estudiat amb Hoyle, i com va dir a la conferència, “m’agradava la teoria de l’estat estacionari“, juntament amb Arno Penzias, van estar provant una antena nova, la famosa antena Holmdel Horn a New Jersey (foto), construïda per al projecte del satèl·lit Echo. Estudiaven la font de ràdio més intensa de la Galàxia, Cassiopeia A (Cas A) i sempre trobaven un excés de soroll o radiació extra. Res a l’equip o a l’entorn no ho explicava.

És ben coneguda l’anècdota que els científics també hagueren de traure de l’antena un niu de coloms i netejaren les seues cagades no fora cas que foren els responsables de l’excés de radiació en les mesures. Però res a fer. El soroll extra era persistent.

Repassaren totes les juntes d’alumini de l’antena per veure si les mesures eixien més netes però res de res. L’excés de radiació estava sempre ahí.

A final no van tindre més remei que demanar ajuda a Robert H. Dicke de Princeton que confirmà amb els seus col·laboradors el descobriment i li donà l’explicació teòrica.

La publicació dels articles de Dicke i col·laboradors i de Penzias i Wilson van ser una autèntica bomba. El New York Times publicava en primera pàgina el descobriment. Com va dir Robert Wilson a la xerrada: “Es prenien seriosament la cosmologia!“.

La confirmació de la radiació fòssil de l’origen de l’Univers va arribar molt ràpidament. I els honors també. El 1978 Penzias i Wilson reberen el premi Nobel de Física.

Tanmateix Wilson va reconéixer que “la ciència no sempre funciona com els llibres de text diuen. Fins a cinc vegades van estar a punt de descobrir la radiació de fons de l’Univers abans que nosaltres”, va reconéixer. “I si algun d’aquests grups hagués reeixit aleshores jo no estaria ara ací.”

Amb aquest descobriment la Teoria de l’Estat Estacionari estava ja tocada de mort i ja no va tornar a aixecar el cap.

El coneixement de la radiació de fons ha fet molts avanços des d’aleshores amb satèl·lits dedicats a aquesta finalitat com el COBE de George Smoot, el WMap o el Planck llençat el passat mes de maig. Però això ja és una altra història.

Vaig tindre l’oportunitat de parlar una mica amb el premi Nobel Robert Wilson i expressar-li la meua admiració pel seu treball. Es va mostrar molt amable i amb bon sentit de l’humor. Gràcies Bob, per fer-nos entendre una mica millor l’Univers.

Web de l’Any Internacional de l’Astronomia. Entrevista a Robert W. Wilson.

Fotos:

1. Organització de l’Any Internacional
2. Durant la xerrada. Enric Marco
3. Posant amb Robert Wilson. Enric Marco

Les millores en hardware i software en els ordinadors moderns permeten fer simulacions dels fenomens físics més usuals. Però representar en un ordinador tota la història de l’Univers en un joc sembla, si més no, agosarat.

El Big Bang, teoria científica qual l’Univers va aparéixer i s’expandeix actualment a partir d’una explosió inicial, és difícil de divulgar per ser necessari tenir un coneixement elevat de física de partícules.

Doncs un joc educatiu de l’Origen és el que acaba de posar en la xarxa el Museu de la Ciència i de la Tècnica de Catalunya. Amb la col·laboració del Centre Europeu de Recerca Nuclear (CERN) i investigadors de la Universitat de Barcelona, l’Autònoma i la Politècnica de Catalunya, el Joc del Big Bang
permet fer un passeig per la història de l’univers, des dels primers moments i quan les partícules tot just es creaven.

El joc està dirigit als joves i pretén posar a l’abast un recurs d’entreteniment i divulgació científica
que, a la vegada, facilita el coneixement de l’origen de l’univers i de
la física de partícules.

Per fer-vos una idea, podeu veure el vídeo promocional del Joc.

Avui els astrònoms estem de festa altra vegada (quin any!). Des de Kourou, la base de llançament de l’Agència Espacial Europea a la Guaiana francesa, es llançaran a l’espai dues de les missions més importants dels últims anys: Herschel, el major telescopi infraroig, que mirarà l’univers fred, els núvols de gas, estrelles fredes, pols, etc. i Planck, la nova missió per estudiar el fons de microones de l’univers, les restes de l’explosió inicial, els fotons que van poder eixir de la primitiva sopa de partícules quan l’univers només tenia uns 380 000 anys de vida.Herschel i Planck es llançaran a les 15 h. 12 min (hora central europea) conjuntament dins del major coet de càrrega europeu, un Ariane 5. Els satèl·lits estan situats en el morro del coet. Herschel, que és el més gran, es troba en la part superior mentre que Plank està a sota.

Les dues missions seran situades a uns 1 500 000 km de la Terra en la direcció oposada al Sol, lluny de les influències d’aquests cossos.

Des de fa anys, Diego Sáez, un company del departament, ha treballat sobre el tractament de les dades que aconseguirà Planck. Així que farem una observació en directe de l’esdeveniment.

Els estudiants, per la seua part, han organitzat una sessió, amb xerrades i l’observació del llançament des de una aula de l’Aulari Interfacultatiu del Campus de Burjassot.

Segueix…

Herschel i Planck seran llançats conjuntament a bord d’un coet Ariane 5 des del port espacial europeu a Kourou, Guaiana francesa. Els dos satèl·lits, que estan situats un damunt l’altre al morro del coet, se separaran ràpidament una vegada estiguen fora de l’atmosfera terrestre i viatjaran independentment per situar-se en diferents òrbites al voltant del segon punt de Lagrange (L2) del sistema Sol-Terra. Aquest, com altres punts similars, dels quals ja vaig parlar en altre apunt, són zones d’estabilitat gravitatòria i llocs ideals per situar satèl·lits.Quan arriben a L2, seran injectats en una òrbita de Lissajous, una òrbita en forma de tor, és a dir en forma de “dònut” però sense tancar-se.

Herschel, que té un espill de 3,5 metres de diàmetre i que, per tant, és més gran que el Telescopi Espacial Hubble, és un telescopi infraroig. Estudiarà l’univers fred, que emet en longituds d’ona llargues. En el sistema solar es dedicarà als asteroides, al cinturó de Kuiper, als cossos transneptunians. En la nostra galàxia estudiarà la formació estel·lar i els discs circumestel·lars on es formen planetes. Fora de la Galàxia estudiarà la formació estel·lar i el fons còsmic infraroig. També serà el telescopi que permetrà trobar aigua en el cosmos.

Els seus instruments detecten bàsicament el calor. Per evitar detectar únicament el satèl·lit, el telescopi estarà refrigerat a temperatures pròximes al zèro absolut (-273 K) mitjançant heli líquid. La missió durarà el que dure les reserves d’heli, uns quatre anys.

L’altre satèl·lit, Planck, el nom del qual ve del Nobel de Física Max Planck (1858-1947), pare de la física quàntica, serà la primera missió de l’ESA que es dedique a l’estudi del Fons Còsmic de Microones, la radiació fòssil del Big Bang.

La nau està equipada amb un telescopi d’1,5 metres i dos instruments que operen en ràdio en longituds d’ona submilimètriques. Com Herschel també disposa d’un sistema criogènic per mantindre els detectors a temperatures pròximes al zèro absolut.

Des de fa anys un company del departament ha treballat sobre el tractament de les dades que aconseguirà Planck. Així que ens sentim implicats i farem una observació en directe de l’esdeveniment.

Els estudiants, per la seua part, han organitzat una sessió, amb xerrades i l’observació del llançament des de una aula de l’Aulari Interfacultatiu del Campus de Burjassot.

Finalment us pose un extracte de la nota de premsa que la Universitat de València ha enviat als mitjans de comunicació:

“Experts del Grup de Relativitat i Cosmologia del Departament d’Astronomia i Astrofísica de la Universitat de València, dirigit per Diego Sáez, investigador associat al projecte Planck, han dissenyat codis numèrics i simulacions que seran utilitzats per a estudiar les dades obtingudes per aquest satèl·lit. “L’objectiu de Planck és mesurar la temperatura i l’estat de polarització de la radiació de fons de microones i nosaltres hem creat diversos codis per a contribuir a l’anàlisi, complexa i de tipus estadístic, dels mapes que s’elaboraran a partir de les temperatures corresponents a milions de direccions”, explica Sáez. Aquesta radiació, que ompli l’univers, és de la mateixa natura que la llum visible, és a dir, és formada per partícules sense massa anomenades fotons. La seua temperatura es calcula mitjançant radiòmetres i bolòmetres, que s’instal·len en els satèl·lits. Els seus fotons, que tenen energies que es corresponen amb les microones, es mouen arreu de l’univers a una velocitat de 300.000 quilòmetres per segon. El treball dels científics del Grup de Relativitat i Cosmologia, del qual també formen part José Vicente Arnau i Màrius Fullana, ha consistit tant en la configuració de codis com en la seua comprovació, que s’ha realitzat en col·laboració amb equips de Bolonya i de Santander. Una vegada el Planck haja arribat a la seua òrbita, el treball de la Universitat de València consistirà a aplicar els codis a mapes reals, obtinguts amb les dades del satèl·lit, i estudiar les implicacions cosmològiques dels resultats.”

Foto: Planck en l’òrbita en L2. ESA

Un dia intens ahir. George F. Smoot, premi Nobel de Física 2006, ens ha visitat contat-nos de primera ma les vicissituds del descobriment de les anisotropies de la radiació de fons, radiació emesa en totes direccions quan l’Univers tenia només uns 380000 anys.

El professor Smoot ha fet aquesta setmana una gira pel País Valencià. Invitat a inaugurar el nou Museo Didáctico e Interactivo de Ciencias de la Vega Baja del Segura, a Oriola, ha estat investit Doctor Honoris Causa per la Universitat d’Elx mentre que a la Universitat d’Alacant, rebut per les autoritats acadèmiques, va fer el dimecres una conferència. Ahir finalment va visitar la nostra universitat on, en un mateix matí, ha impartit dues conferències distintes, una a la seu del Parc Científic de la UV  per a personal especialitzat d’astronomia i física de partícules principalment i l’altra per als estudiants de ciències del campus de Burjassot.

Segueix…

D’acord amb el model del Big Bang, l’univers va sorgir d’una explosió inicial. Segons aquest model, les galàxies i els cúmuls de galàxies actuals serien el resultat de l’evolució al llarg de més de deu mil milions d’anys d’unes menudes fluctuacions produïdes quan l’Univers que avui observem era més menut que un protó. El 1992, el professor Smoot i el seu equip, després de diversos anys de mesuraments i anàlisis de les dades arreplegades pels detectors de microones a bord del satèl·lit COBE de la NASA, van produir mapes del cel que mostraven regions “calentes” i “fredes” amb diferències de temperatura d’una cent mil·lèsima de grau. Aquestes inhomogeneitats en la temperatura, observades per COBE tal com eren quan l’Univers tenia tot just 380 000 anys, es consideren les petjades d’aquelles fluctuacions primordials i la confirmació del model del Big Bang. A partir d’aquestes fluctuacions es creu que es formaren les galàxies i els cúmuls de galàxies tal com els coneixem avui dia.

Incansable en tots dos llocs, el professor Smoot va parlar en cada conferència més d’hora i mitja i va respondre amb llargues dissertacions les preguntes formulades per alumnes i professors, totes aquestes en anglès, s’ha de dir. Millora el coneixement d’anglès en la comunitat universitària?

I una nota que agradarà al mestre Partal. El professor Smoot usa Mac….

La conferència més massiva va ser la que va fer al Saló d’actes interfacultatiu del campus de la Universitat a Burjassot, a les 12:30 hores. Una xerrada que, ben farcida d’imatges ben aclaridores i que jo no havia vist enlloc, i de simulacions espectaculars, va aplegar centenars d’estudiants que van omplir de gom a gom la sala de conferències. Companys de l’Agrupació Astronòmica de la Safor s’hi van acostar també per escoltar el professor de Berkeley.

Darrere d’on seia, una mare i el seu fill de quart d’ESO escoltaven la conferència. Parlant amb ells em vaig assabentar que el xic vol començar els estudis de Física d’ací a dos anys. Si s’aconsegueix que ell i d’altres com ell se senten atrets per estudiar titulacions científiques ja s’ho haurà valgut el treball que ha costat dur el Nobel a la Universitat.

El professor Smoot ens parlà principalment del seu descobriment però també de les seues conseqüències. L’existència i caracterització de la matèria fosca, observada al voltant de totes les galàxies espirals i de l’energia fosca, que es troba a tot arreu i que està accelerant l’expansió de l’Univers, van ser el tema de la darrera part de la seua xerrada i de les preguntes. Com a bon comunicador li va posar una mica d’humor en diverses ocasions. Va fer referència fins i tot a Star Trek quan ensenyà una animació on es feia un passeig entre les galàxies a una velocitat 200 vegades la de la llum (aquesta velocitat els encantaria!). O quan parlà de Nobels i princeses en la cerimònia de lliurament del seu guardó.

És molt afable, simpàtic i no para de parlar contant coses. Fins i tot ens contà aquella del físic del dia de Sant Valentí que volia convidar a la xica que no hi era mentre esperava la fluctuació quàntica per a que es materialitzés.

Finalment el professor firmà exemplars del seu llibre de divulgació científica Arrugas en el tiempo, on conta el desenvolupament dels seus projectes amb la NASA fins a l’èxit amb les observacions realitzades amb el satèl·lit COBE.

La nota vergonyant l’han posada els mitjans de comunicació que no han aparegut per fer ni tan sols una foto ni escriure una ressenya. Ja m’imaginava que la nostra televisió no enviaria cap unitat mòbil a creuar el carrer per captar el discurs del professor G.F. Smoot ni fer-li cap entrevista. Fora massa fàcil. Ara, tampoc vaig veure cap reporter gràfic ni res de res. Aquests periodistes que tenim per ací només ho publicarien si els ho enviàrem tot ben mastegat amb fotos i tot. On estan els periodistes científics? O simplement, on estan els periodistes? No té cap interès l’estada en la nostra universitat del premi Nobel que va confirmar la teoria de la Gran Explosió i com s’han pogut generar les galàxies?

Un gran esdeveniment per a la Universitat de València, per a tota la comunitat universitària, que la societat valenciana no ha sabut aprofitar.

Mentre tant la nostra Generalitat va restringint la llibertat de rebre informació (art. 20, Constitució) tancant repetidors…

Adjunt teniu un petit extracte d’un llibre de divulgació de George F. Smoot.

Els primers observadors moderns del cel, com Kepler, tenien la idea d’un univers infinit ple d’estels distribuïts de manera uniforme en tot l’espai. Aquesta suposició senzilla ha portat molts mals de cap als astrònoms ja que si l’univers és efectivament infinit, transparent i amb estels situats uniformement amb una lluminositat constant, s’arriba a la següent paradoxa: Si mirem en qualsevol direcció tard o d’hora la nostra línia de visió trobarà una estrella i per tant tot el cel hauria de brillar com el Sol. És la que es coneix com la paradoxa d’Obers i un exemple d’aquest fenomen el podem veure en un bosc molt atapeït d’arbres. La nostra visual troba sempre un arbre i veiem, per tant, un bosc contínu.

L’amic Josep Emili Arias ha escrit La paradoja de Olbers en la cosmología al diari Levante d’avui. És altament recomanable.