Eureka!

Els rajos còsmics són l’única matèria de més enllà del Sistema Solar –i potser fins i tot de la nostra galàxia- que arriba fins la Terra. Aquí rau l’interès que els astrofísics senten vers ells. Però, d’on vénen? Què són? I, com arriben fins aquí? Com us podeu imaginar, les respostes a aquestes tres preguntes estan íntimament relacionades.

D’on vénen? A l’anterior post vam veure com va deduir Victor Hess que aquella radiació que mesurava  arribava a la Terra des de fora de l’atmosfera i que el seu origen no era el Sol. D’on poden venir aquests rajos si no és del Sol? Què hi ha “allà fora” tret del Sol? Les estrelles…

Què són? Pensem un moment en el paisatge de qualsevol dels nostres carrers o places a primera hora del matí d’un dia de sant Joan. Com ens l’imaginem? Un escampall d’ampolles de vidre, gots de plàstic, llambordes socarrimades de pólvora… però, sobretot, restes de petards i coets a tot arreu. Oi que sí? En què consisteixen aquestes restes de petards? Ara només són trossets de paper i de cartró, però fins la revetlla van formar part de l’embolcall d’uns petards que, en esclatar la pólvora que contenien, van rebentar i esmicolar el seu embolcall i van escampar-ne els trossets en totes les direccions.

Què passa amb un explosiu més potent, com ara la dinamita? Doncs que és capaç de rebentar embolcalls més consistents, com ara la cuirassa metàl·lica dels obusos i esmicolar-los en una gran quantitat de petits trossets que escampa en totes direccions a gran velocitat: la tan temuda metralla. Com més potent sigui l’explosiu en més trossos, i més petits serà capaç de fragmentar el seu embolcall. I de llançar-los amb més velocitat. Oi que sí?

Pensem ara en què són les estrelles: gegantines bombes amb milions d’explosions nuclears succeint alhora. Gegantines bombes… de les que els rajos còsmics en són –literalment- la metralla. És fàcil entendre que un explosiu tant potent com una estrella és capaç de “trencar” el seu embolcall en els bocins més petits possibles. I el tros més petit en que podem trencar la matèria són els àtoms. Això és el que són els rajos còsmics: àtoms expulsats per les estrelles com la metralla ho és per les bombes.

Com arriben fins aquí? Qualsevol estrella –com ara el nostre Sol- emet constantment matèria a l’exterior: és el que se’n sol dir “vent solar”. A vegades a la superfície del Sol es generen regions amb més activitat –més explosions- que a la resta. En aquestes ocasions, aquestes regions expulsen més “metralla” de la que normalment emeten: són les tempestes solars, i quan el vent solar (o els rajos còsmics, o la metralla; digueu-n’hi com vulgueu) que han emès arriba a l’atmosfera de la Terra produeix espectaculars aurores boreals i interferències en les telecomunicacions.

Aquests fenòmens es produeixen de manera més o menys regular al llarg de la vida d’una estrella. Però no signifiquen una pèrdua considerable de la seva massa. És un ínfim degoteig que s’estén al llarg de la vida de l’estrella, que pot arribar als milers de milions d’anys. Hi ha però una situació especial: l’evolució d’uns estrella a la fase de supernova, perquè aleshores l’esclat de l’estrella serà tan potent que en pocs dies expulsarà més del 90% de la seva matèria. Aquells dies una sola supernova allibera a l’espai interestel·lar més matèria de la que ha alliberat en milers de milions d’anys, n’allibera més que les altres cent mil milions d’estrelles de la seva galàxia… i, com ens podem imaginar, la violència de l’explosió d’una supernova és capaç de llançar els rajos còsmics a gairebé la màxima velocitat possible: la de la llum.

La majoria dels rajos còsmics que arriben a l’atmosfera provenen de l’explosió d’una supernova i aconsegueixen travessar l’escut magnètic de la Terra gràcies a la seva gran velocitat.