L'anunci fet
avui, dia 10 d'abril de 2019, en vàries rodes de premsa simultànies arreu del
món, marca un abans i un després en el món de l'astrofísica. Per primer cop,
s'ha fotografiat un forat negre.
En concret, s'ha
obtingut una imatge del forat negre súper massiu que viu al centre de la
galàxia M87, situada a uns 53 milions d'anys-llum de distància.
Recordem
ràpidament què és un forat negre. I ho farem amb el meu exemple favorit.
Imaginem una tela
elàstica, que simularia l'espai (temps). Si sobre aquesta tela hi col·loquem
una bola pesada, la tela s'enfonsarà al seu voltant, creant una depressió. Si
un objecte passa per allà a prop, tindrà tendència a caure-hi. Se'n podrà
escapar si es mou a molta velocitat, això sí, sortint amb una trajectòria
desviada. Doncs bé, segons la relativitat general de l'Einstein aquesta deformació
de l'espai (temps) seria, en realitat, el que anomenem gravetat.
Si ara sobre la
tela hi posem una petita bola extraordinàriament pesada, podem visualitzar
fàcilment una profundíssima deformació del teixit, tan pronunciada que res que
hi caigui en podrà sortir, sense importar quina sigui la seva velocitat. Això
equival a dir que el missatger més ràpid de la natura, la llum, tampoc no se'n podrà
escapar.
Podem entendre
per què mai abans s'havia aconseguit retratar un forat negre. Com que ni la
llum pot sortir del seu interior, un forat negre és... negre. Res a
fotografiar, doncs.
Res? Bé, la seva
ombra sí que es pot capturar. I això és el que s'ha fet.
Fins aquest
moment, sabíem de l'existència d'aquests objectes pels efectes que produeixen
al seu voltant. És a dir, els detectem de forma indirecta. Però mai n'havíem
vist un directament.
S'ha aconseguit
combinant l'observació de diversos radiotelescopis repartits per tot el món,
que junts han simular un telescopi, atenció, de la mida de la Terra! La
resolució assolida ha estat equivalent a poder llegir un diari situat a Nova
York des de Barcelona! El projecte s'anomena EHT ("Event Horizon
Telescope").
El candidat ha
estat, com deia, un forat negre súper massiu. De forats negres, en coneixem, en
llibertat, de 2 tipus.
El primer neix
com a conseqüència de la mort explosiva d'una estrella amb molta més massa que
el Sol, una supernova. Són forats negres que anomenem estel·lars, fent
referència al seu origen. Acostumen a empaquetar una massa equivalent a uns
quants Sols (unes desenes) en un espai molt reduït (com la mida d'una ciutat!).
El segon tipus és
el dels súper massius. Com el seu nom indica, aquestes bèsties tenen masses de
milions de vegades el Sol. Els trobem en el centre de la majoria de les
galàxies (inclosa la nostra), i encara no entenem del cert com neixen. En
concret, el forat negre de la galàxia M87 és dels més grans que es coneix, amb
una massa aproximada de més de 6.500 milions de vegades el Sol, i amb una mida
de 1,5 dies-llum (uns 40.000 milions de Km).
Aquest forat
negre, a més de ser enorme, és un magnífic candidat, perquè està actiu. És a
dir, està devorant matèria! I aquest fet ha estat clau per poder-lo fotografiar.
Si hi ha grans
concentracions de material a prop d'un forat negre, si hi ha algun fenomen que
alimenta a la bèstia, la poderosa gravetat d'aquest estira el material i
l'atrau. Com en un desguàs gegantí, el material cau arremolinat, girant a velocitats
increïbles, properes a la de la llum, i escalfant-se a milers de milions de
graus de temperatura, emetent llum en diversos formats (rajos X, però també de
ràdio).
Els forats negres
tenen el que anomenem horitzó d'esdeveniments, que vindria a ser la frontera,
el punt de no retorn. Tot el que la creui, no en sortirà. Si ara pensem en la
llum que genera el disc que està alimentant el forat negre, els rajos que són
emesos per la matèria que és a punt de creuar l'horitzó d'esdeveniments seria
la llum que just s'escapa, pels pèls. Un mil·límetre més enllà, i la llum també
es perdria dins el forat. Sí, s'escapa però enormement desviada, en
trajectòries molt corbades. Tant, que fins i tot part de la llum provinent del
darrere del forat negre és corbada al voltant d'aquest fins sortir pel davant!
Aquesta llum que
s'escapa just abans de creuar l'horitzó d'esdeveniments és la que s'ha capturat,
per retratar l'ombra del forat negre, el perfil de l'horitzó d'esdeveniments.
Aquesta és la
històrica imatge:
El forat negre
gira, i la part més brillant que es veu a la imatge correspon a la llum que, en
el seu moviment, es mou en direcció a nosaltres, de forma que, com passa amb el so
d'una moto quan s'apropa i el percebem més agut, aquesta llum és desplaçada cap
a energies superiors.
Les observacions
es van realitzar l'any 2017 durant uns quants dies seguits, combinant, com
explicava, la feina de diversos observatoris (entre els que hi ha Sierra
Nevada), en un projecte anomenat EHT ("Event Horizon Telescope", és a
dir, telescopi de l'horitzó d'esdeveniments). En aquests pocs dies, es van
recollir més dades que en qualsevol altre estudi científic fet fins ara. El
volum de dades equival, segons han dit els científics responsables del projecte,
a 5.000 anys seguits de música MP3.
Em preguntaven, a
l'entrevista a Catalunya Informació, si aquesta fita canviarà el nostre
enteniment de l'univers. I la cosa és que penso que no gaire. Perquè, pel que
sembla, tot en la fotografia quadra amb les prediccions de la relativitat
general i de les simulacions que fins ara s'havien fet.
Això no treu
importància al descobriment, ja que les dades obtingudes s'utilitzaran no només
per generar una imatge, sinó per a posar a prova la relativitat general en els
seus més petits detalls, en el laboratori més extrem que pot existir a
l'univers. Si ho supera, com tot sembla indicar, ens confirmaria la ja sabuda
genialitat de l'Einstein i l'extraordinària precisió de les seves fórmules. Si
no, tindrem al davant una revolució de la física, cosa que seria excitant.
Segur que en els
propers mesos anirem tenint més informació, i ja veurem.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada