Feliç aniversari, Hubble!

Pocs instruments científics han quedat tan marcats en la ment de la gent com el telescopi espacial Hubble.

La setmana passada, aquesta joia va complir 25 anys. Un quart de segle fa que va ser llançat a l’espai, en una òrbita al voltant de la Terra, ben allunyat dels efectes distorsionadors de l’atmosfera.

25 anys de descobriments i inspiracions constants. Les imatges ja han passat a formar part de la història de la ciència. Imatges inigualables en la seva precisió i detall. Amb un modest ull de “només” 2 metres i 40 centímetres, el Hubble ha superat als gegants de 10 metres dels millors observatoris de superfície. És l’avantatge de no tenir atmosfera per sobre, ni contaminació de cap tipus.

Però no tot va ser senzill. Com acostuma a passar amb els grans projectes, les dificultats no varen ser poques.

La construcció va ser llarga i costosa, i s’hi van dedicar més diners dels previstos. Quan finalment es va acostar el moment del llançament, va esdevenir la catàstrofe del Challenger, al 1986, en la que varen morir 7 astronautes. La NASA va aturar tot el programa espacial, i el Hubble, que havia de ser posat en òrbita per un transbordador similar al que havia esclatat, va haver d’esperar uns anys. Quatre, ni més ni menys, en una sala especial, amb atmosfera neutra de nitrogen, i temperatura controlada, esperant el seu viatge.

Per fi, l’any 1990 el Hubble va ser posat en òrbita. I, de seguida, el segon problema. Un de ben greu.

Resulta que les primeres imatges que va enviar mostraven que... era borni. Tanta cura, tantes especificacions, en la construcció del seu mirall, un mirall que es considerava el més perfecte mai dissenyat per l’home, i l’havien espifiat.

Les imatges mostraven una qualitat molt inferior a l’esperada. Allò era catastròfic. La investigació va demostrar que l’empresa encarregada de polir el mirall havia comés un error, un error minúscul, però suficient com per esgarrar la visió del rei dels telescopis.

La NASA va ser objecte de crítica severa i de bromes. Em puc imaginar que més d’un ho devia passar bastant malament. Com sempre, els motius de l’errada sembla que varen venir de retallades en despeses: el projecte s’havia anat encarint per sobre del pressupost. L’empresa subcontractada va, diguem-ho polidament, voler controlar els costos. I carai que els va controlar!

Immediatament, els científics es van posar a discutir la millor forma de superar aquesta dificultat.

Afortunadament, el Hubble havia estat dissenyat per ser el primer telescopi espacial que podia ser intervingut a l’espai, mitjançant el que s’anomena missions de servei, en les que els astronautes poden accedir als instruments i reparar-los o modificar-los.

Era clar que el Hubble necessitava ulleres. Sí, ulleres. Aquesta va ser la solució: la instal·lació d’un corrector òptic que anul·lava perfectament el defecte del mirall principal. Les ulleres varen ser instal·lades al Hubble l’any 1994. Un veritable èxit de missió. Us afegeixo una de les fotografies dels astronautes treballant per reparar el Hubble. Impressionant.

Amb les ulleres, el Hubble va aconseguir ser el que tothom esperava. Les imatges eren, ara sí, claríssimes i espectacularment detallades.

La resta més o menys ja la coneixeu. Fotografies i descobriments impressionants. I, sobre tot, una font d’inspiració per a la humanitat. Gràcies a les fascinants imatges de l’univers, les nostres ments han volat per galàxies i móns allunyats i exòtics. Forats negres, estrelles de neutrons, supernoves, i fins i tot les primeres galàxies que varen existir a l’univers han estat visitades per les nostres imaginacions tot mirant, bocabadats, les fotografies del Hubble. Des dels fons de pantalla de molts dels nostres ordinadors personals, a pòsters, les imatges del telescopi espacial han passat a formar part de la nostra vida quotidiana.

El Hubble se’ns fa vell. Ha estat reparat i millorat 5 cops a l’espai. El darrer va ser l’any 2009. Tot i que segueix funcionant a la perfecció, els seu substitut, un imponent telescopi espacial de 6 metres i mig de mirall, anomenat James Webb, està en construcció, i podria ser llançat al 2018.

Mentre tant, és probable que el Hubble comenci a tenir problemes derivats de la seva edat. Alguns dels equipaments fallaran. Aquest cop, però, no hi haurà cap missió de reparació. Els diners estan avocats al James Webb.

Què li passarà al Hubble? Si no es fa res, en uns 20 anys entrarà a l’atmosfera, i quedarà destruït. Parts d’ells sobreviuran aquesta entrada, i podrien suposar un perill segons on caiguin. Però, de debò que volem aquest destí pel que haurà estat la icona dels telescopis? És aquest el final que es mereix?

S’està discutint molt sobre el tema. Una solució, que espero que sigui la que s’acabi imposant, serà enviar un transbordador espacial per a rescatar-lo, i baixar-lo, sa i estalvi, a la Terra. Retirar-lo, amb tots els honors, a un museu, on les generacions futures puguin admirar aquell enginy que la humanitat va enviar a l’espai per a intentar entendre millor el seu origen i el perquè de tot plegat.

Felicitats, Hubble. I moltes gràcies per fer-nos vibrar i emocionar amb les teves imatges.

Vellet, amb ulleres i vista cansada, ell esperarà pacientment, funcionant fins el darrer moment. Esperarà tornar. Poder veure de nou el cel blau. I els nens que el fotografiaran. Descansant per sempre en el lloc d’honor en un dels millors museus del planeta.

Només espero que no el fallem.

El cel a través d'un telescopi de metre i mig

Com ja vaig publicar en el blog, fa uns dies vaig tenir l’oportunitat de manegar, durant 3 nits seguides, i conjuntament amb els meus 4 companys de grup del màster d’astrofísica, els dos telescopis de l’Observatori de Sierra Nevada (OSN).

L’OSN forma part de la xarxa d’observatoris professionals que presta els seus serveis a centres d’investigació i científics d’arreu del món. Considero una enorme fortuna haver pogut utilitzar els seus instruments en exclusivitat durant tres nits, una experiència que va resultar excitant.

La qüestió és que en el marc del màster havíem de decidir un programa científic que pogués ser dut a terme en tres nits, i que representés una certa contribució a alguna línia d’investigació candent. Com que no teníem experiència en aquests instruments professionals, vàrem decidir 3 projectes en paral·lel, per si un d’ells fallava. I la veritat és que ens va acompanyar la meteorologia i vàrem recollir un munt de dades de tots tres projectes... que ja us explicaré.

En vetlla durant tres nits, connectats en remot des de casa, i armats amb auriculars i micròfon, vàrem anar controlant els instruments de l'observatori a mesura que l’operador de torn ens ho anava permetent. Entre ells, un gran telescopi de metre i mig de diàmetre. Recordaré durant molt temps el soroll de la cúpula de l’observatori cada cop que des de l’ordinador de casa apuntàvem el telescopi cap a un nou objecte.

Aquesta és una imatge de l'Observatori captada "en directe" al capvespre del primer dia. Situat a quasi 3.000 metres d'alçada, a l'hivern només és accessible amb moto de neu, i els tècnics que hi treballen han de conviure aïllats, abans no són rellevats cada 3 setmanes.

L’operador del OSN, l’Alfredo, va ser extraordinàriament instructiu i pacient amb nosaltres. La tercera nit, fins i tot es va atrevir a cedir-me el control total per a que jo actués com a coordinador de la resta de companys, dirigint les observacions. Això va ser així perquè va resultar que, del nostre grup, jo era la persona amb més experiència en observació. Passats els primers minuts de certs nervis, provocats per la pressió d’haver de ser jo el que anés decidint què havíem de fer i qui ho havia de fer, la cosa va funcionar de forma suau. Sempre vigilats atentament per l’Alfredo, és clar, qui de tant en quant intervenia per a evitar errors gruixuts.

Ara ens queda la part més dura: processar, interpretar i treballar amb les dades recollides per als nostres projectes. El resultat haurà de ser una memòria d’un dels tres projectes.

Com astrofotògraf apassionat que soc, no vaig poder evitar processar algunes de les imatges que vàrem obtenir amb el telescopi de metre i mig. La qualitat de les imatges recollides és espectacular, i processar-ne algunes ha estat una autèntica delícia.

Aquí us en deixo, amb permís dels meus companys la Sara, en Gunther, l'Erik i en Javi, una de les que m’ha impressionat més.

Es tracta de la nebulosa M97, anomenada també nebulosa del mussol. Sembla ben bé la cara d’una òliba, oi? En realitat, és la resta de la mort d’una estrella similar al nostre Sol. El que veiem són les capes externes de l’estrella, expulsades al final de la seva vida.

El cel, vist a través d'un telescopi de metre i mig, és ple de detalls, molts més que els captats pel meu modest telescopi de 20 centímetres. M'imagino el detall que pot desvetllar l'ull més gran del món actualment. L'ull de més de 10 metres del Gran Telescopi de Canàries.

Umm... potser algun dia hi podré accedir? Qui sap!

Estudiant de nou... o cóm fer realitat un somni

En una setmana estaré manegant el gran telescopi d'un metre i mig de diàmetre de l'observatori de Sierra Nevada durant 3 nits seguides. El projecte: intentar capturar el pas de dos planetes llunyans per davant de la seva estrella.

Qui m'ho havia de dir? Un somni, que fa només un any no m'hagués pensat que pogués arribar a ser realitat.

I és que el màster oficial d'astrofísica de la Universitat Internacional de València que vaig decidir iniciar fa ja uns mesos està superant amb escreix les meves expectatives.

Els estudis són una currada autèntica. De seguida que vaig passar la prova d'accés (sí, em vaig sentir com si fos un jovenet passant la selectivitat!) i varen començar les classes (a les que assisteixo en remot) vaig veure clar que tocava treballar i de valent. Em sento molt afortunat de poder compaginar el màster amb família i feina. De fet,  com sol passar en aquests casos, es pot dir que la família també està fent, a la seva manera, aquest màster.

Tornant al tema de Sierra Nevada. Doncs el meu grup de treball de màster, format per 5 persones, disposarem de 3 nits complertes, des de la posta a la sortida de Sol, d'ús exclusiu de l'observatori de Sierra Nevada.  El control dels dos telescopis principals de què disposa es realitzarà de forma totalment remota.

És curiós, però quan et diuen que disposaràs d'aquesta capacitat d'observació, i et demanen que et mullis i diguis quin projecte científic voldràs fer et quedes en blanc. Perquè una cosa és observar i fer "cosetes" amb un telescopi d'aficionat, i l'altra és plantejar-se què pots fer amb un observatori professional.

Ens ha costat unes setmanes de discussió i preparació, fins a decidir el projecte. Les nits del 12 i del 13  d'abril, dos planetes creuaran per davant de les seves estrelles, a més de 500 anys llum de distància de la Terra. Es tracta de dos planetes considerablement més grans que Neptú, que produiran una minúscula caiguda de la llum de les seves respectives estrelles, a l'eclipsar-les parcialment. Són aquestes petites caigudes de llum el que intentarem capturar i mesurar, per tal de refinar, d'aquesta forma, les dades que es tenen dels planetes.

Com a projecte addicional, aprofitarem per a analitzar la composició del gas que envolta la galàxia M82, així com contribuir a la recollida de dades que s'està fent de la supernova que fa uns mesos es va descobrir dins aquesta galàxia.

Ara tenim una setmana per a ultimar detalls i preparar-nos per l'esdeveniment.

Esperem poder respondre a les expectatives i obtenir bones dades que tinguin ús científic. Si més no, ho intentarem, ben assessorats pels nostres tutors.

Em sento com un nen amb un caramel (i la motxilla carregada de llibres per estudiar!). Seguiré informant...

Practica amb el teu telescopi el dia 8 de març

Tens un telescopi al que no acabes de treure’n partit?

Et varen regalar un telescopi i no en saps què fer?

Penses que el teu telescopi és massa senzill?

Tens problemes en fer funcionar el teu telescopi?

El teu telescopi s’ha convertit en un moble ornamental?
O, pitjor encara, en un lloc per penjar la roba abans de planxar-la?

Doncs ja li pots treure la pols i preparar-lo per a sortir de passeig!

El dissabte dia 8 de març, al Parc Arboretum de Sant Cugat, a partir de les 8 del vespre, podràs portar-lo i el revisarem plegats. Aprofitant la Lluna creixent, i un Júpiter ben formós, el provarem i jugarem amb ell.

Potser et sorprendràs del que pots arribar a veure.

Fins i tot amb un petit instrument, es pot gaudir de la magnífica Lluna, i dels grans planetes. També d’alguns objectes de cel profund. Però, de vegades, un no sap per on començar. Cóm posar-lo en funcionament? A lo millor és qüestió de pràctica. Potser cal completar amb un ocular més apropiat per a la seva configuració, o estabilitzar el trípode, o ...

Sigui el que sigui, et convido a venir el dia 8 de març amb el teu telescopi, per a una sessió pràctica.

Si vols venir, només cal que enviïs un correu electrònic a estelsiplanetes@gmail.com, on pots indicar el teu nom i, si les coneixes, les característiques del telescopi.

Així que fora mandra i excuses, i rescata el teu telescopi! Ah... i no et preocupis, que també el podràs seguir utilitzant per penjar-hi la roba!

Un cavall llunyà que no em retirarà

Recordo quan, amb el meu entranyable amic Josep, anàvem a observar.

Érem joves, i sortíem amb el nostre telescopi, de fabricació pròpia. Un equip considerable, que impactava quan el veies, i que portàvem ben assegurat en els seients del darrera del cotxe.

Ens dirigíem a la zona de Moià. Agafàvem una pista de terra, i conduíem entre boscos una estona. Puc encara veure els conills que, tot sovint, creuaven al davant nostre, i que es quedaven immòbils, enlluernats pels llums del cotxe.

En una clariana del bosc muntàvem tot l’equip, sota un dels cels més foscos i bonics que es podia trobar a menys d’una hora de camí de Barcelona.

Les nits d’hivern, claríssimes, eren tan fredes que deixàvem el capó del cotxe aixecat per a poder escalfar-nos les mans prop del motor.

Allà és on vaig aprendre a manegar un telescopi de certes dimensions, no motoritzat. Allà és on vaig practicar amb en Josep, un, i un altre cop, l’art de moure manualment el telescopi, saltant d’estrella en estrella, per a trobar l’objecte que volíem observar. Cosa gens senzilla, que t’obligava a preparar molt bé, amb cartes d’orientació, on havies de localitzar la nebulosa o galàxia.

Una nit, que tinc molt present a pesar dels anys que fa d’aquesta història, en mig d’una de les llargues converses que en Josep i jo teníem, mentre ens escalfàvem les mans al motor, li vaig dir: “Josep, el dia que jo vegi la nebulosa Cap de Cavall em retiraré d’això de l’astronomia”.

El Cap de Cavall era una icona. Una nebulosa preciosa, que vèiem, mentre ens queia la baba, en publicacions professionals. Fotos famoses. Fotos, ni més ni menys, de Monte Palomar.

Aquell objecte queia molt, molt lluny dels mitjans de qualsevol aficionat. Només era a l’abast dels grans telescopis de l’època.

La fotografia que us adjunto la vaig fer el passat cap de setmana des del meu observatori de Falset, al Priorat. Era una nit gèlida, no-sé-quants graus sota zero. Tot i això, mentre el telescopi i la càmera treballaven, jo era dins de casa, ben calentet, controlant-ho tot de forma inalàmbrica.

En dues hores i mitja d’exposició el treball va estar fet.

Considero modest el meu equip actual, coneixent el que tenim els aficionats avui en dia. Tot i això, la meva càmera CCD és anys llum més potent que aquelles càmeres fotogràfiques de pel·lícula que empraven els telescopis professionals llegendaris. L’òptica del meu petit telescopi retiraria immediatament a alguns d’aquells grans pioners.

L’astronomia és un altre d’aquells camps de la ciència en el què la tecnologia ha posat a l’abast de molts mitjans ni somiats fa només 15 o 20 anys.

Em pregunto... com serà en 20 anys aquesta afició?

Molts són els que em demanen consell per comprar el seu primer telescopi. Equips magnífics, la majoria d’ells motoritzats i automàtics, a preus de ganga.

Dec ser nostàlgic, però. Penso en aquells entrenaments que fèiem quan no teníem ni motors, ni ordinadors. En el coneixement que adquiríem del cel, cosa obligada si volies localitzar quelcom. En la base tècnica a la que t’obligaves per a poder muntar i manegar aquells primers telescopis d’aficionat. Com supliran les generacions actuals aquest entrenament? O, simplement, serà necessari aquest entrenament?

El què jo he gaudit, i gaudeixo, del cel té molt a veure amb la meva comprensió del què observo. I això no m’ho dóna cap ordinador, ni motor, ni telescopi automàtic.

Si, dec ser un nostàlgic, està clar.

Ah, per cert. Josep, que el que et vaig dir aquella nit era broma, eh? No em penso retirar pas ara!

L'era del neutrí

En aquest blog ja vàrem parlar, fa més d’un any, d’aquesta partícula tant interessant com divertida, el neutrí.

Hey, no desconnecteu de llegir només per pensar que això serà molt difícil d’entendre! Tot i que la física al voltant dels neutrins és per a no dormir en un mes, aquí revisarem només alguns fets espectaculars d’aquestes entremaliades partícules.

El neutrí, descobert l’any 1956 després que fos predit ja l’any 1930, és una partícula singular. És fantasmagòric. Capriciosament transformista. Actualment controvertit. I augurador d’esdeveniments catastròfics.. Qui en dona més?

Anem a pams.

Per començar, mentre llegeixes aquest article, una ingent quantitat de neutrins estan travessant el teu cos. El teu cos, l’ordinador, la taula, el terra, l’edifici, ... i tot el planeta. De fet, si estàs llegint aquest article de nit, els neutrins que et travessen ho fan provinents de l’altre cantó de la Terra, d’allà on és de dia.

El Sol, igual que qualsevol altra estrella, crea neutrins com a part de les reaccions nuclears que també generen llum. Les quantitats són enormes. El resultat és que, cada segon, varis trilions de neutrins arriben al nostre món després d’haver nascut dins l’astre rei.

Fantasmagòrics. Arriben i se’n van, sense que els notem. No xoquen amb res. Per ells, les distàncies que hi ha dins un àtom, entre el nucli i els electrons, són immensos espais buits per on passar sense ser vist. La seva massa és petitíssima. Tan petita que no ha estat fins fa pocs anys que s’ha pogut calcular. Des del seu descobriment s’havia pensat que el neutrí simplement no en tenia de massa.

Amb un cos tan lleuger que fa enrogir d’enveja a les demés partícules, els detectors que l’home ha construït se les veuen i desitgen per a capturar-los. Immenses piscines subterrànies són els ulls de la ciència per a mirar neutrins. La raó d’aquests telescopis tan inversemblants: cap altra partícula és capaç d’arribar als detectors travessant les capes de la Terra... de forma que els escassos que es detecten en aquests laboratoris són... han de ser... neutrins. Pocs d’ells, molt pocs. Només el que, cansats de travessar-ho tot, decideixen acabar la seva vida, altrament eterna, xocant contra un àtom del detector.

Transformistes. Resulta que els neutrins tenen 3 varietats, anomenades, de vegades, “sabors”. I resulta que un neutrí canvia aleatòriament de “sabor”, de varietat. Vet aquí una cosa que canvia de cos, capriciosament, sense aparent control. Es pot complicar més la vida als científics?

Doncs si.

Controvertits. Qui no va sentir a parlar, fa uns mesos, dels famosos neutrins que anaven més ràpid que la llum, i que, així, enfonsaven la física einsteniana com si res? Aquest experiment està sota totes les mirades, crítiques, dels físics. De fet, molts d’ells estan segurs que un error ha de ser la causa d’aquest desgavell. Altres experiments similars no corroboren els resultats, i amb molta probabilitat tot acabarà bé, amb el què alguns ja diuen “Einstein 1 – Neutrins 0”. Encara ens queden, però, uns mesos de discussions i incertesa.

Auguradors. Fa anys que la ciència espera, pacientment, l’explosió d’una supernova propera. La mort catastròfica d’una estrella en la nostra galàxia, que ens permeti estudiar-les millor.

Cada any se’n descobreixen desenes, però estan situades en galàxies llunyanes. La darrera que es va veure en la nostra galàxia va ser l’any 1604.

Doncs bé, els poquíssims neutrins que es captin seran els missatgers que donin l’avís, i permetin que, quan això passi, tots els instruments de la ciència estiguin preparats i “apuntant” al lloc adequat. Abans que ens arribi la llum de l’explosió.

En aquesta explosió, els trilions (ja no sé si són trilions, quadrilions, ... tant se val, arribats a aquestes xifres ja és ben bé igual, no?) de neutrins generats sortiran, travessant despreocupadament l’estrella moribunda, i deixant la llum al darrera. Perquè la llum, que serà tot el que vulgueu, es comportarà com caldria esperar d’una partícula “normal i formal”, i simplement xocarà una i una altra vegada amb la densa matèria resultant de la catàstrofe, arribant per tant a la Terra més tard que els endimoniats neutrins.

Difícilment una cosa podria ser tant interessant i extravagant com el neutrí, oi?

Digne de clubs de fans, de portada de revista, d’eslògans estampats en samarretes, i de piulades de twitter.

Adéu a la crisi. Benvinguts a l’era del nou messies, el neutrí.

Potser no hi haurà substitut pel telescopi Hubble?

Els temps de crisi impacten a tot arreu. Si, l’univers segueix expandint-se, obstinadament, sord a les dificultats econòmiques que els científics estan passant en aquests moments.

El telescopi espaial Hubble ha estat la joia de la corona. Els seus descobriments i estudis ja formen part de l’història per sempre. Aquest instrument de precisió, però, es troba en la darrera fase de la seva vida.

Si no canvia res, l’any 2014 veurà la seva mort, després de 24 anys de servei.

El seu substitut es va dissenyar fa ja molts anys. És el James Webb Space Telescope, un monstre que deix al Hubble com una juguina Ni més ni menys, el Webb tindrà un mirall de 6,5 metres de diàmetre (el del Hubble en té 2,4), format per peces individuals en forma d’hexàgon, i una pantalla, que el protegirà de la lluentor del Sol, de la mida d’un camp de tennis.

La capacitat del Webb de veure, i estudiar, objectes llunyans portarà a la ciència a nous límits. Recordeu que, en astronomia, veure “més lluny” significa, també, “veure més el passat”. Amb el Hubble hem vist objectes que van existir quan l’univers tenia, només, de l’ordre d’un milió d’anys de vida. El nou telescopi permetrà avançar en aquest estudi cosmològic de com era l’univers, com va néixer, etc.

El seu llançament està previst per l’any 2018.

Bé, això si no es cancel•la la seva construcció.

Aquest projecte és gran, també, des del punt de vista de pressupost. Ni més ni menys que quasi 7 mil milions de dòlars! Per a fer-nos una idea de què significa això, un projecte espaial “normal”, com enviar una sonda a Mart, costa 2 mil milions. O posar en òrbita un telescopi espaial més “modest”, per a descobrir planetes en altes sistemes solars, ve a costar de l’ordre dels 600 a 1.000 milions de dòlars. És a dir, que amb el Webb es podrien finançar vàries missions de les “normals”!

De moment, se’n porten gastats més de 3 mil milions. I el problema és que la crisi, juntament al fet que sembla ser que aquest macro-projecte ha estat mal gestionat i dirigit des del començament, està fent que les autoritats americanes estiguin considerant cancel•lar-lo.

El congrés americà ja ha retallat considerablement el pressupost de la NASA. I això posa encara més pressió sobre aquest projecte.

Els científics que hi treballen (suposo que moltíssims) no ho estan passant bé. Treballen en una cosa que, potser, no veurà mai la llum i quedarà arraconada en un magatzem.

En cas de cancel•lar-se, ens trobaríem sense substitut pel veterà Hubble. Des del punt de vista científic, un desastre. Encara més tenint en compte els anys que es triga en dissenyar, aprovar, pressupostar, construir i provar un telescopi d’aquestes característiques.

La meva primera reflexió sobre això és la de dir: “Escolta, ara toca ajustar a tot arreu, també en la ciència”. Cada euro/dòlar dedicat a l’astronomia ha de justificar-se molt bé, en un món en el què massa gent passa gana.

Però la meva segona reflexió, minuts després, és: “7 mil milions de dòlars.... ummm ... posem-ho en perspectiva abans de prendre posició”. El segon rescat a Grècia costa 80.000 milions d’euros (el cost del Web seria un 0,006%!). Es calcula que els ajuts econòmics a la banca mundial, només l’any 2010, van pujar a 800.000 milions d’euros (xifra que ja deix en absolut ridícul el “cost de la ciència”).

El pitjor és la tercera reflexió. Si els diners d’ajustar el cinturó a la ciència es dediquessin directament a ajudar a famílies, o a alimentar o curar a nens, no tindria cap dubte. Ni una. La ciència hauria d’esperar.

El problema és que els diners d’aquestes retallades, com d’altres, no saps ben bé on van. Estem en mans dels mateixos, si fa o no fa, que no varen veure venir la crisi, i que després no la varen saber gestionar. I no parlo de política. Perquè em temo que els que ens governen ja no són els polítics.

Mirat amb perspectiva, els pressupostos de la ciència segueixen sent ridículs. Ajustar a tot arreu, si. Però amb equilibri i equitat. I per part de “gestors del món” amb credibilitat.

I és que per a posar els diners en forats negres sense fons, jo prefereixo els de l’espai. Al cap i a la fi, a part de molt més interessants són molt menys interessats. Oi?

Telescopis sota terra per a capturar al fantasma

Qui ho diria! En un món en el què els instruments per a estudiar l’univers els col•loquem ben amunt, en el més alt dels cims, o fins i tot en òrbita fora de la Terra, uns curiosos aparells s’esforcen en analitzar el cosmos des de les profunditats d’immensos pous i mines sota terra.

Les reaccions nuclears que es produeixen dins el nostre Sol, com en qualsevol altra estrella, estan perfectament descrites per la física de partícules.

En les més senzilles d’aquestes reaccions, 4 àtoms d’hidrogen (l’element més senzill i abundant de l’univers) es fusionen per a produir 1 àtom d’heli (el segon element més senzill de l’univers).

Però aquesta reacció, que té lloc en el cor super-calent de les estrelles, dóna lloc a altres partícules, que serien com els “subproductes” de la fusió: radiació electromagnètica (en definitiva, llum), i neutrins.

Neutrins. Una partícula ben divertida! Vegem per què.

El neutrí és una partícula sense càrrega elèctrica i increïblement petita. Tan petita, que quasi no té massa: pesa menys que una milmilionèsima part del què pesa un protó (que ja es ben petit, us ho ben asseguro!).

Això és ser molt, molt petit. Sent així, el neutrí ho travessa tot sense xocar.

Si volguèssim parar un neutrí hauríem de construir una paret de plom que tingués com a amplada...ummm... un any llum! (hey! Us imagineu una paret d’aquesta amplada, quasi 10 bilions de quilòmetres? Quina passada, oi?)

I és que el neutrí no està per distreure’s. A velocitats properes a les de la llum, passa per entre mig de tot, sense immutar-se.

Penseu en això que us vaig a dir. Si llegiu aquest article de dia, trilions de neutrins provinents del Sol entren pel vostre cap cada segon, travessen tot el vostre cos i es submergeixen en la Terra per també travessar-la sense parar-se ni un moment. Si llegiu de nit, aquests trilions de neutrins per segon us entren al cos pels peus, després de travessar el nostre planeta des de la cara il•luminada pel Sol, i surten pel vostre cap en direcció a l’espai. Travessen el nostre planeta com si res, en una vintena part d’un segon.

El seu estudi és important. Per què? Doncs per què com qualsevol partícula que ve de l’espai ens porta informació (la seva velocitat, la seva direcció).

A part del Sol (de qualsevol estrella), molts altres fenòmens produeixen rius de neutrins: les supernoves per exemple (les immenses explosions de les estrelles gegants).

Com detectar, i estudiar, aquestes partícules tan insolidàries?

Doncs aquí és on ens endinsem en les profunditats de grans mines sota Terra, on s’han construït enormes dipòsits de líquid (de l’ordre de 40 metros d’alçada per 40 de diàmetre) –en concret, d’una varietat de l’aigua que es coneix com aigua pesada-. Una gran quantitat de detectors espien el líquid, esperant fotografiar l’impacte d’un neutrí amb l’aigua.

Per què sota terra? Doncs per què els instruments són tan fins i precisos que aconsegueixen fotografiar l’impacte d’altres partícules que no interessen i que també ens venen de l’espai (rajos còsmics). No hi ha res com posar terra pel mig: com un gran colador, només els neutrins són capaços de passar!

Com us podeu imaginar se’n detecten poquíssims (la immensa majoria segueixen el seu camí). Però de tant en quant una petita fosforescència en el líquid indica l’impacte d’una d’aquestes partícules.

Vagant per sempre per l’espai, immutables a tot, impertorbables. Només la curiositat d’algun d’ells per a provar l’aigua d’una enigmàtica piscina a més de 1.000 metres de profunditat ens permet estudiar una mica més aquestes partícules fantasma.

Amb els ulls ben oberts: la informació que ens arriba de l’univers

En aquest article explicarem un dels fonaments de l’estudi de l’univers… i ho intentarem fer amb uns termes que puguem entendre tots.

Per tant, abans de començar, dir-vos que evitaré masses fonaments o terminologia científica. Ah! I òbviament simplificaré coses, així que, aquells de vosaltres que tingueu coneixements científics m’haureu de perdonar les simplificacions, val?

I de quins fonaments estem parlant? Doncs, ni més ni menys del que ens permet saber què passa allà fora... i fins i tot, què va passar.

Tot, absolutament tot, el què sabem de l’univers, el que podem estudiar, és gràcies a la “llum” que ens arriba dels objectes. Ja veieu que he escrit “llum” entre cometes ... per què en realitat la llum és només una petitíssima part del què es coneix com a radiació electromagnètica. La llum visible, les microones, les radioones, els rajos X, els rajos gamma, els infrarojos,... tot això és radiació electromagnètica, que es mou per l’univers a la velocitat de la llum.

La “composició” de la radiació electromagnètica sempre és la mateixa (una partícula interessant, que es diu fotó), i l’única cosa que diferencia als tipus de radiació electromagnètica és l’energia que els seus fotons porten. Per exemple, els rajos gamma són feixos de fotons altísimament energètics (donem gràcies a l’existència, a la Terra, d’atmosfera amb ozó, que anul•la aquests rajos temibles).

La llum visible, en canvi, està formada per fotons de baixa energia. I encara menys energia porten els infrarojos, o les radioones (si, si, les mateixes que ens serveixen per a rebre emissores de ràdio o de TV, .... és “llum” amb menys energia!)

Un bon exemple per a entendre la radiació electromagnètica seria el so, amb les seves diferents tonalitats, notes més agudes, altres més greus, algunes de les quals el nostre cervell no pot escoltar (eeeeep! El so no és pas radiació electromagnètica, però ens ajuda a entendre l’exemple)

Els processos existents a l’univers generen radiació electromagnètica. Les reaccions nuclears que tenen lloc el centre de les estrelles donen lloc a la llum que veiem (com la que fabrica el Sol), però al mateix temps alliberen altres tipus de “llum”, que no veiem.

Passa el mateix amb altres fenòmens, com ara l’explosió que marca la fi de la vida d’una estrella, o la voracitat amb la què un forat negre es menja la matèria que l’envolta. Tot això ens fa arribar radiació electromagnètica de diferents energies, que podem estudiar.

La llum visible l’estudiem amb telescopis. Els infrarojos els estudiem amb telescopis infrarojos que tenim fora de l’atmosfera, igual que els rajos gamma, que analitzem amb detectors especials que orbiten la Terra. I, com ja deveu saber, les radioones les rebem amb enormes radiotelescopis, que “escolten” sense parar.

La base és, doncs, poder rebre i estudiar tota la radiació electromagnètica que ens arriba d’un objecte. No només la llum visible, sinó tota la demés. Ja que la radiació electromagnètica ens porta informació imprescindible, com per exemple la composició dels objectes, o les pistes per entendre els processos físics i químics que s’hi produeixen.

Quan la ciència ha anat desenvolupant “telescopis” (detectors, per entendre’ns) capaços de “veure” altra radiació electromagnètica diferent de la llum, hem estat capaços de tenir una imatge molt diferent de l’univers, descobrint objectes i fenòmens que eren invisibles als telescopis òptics, però perfectament “visibles” quan els hem enfocat amb instruments preparats per a rebre altres radiacions.

Un exemple senzill seria imaginar un incendi llunyà. Durant el dia, veiem les flames com cremen (això seria equivalent, en el nostre exemple, a veure la “llum” visible). Quan arriba la foscor de la nit, som capaços de veure, no tan sols les flames, sinó que també veiem una lluentor vermella intensa en parts del bosc llunyà en les què ja no hi ha flama. És la lluentor de les cendres, encara calentes. Veient això, ens fem una idea de la dimensió exacte del incendi, molt més gran i extens del que les flames ens indicaven.

Tornant a l’astronomia, quan enfoquem una determinada galàxia amb un telescopi òptic, estem simplement captant una part de la realitat d’aquesta galàxia. Quan la podem “mirar” amb instruments que capten altres tipus de radiació, és quan podem començar a tenir una visió més complerta de l’objecte.

És més, hi ha objectes que són simplement invisibles a la llum. Per què pot ser que no la produeixin en absolut, o ho facin de forma molt feble, o per què la llum no ens arribi. Un exemple molt interessant és l’estudi del centre de la nostra pròpia galàxia.

El cor de la Via Làctia deu ser un lloc bastant caòtic i perillós. Un enorme forat negre, al voltant del qual hi orbiten milers d’estrelles que giren com a boges. Les interaccions entre elles han de ser freqüents, i algunes d’elles catastròfiques. El centre de la galàxia, però, és tan dens, amb grans quantitats de nebuloses i concentració de pols galàctic i gasos, que la llum dels objectes que hi ha “dins” és incapaç de travessar aquesta zona i arribar a la Terra.

Quan enfoquem els nostres telescopis òptics al centre de la galàxia, tot el què veiem són aquests “núvols” de pols, densíssims, que ens amaguen la realitat.

Però, afortunadament, la radiació electromagnètica menys energètica, com la infraroja, o fins i tot les radioones, és capaç de travessar el pols galàctic (ja que no hi interacciona). Ha estat quan hem enfocat telescopis d’infraroig al centre de la galàxia que se’ns ha fet “la llum”!!! Objectes abans invisibles han aparegut clarament a les pantalles (la fotografia que us ensenyo correspon a una imatge del centre de la nostra galàxia presa amb radioones)

En els anys 60, un parell de científics estudiant la transmissió d’ones de ràdio, va notar una interferència que es rebia sempre, amb independència de la direcció a la què apuntaven les radio antenes. Acabaven de descobrir, ni més ni menys, que la radiació electromagnètica que el propi Big Bang, en el moment d’inici del nostre univers, va crear, i que encara omple tots els recons del cosmo. L’estudi d’aquesta radiació ens dóna, 13.6 mil milions d’anys després, pistes sobre els primers instants de tot el què coneixem.

De forma similar a com un compositor ens transmet els seus sentiments a través d’harmonies tocades amb instruments de corda, de vent, de percussió, tots ells tocant a l’hora, l’univers ens envia els seus senyals tocant multituds de notes. Fotons que ens arriben de totes direccions, portant els missatges que ens han de permetre entendre, cada dia una mica més, el fascinant cosmos en el què vivim.

L'aportació dels aficionats a la ciència

Quan veiem els telescopis dels observatoris famosos, el primer que pensem és en la potència que deuen tenir aquests aparells, i la quantitat de coses que es poden estudiar amb ells.

Telescopis gegants, situats en llocs impressionats. Satèl·lits dedicats a estudiar l’univers. Telescopis espacials. Radiotelescopis enormes.... Hi ha lloc per a l’aficionat?

Descobriments com cometes, asteroides, supernoves, o, l’últim d’ells, l’impacte d’un cometa contra Júpiter fa només uns dies avalen que si que n’hi ha de lloc per a ells. Però...com és possible?

Les dimensions de l’univers juguen a favor dels aficionats. És tant el que veure, el que estudiar, que la ciència professional no pot abastar-ho. I cada cop més, el paper de l’aficionat juga un rol complementari, promogut fins i tot per la pròpia comunitat científica.

Xarxes d’observadors aficionats, ben organitzades, i liderades moltes vegades per científics professionals, o universitats, formen avui en dia autèntiques “antenes” que ajuden als observatoris professionals amb multitud de dades.... i de vegades, de descobriments.

No és tant important l’equipament, sinó la constància, la disciplina, i el mètode.

Us parlaré d’alguns casos, que poden servir com exemple del què es pot fer.

Fa poc, vaig llegir l'història d'un "aficionat" japonès. Cada dia, abans d’anar-se’n a dormir, connecta el seu telescopi a l’ordinador, i mitjançant uns programes que s’ha fet, deixa el telescopi tota la nit fent fotografies de centenars de galàxies. Té triades les galàxies, i les fotografia nit rera nit, i així durant mesos.

Quan es lleva al matí, abans d’anar a la feina, fa una ullada ràpida a les fotos, en les què no busca precisament l’estètica... sinó explosions de supernoves! Si creu que en detecta una (un estel super-lluminós en un lloc on abans no s’hi veia res), ho comunica de seguida al centre internacional d’astronomia, a través d’un e-mail, annexant les fotografies.

D’aquesta forma, aquest home ja ha descobert dos supernoves. El més important de tot és que els fenòmens de supernoves, que ja hem explicat en el blog que són la mort apocalíptica d’alguns estels, són events que duren hores o, màxim, dies. De l’estudi d’aquests fenòmens se’n treu moltíssima informació rellevant per a la ciència. Amb l’avís del descobriment, multitud d’instruments professionals deixen el què estaven fent i apunten al lloc del descobriment, aprofitant d’aquesta forma les hores de durada que quedin.

Un altre event en el què els aficionats estan jugant un paper important és en l’estudi de planetes fora del nostre sistema solar. Resulta que els científics descobreixen aquests planetes mesurant baixades infinitessimals de lluentor dels estels just quan el planeta en qüestió passa pel davant de la seva estrella. Aquestes baixades de llum són molt, molt petites. I és essencial mesurar-les amb precisió. I com més observadors voluntaris reportin les seves mesures, millor.

En el camp de l’estudi dels cometes ens tornem a trobar amb una aportació enorme de l’astrònom aficionat. Els cometes de vegades presenten comportaments anormals, no previstos. És improbable que hi hagi un telescopi científic observant tots els cometes en el moment precís. Però “sempre” hi ha algun aficionat observant a aquell cometa que, de sobte, es torna “boig” i comença a brillar com un condemnat.

Quan la Lluna oculta un estel brillant, fenomen bastant infreqüent per cert, es necessita medir el moment exacte de l’ocultació des de tots els llocs de la Terra que es pugui. Només amb aquestes dades, enviades per milers d’aficionats, poden els científics anar afinant els paràmetres de l’òrbita de la Terra i de la Lluna.

El fet que estiguem parlant de milers d’aficionats, arreu del món, cobrint per tant 24 hores al dia d’observació, connectats per internet i rebent alertes quasi a l’instant, amb equipaments que, fa 30 anys, eren els que hi havia a molts observatoris professionals, i a més coordinats i guiats per agències científiques proporciona un potencial de contribució a la ciència enorme.


Durant quan de temps seguiran els aficionats podent contribuir tan directament als estudis científics? Podrà la tecnologia científica desplaçar-los definitivament en el futur? De moment, aquesta possibilitat sembla encara quedar lluny.

I, en tot cas, MAI un ordinador podrà imitar el sentiment d’admiració i emoció de l’aficionat a l’astronomia cada cop que apropa l’ull a l’ocular del seu telescopi.

Altres formes de mirar l'univers: coses extraordinàries que s'amaguen als nostres ulls!

Imaginem-nos que estem mirant, de lluny, un petit incendi que fa estona que crema en una muntanya. De dia, hem vist el foc, les flames, i el fum, i a partir d’aquesta informació hem pogut més o menys fer-nos una idea de la dimensió de l’incendi: gran o petit, cap a on es mou, etc.

Durant el dia, l’incendi s’ha anat apagant. Ja no veiem flames, i quasi gens de fum. De la nostra informació visual, tornem a fer deduccions: si s’ha apagat completament o no, per exemple. I també hem “perdut” alguna informació: sense flames, ara no podem dir res sobre la dimensió de l’incendi. És massa lluny com per poder veure el terreny cremat, i ens guiem per la informació de les flames... que ara ja no veiem.

La foscor de la nit ens porta una altra imatge: ara veiem clarament la lluentor de les brases de l’incendi, i el perfil de la zona cremada es dibuixa en l’horitzó quasi perfectament. Les brases també hi eren, també brillaven de dia, ... però simplement no hi havia les condicions necessàries com per a poder-les veure.

Aquest exemple senzill ens pot ajudar a entendre el següent: en astronomia, la llum que ens ve dels objectes (estrelles, planetes, nebuloses, etc.) és NOMÉS una (petita) part de la informació que podem rebre, si generem les condicions favorables.

La radiació electromagnètica és l’únic portador que tenim d’informació de l’univers. No ens serveix el só (que com sabem necessita un mitjà per a transmetre’s, com ara l’aire o l’aigua). Només tenim la radiació electromagnètica... i part d’aquesta radiació és la LLUM.

En definitiva, la llum és la part de la radiació electromagnètica que els nostres ulls i cervell poden interpretar. Interessant, oi? Vol dir que, per a altres espècies, o altres formes de vida, poden existir parts de radiació que funcionen per ells com a “llum visible”.

Total, que si ens centrem en l’observació de l’univers només utilitzant els nostres ulls (els telescopis no són res més que ulls més potents), veurem NOMÉS la part de radiació electromagnètica que correspon a la llum visible, perdent-nos d’aquesta forma molta informació de l’objecte que volem observar, informació que potser és radiada fora del rang que correspon a la llum.

En el dibuix, podem veure que la llum visible és una petitíssima part en l'espectre de radiacions.

Igual que passava en l’exemple de l’incendi. Aquest, està emetent en forma de llum visible, i en forma de radiació infraroja, que “veiem” de nit, en forma de lluentor de les brases, i que “notem” si ens apropem en forma d’escalfor. I, en el cas de l’incendi, és precisament aquesta forma de radiació la que ens acabava proporcionant més informació sobre l’àrea cremada.

Fa anys ja s’està estudiant intensament l’univers utilitzant “altres ulls”, capaços de “veure” més enllà de la llum visible.

Radiotelescopis (per a analitzar la part de radiació de baixa freqüència), els telescopis d’infraroig (que no estan a la Terra, sinó que els tenim en òrbita per a evitar la interferència de l’atmosfera en aquest tipus de radiació), els telescopis de raig X i els detectors de radiació d’alta freqüència (raig gamma, també aparells que els tenim fora a l'espai), etc.

Avui estem “mirant” a l’espai amb mols primes, de moltes formes. Cada una ens aporta informació diferent, complementària.

Així hem descobert coses tan sorprenents com que en el univers encara se “sent” el “soroll” de fons del Big Bang (que va passar fa uns 14.000 milions d’anys!); o hem pogut detectar forats negres “veient” la radiació d’alta freqüència que la matèria que cau al forat negre, a velocitats properes a les de la llum, per a desaparèixer per sempre, desprèn a l’accelerar-se extraordinàriament.

(com a exemple, veieu la mateixa fotografia d'una part del cel, feta amb un telescopi ordinari, i feta amb un telescopi preparat per a "veure" en infraroig)

Tot i la sofisticació dels instruments, però, només cal fixar-se en l’expressió de la cara d’un nen la primera vegada que veu els anells de Saturn per a adonar-se’n que serà difícil que cap aparell o forma d’estudiar l’univers superi l’emoció i satisfacció que ens produeix la parella ull-llum.