Bon dia, Júpiter!

Quan us lleveu ben d’hora al matí, i mireu per la finestra, no us estranyeu de veure una llum molt brillant sobre de l’horitzó est. No es tracta pas d’un avió estàtic. Ni d’un objecte misteriós vingut d’altres móns.

Es tracta, ni més ni menys, que del planeta més gran del Sistema Solar. Júpiter.

Aquests dies, a les 6 del matí, Júpiter ja és força alt sobre l’horitzó, perfectament visible, i inconfusible gràcies a la seva intensa lluentor. A les 7, ja de dia i sense estrelles, el podem encara veure brillar, més cap al sud-est, com resistint-se a desaparèixer  esborrat per la potent llum del Sol que està a punt de sortir.

Quan us renteu les dents mirant per la finestra, o badalleu davant del balcó, dediqueu-li una mirada a aquest punt tan brillant. La llum que ens envia ha sortit del Sol uns 90 minuts abans, rebotant a les capes altes de la densa atmosfera de Júpiter, i viatjant cap al nostre planeta. La llum que ara entra per la vostra retina ha estat allà, i, si pogués parlar, ens explicaria històries potser increïbles sobre aquell món.

Júpiter és tan gran que hi cabrien més de 1.300 Terres en el seu interior. Aquest gegant, però,és un projecte fracassat d’estrella. Massa petit com per a poder entrar en la selecta categoria dels sols, s’ha de conformar sent un enorme cos fred, pràcticament gasós.

Vist a través d’un telescopi, fins i tot amb els més modestos, aquest planeta és una delícia per a l’observador. Sense cap dificultat, es poden veure els colors ataronjats i groguencs de la seva atmosfera, colors que s’alineen en bandes paral·leles a l’equador. 

No penseu pas que l’atmosfera de Júpiter s’assembla a la nostra, ja que està formada bàsicament per hidrogen i heli, i per ella circulen enormes tempestes i remolins, de mida superior a la Terra, que perviuen durant desenes d’anys.

Amb més de 60 satèl·lits coneguts, aquest planeta és la reina, en un tauler d’escacs que domina el rei Sol.

Així que ja ho sabeu. Tot un senyor planeta, que ens donarà el bon dia durant setmanes. Només cal mirar per la finestra, direcció sud-est, per saludar-lo.

Serà el cometa ISON un espectacle a final d'any?

El cometa ISON C/2012 és de camí. Ja hem vàrem parlar en aquest blog fa uns mesos.

Sempre esperem el “cometa del segle”, aquell que es pot veure a llum de dia, i que, al capvespre o abans de sortir el Sol, deix veure cues espectacularment grans i brillants al cel. De vegades, algun anunci de cometa ens fa pensar que aquesta joia ideal s’apropa. Malauradament, en la majoria dels casos, els cometes que arriben es queden curts respecte de les previsions optimistes. Tot i això, la visita d’un cometa brillant sempre ha de ser un avís a navegants, i hem d’estar preparats. No fora que ens els perdéssim, si resultés ser l’escollit.

El cometa ISON va ser descobert per astrònoms russos ara fa un any, mentre buscaven objectes potencialment perillosos per a la Terra. Ràpidament, es varen calcular els paràmetres orbitals d’aquesta roca de gel, i es va veure que el seu recorregut el portaria a passar ben a prop del Sol, a finals de novembre d’enguany.

En les regions més allunyades del Sistema Solar, es calcula que existeixen milions de cossos, de mides variades. Fa quasi 5 mil milions d’anys, quan el Sol i els planetes es van formar a partir d’un immens disc, aquests van anar netejant la part interna del Sistema Solar, atraient o expulsant al material sobrant. Però a l’exterior, aquests objectes sobreviuen. Fins que, algun d’ells és pertorbat per l’atracció gravitatòria d’un cos proper o per algun dels milers de planetes nans que habiten les regions més fredes i fosques del Sistema Solar. Comença, així, una nova òrbita, un llarguíssim viatge que el portarà lentament cap a l’interior, cap al Sol.

 

Imatge: el creixement del cometa 17P/Holmes, fotografiat l'any 2007 des de Falset. Joan A. Català

Aquest tipus de cometes primerencs poden, simplement, fondre’s o desintegrar-se per l’escalfor del Sol en el seu primer pas prop de l’estrella, però de vegades sobreviuen, i surten per l’altre costat de l’astre rei convertits en objectes brillantíssims, i amb llargues cues. El que els fa brillar, amb ells i a les cues, és la volatilització del material que els forma, principalment gel i altres gasos, al ser escalfats pel Sol.

La previsió per l’ISON és bastant prometedora. A començaments de desembre, al voltant dels dies 10 a 14, el cometa podria ser un autèntic espectacle abans de l’alba. La cua, vista des d’un lloc fosc, podria ocupar una bona part del cel que veiem!

Bé, aquestes són les previsions actuals. Tot i això, haig de dir que fa uns mesos les previsions eren, encara, més optimistes. Sembla que els cometes primerenc tenen tendència a començar la volatilització dels seus materials quan encara són lluny del Sol, aixecant d’aquesta manera expectatives massa exagerades. Ara, que es tenen més dades de l’objecte, les previsions s’han moderat una mica.

El que sembla bastant provable és que superi al cometa que ens va visitar a començaments d’any, el Panstarrs. I l’aparició d’aquest va ser bastant satisfactòria, permetent fotografies amb una simple càmera i un trípode.

Per tant, hem d’estar al cas. Des d’aquest blog avisaré si la cosa es posa interessant.

Buscant en el més petit les respostes als enigmes de l’univers

Sembla increïble que estiguem buscant les respostes a algunes de les principals preguntes obertes sobre l’univers en el món subatòmic.

La màquina més complexa mai construïda per l’humanitat, amb diferència, està validant els mateixos fonaments del nostre coneixement de la natura. I ho fa sota terra, al laboratori del CERN a Ginebra, donant feina, mals de cap, i sembla que també moltes satisfaccions, a milers de científics.

Aquesta màquina està reproduint condicions d’energia impensades, properes a les que l’univers devia presentar en els seus primeríssims instants de vida. De fet, alguns grups conservacionistes extrems predeien catàstrofes bíbliques quan aquesta gran màquina es posés  en funcionament.

El LHC, que així es diu l’andròmina en qüestió, consta de un túnel subterrani de 27 Kms, en el que dos feixos de partícules atòmiques (en aquest cas, protons) són accelerats per uns enormes imans fins a prop de la velocitat de la llum, per a finalment  fer-los xocar de front. D’aquesta forma, s’aconsegueixen energies extremes, que permeten la creació de tot un seguit de partícules, la majoria altament inestables, que constitueixen, avui per avui, la base de tot el nostre coneixement de la natura.

Si heu vist la pel·lícula “Contact”, de la Jodie Foster, o llegit la novel·la (que, per cert, va escriure el meu admiradíssim Carl Sagan), la complexitat i vocació de l’LHC s’assemblaria a la màquina que es construeix seguint indicacions extraterrestres. La seva creació ha estat una obra titànica, col·laboració de molts països, i actualment hi treballen més de 6.000 especialistes.

Però,... què és això de “buscar en el més petit”?

Si aixafem un terròs de sucre, aquest s’esmicola en granets molt petits. Cada gra d’aquests, mirat al microscopi, segueix sent l’agrupació de molts micrograns. Si seguim “baixant”, trobem a les molècules de sucre, cadenes d’àtoms de carboni, hidrogen i oxigen. Però anem més enllà: podem “partir” les molècules de sucre, i obtenir així els àtoms individuals. I vet aquí que els àtoms els podem seguir “dividint” en coses més petites: un nucli, i uns electrons al voltant. I el nucli, en protons i neutrons.

En aquest viatge cap al més petit, sabem, des de la segona meitat del segle XX, que encara podem anar més lluny: els mateixos protons i neutrons, que durant cent anys s’havien cregut com indivisibles, es trenquen en components encara més minúsculs (anomenats “quarks”).

Fins aquí, el sentit comú encara segueix intacte, més o menys, oi? La idea de seguir esmicolant i trencant ens és familiar, i podem entendre que cada cop obtenim coses més petites.

Però és que quan arribem als dominis del més petit, el sentit comú explota com un globus al que hem inflat fins a l’extrem. Benvinguts als dominis de la mecànica quàntica, i a un dels seus principals exponents, la teoria dels camps quàntics.

En aquest regne, tot és estrany i sorprenent.

Les partícules elementals no tenen volum, ni superfície. No tenen  forma familiar. No és que no haguem pogut intuir el seu volum, com si fossin diminutes esferes. La teoria ens diu que, simplement, no en tenen. És més, aquests dimonis de partícules no estan a cap lloc en concret, i a tots a l’hora.
En el món del sentit comú, si tanco hermèticament una partícula en una capça imaginària (de la que res no pot sortir, ni tan sols una partícula), aquí acaba tot. Però en el món de la quàntica, si posem un detector de partícules fora de la capça, obtindrem, astorats, mesures que ens indicaran que la maleïda partícula és tant dins com fora!

En aquesta teoria, podem imaginar una única partícula com un conjunt d’ones que es propaguen en una piscina d’aigua. On és ara la partícula? No sé. A l’hora, és en cada una de les petites ones que s’estan propagant.

Partícules que es creen “espontàniament” del buit, i s’aniquilen a continuació. Altres partícules sense massa. I un llarg etcètera.

Tot i la seva complexitat i de les seves prediccions sorprenents, la teoria dels camps quàntics és, actualment, un dels pilars fonamentals de la ciència, juntament amb les teories de la relativitat especial i general de Einstein. Els científics han pogut anar comprovant, una per una, les prediccions del model. Mai no ha fallat. És àmpliament utilitzat per a explicar el comportament de la matèria. Milions d’experiments, en màquines com el LHC que us comentava, no han mostrat mai ni una pista de desviació respecte de la teoria.

Malgrat això, la realitat que ens pinta la teoria de camps quàntics és totalment anti-intuïtiva i impossible d’entendre. Sí, la teoria funciona, però la seva interpretació no és clara. Cóm s’ho fa la natura per crear elements sòlids i reals, com ara una pedra, o tu i jo, a partir de components que són un zoològic de partícules sense forma?

L’estudi de lo més petit és una de les claus per a poder respondre algunes de les grans qüestions que l’home es fa. Incloses qüestions com de què dimonis està fet més del 70% de l’univers, que només sabem que no és matèria ni energia ordinària.

Submergit en lectures més o menys “freakies” del tema, com a quàntic que soc d’estudis, no puc sinó meravellar-me sobre l’incomprensible complexitat de la natura, i, a l’hora, la seva elegància.

Si ja és extraordinària l’evolució des d’un organisme unicel·lular fins a una màquina tan complexa com un ésser humà, la història de la natura encara es converteix en més èpica si es pensa en el viatge des de les extravagants partícules elementals, i les estranyes forces que les governen, fins a formar una simple pedra, per no parlar ja de crear una cèl·lula.

Telescopis i acceleradors de partícules sota terra. Ciència experimental, i ciència teòrica. Tots obrint les seves ments per a poder entendre, un xic més, el perquè de tot plegat. Podem estar molt a prop.

Ai, si pogués viure tan sols cent anys més, potser podria arribar a conèixer les respostes.

 

Una imatge sobre el joc de la vida i la mort a l'univers

Que estem realment fets de pols d’estrelles ja ho hem explicat en aquest blog en diverses ocasions.

Sense estrelles, com el nostre propi Sol, que fessin funcionar la poderosa màquina de crear nous elements químics, tot l’univers estaria format, monòtonament, per hidrogen, creat durant els primers instants del Big Bang, i, en menor proporció, per heli i potser liti.

És en el forn nuclear de l’interior de les estrelles on els àtoms es reordenen, i donen lloc a elements tan fonamentals per la vida com ara el carboni, l’oxigen, o el ferro. Si, el ferro també. Pensa en això: l’àtom de ferro que tens dins cada cèl·lula d’hemoglobina de la teva sang va ser forjat, sota temperatures brutals, en l’interior d’una estrella, fa milers de milions d’anys.

Però per a que les estrelles contribueixin a l’enriquiment de l’univers, han de afrontar un gran sacrifici. És en el moment de la seva mort quan poden alliberar tot aquest material, que potser un dia formarà planetes rocosos, i, qui sap, formes de vida.

Quan es parla de la mort de les estrelles, ressona en la literatura, de seguida, la paraula supernova. Efectivament, les supernoves són les morts violentíssimes d’estrelles. En una explosió de supernova, visible des de milers de milions d’anys llum de distància, quantitats ingents d’ingredients són avocats al cosmos, i en la pròpia explosió se’n creen d’altres (per exemple, el níquel, o el cobalt).

Però no totes les estrelles moriran d’aquesta forma tan violenta. Ho faran les molt massives, o bé les que tinguin una estrella companya, formant el que es coneix com a sistema binari, ben a prop seu, que les avoqui, per efectes de la gravetat, material fins a fer-les explotar.

El nostre Sol, estrella tranquil·la i que viu sense excessos, tindrà una mort molt més suau, tot i que això no serà pas cap consol per als que d'aquí uns 5.000 milions d'anys habitin la Terra. En la seva vellesa, el Sol s’inflarà com un enorme globus, engolint Mercuri, Venus i probablement el nostre planeta. Serà una gegant vermella, esgotant els seus darrers milions d’anys de vida.

Quan mori, el Sol deixarà escapar la major part de les seves capes més externes, incapaç ja de mantenir-les lligades. Sense més reaccions de fusió nuclear que pugui generar, el que quedi de l’estrella s’anirà apagant lentament. El Sol s’haurà convertit en el que es coneix com una nana blanca, que brillen només perquè estan molt calentes, però no perquè generin cap mena d’energia en el seu interior.

Aquest moment de la mort serà la contribució que la nostra estimada estrella farà a l’enriquiment de l’univers. Les capes expulsades s’expandiran al seu voltant, formant una espectacular i atractiva nebulosa planetària. Es coneixen amb aquest nom, perquè la seva forma circular s’assembla força a la figura d’un planeta.

Al cel nocturn tenim exemples fascinants de nebuloses planetàries. Més enllà de la seva bellesa, em fan sempre pensar en aquest joc de la vida i de la mort. Un joc amb fi inevitable, que fa que les estrelles retornin a l’univers allò que un dia aquest les hi va prestar, i, en fer-ho, ho retornin enriquit. Només així l’univers avança. Només així podran existir planetes, pedres, i formes de vida.

Aquesta és la fotografia que he fet aquest mes d’agost de la nebulosa M27, una planetària realment espectacular. Al seu centre, una petita estrella. Una nana blanca, que un dia va brillar potent i jove. L'intens color blau-verd, que he intentat capturar en la imatge, és degut a l’oxigen, que la mort de l’estrella ha alliberat. Oxigen manufacturat durant milers de milions d’anys, i que ara està a disposició per al gran mecano dels déus (el color vermell correspon a àtoms d'hidrogen).

 Imatge: nebulosa planetària M27, Dumbbell. Joan A. Català, des de Falset, agost 2013

Tornant a mirar la fotografia, no puc evitar pensar que nosaltres també juguem el mateix joc de vida i mort que les estrelles. Vivim de prestat, amb matèria que la natura ens lloga, i que espera recuperar més tard. Només podem pretendre enriquir-la, com a contribució i gratitud.

Però els humans podem enriquir-la com cap objecte inanimat de l’univers pot fer. A través de tot allò que cada dia  fem, i que, poc o molt, ha de servir per millorar la vida dels que venen després.

Què té el cel de Poblet?

“Joan, pots tornar a senyalar si us plau la constel·lació del Cigne?” em va demanar l’Alèxia, seguint atentament les explicacions que els donava amb el punter làser sobre constel·lacions , animals i guerrers mítics.

 

L’Alèxia i els seus pares formaven part del grup de 56 persones que, el passat dissabte, assistien a l’activitat que Sternalia organitza periòdicament a Poblet i que combina l’astronomia amb l’inqüestionable atractiu d’un monestir ple d’història.

En aquesta ocasió, vaig tenir l’oportunitat de, juntament amb l’Alexandre, dirigir l’observació.

El cel era espaterrant. Una Lluna joveníssima, de dies, s’havia post molt d’hora. Al cel, ni una ombra de núvols. Només estrelles. Estrelles, i la Via Làctia en tot el seu esplendor.

Els que em seguiu en aquest blog ja sabeu lo acostumat que estic a organitzar observacions de divulgació. Mira que n’he fet! Però hi ha quelcom a Poblet, al cel de Poblet, que ho fa tot diferent.

Ho vaig saber el primer cop que hi vaig anar, ara fa com un mes. I ho vaig confirmar dissabte.

Eren vora dos quarts d’una que em quedava sol a la immensa esplanada de l’heliport del monestir. El meu telescopi estava esgotant ja la poca bateria que quedava. Havia estat una sessió de divulgació magnífica per a qui us escriu, ja que els assistents no havien parat de fer preguntes i de mostrar signes de sorpresa i d’admiració front els objectes que van poder veure i les històries que vàrem compartir.

Mentre recollia el material, i el carregava al cotxe, feia balanç mental. Les meves sensacions eren molt bones, i estava personalment satisfet. Però hi havia quelcom més.

Quan inevitablement comparava la sessió realitzada amb altres que he organitzat o de les que he format part, arribava a la sorprenent conclusió que aquella sensació mig d’eufòria, que hauria de reprimir per seguretat mentre conduís de tornada cap a Falset, obeïa a quelcom més que la claredat d’aquell cel.

No. El que converteix el cel de Poblet en únic no es troba només dalt del cel.

La transparència del cel.

Sí, la nit era increïblement transparent i fosca. El cel extraordinari. Tan ple d’estrelles que, sense una bona preparació en el reconeixement de les constel·lacions s’hagués fet fins i tot difícil seguir-les. El monestir, promotor de l’activitat, i, per tant, molt sensible a les necessitats d’un esdeveniment com aquest, ha fet tot el possible per esmorteir qualsevol punt de contaminació lumínica propera.

He vist cels millors? És clar que si. Però, ... quantes nits clares ens proporcionarà la Conca de Barberà a l’any vers les que es podran obtenir al Pirineu? El cel que vaig veure dissabte és segurament, per a la majoria de les persones, un dels millors cels que potser mai hauran vist. Impressionant fins i tot per a mi, us ho dic de debò.

L’indret.

Podria dir que el monestir és un escenari fantàstic per a aquesta activitat, però tractar al monestir d’escenari seria no fer-li justícia. Ben bé al contrari, serien les estrelles i aquell cel magnífic els que formarien l’escenari ideal per al gran monestir, l’autèntic focus d’interès. És la figura imponent dels seus murs, i el silenci i recolliment del seu recinte. És la sensació que un sent dins del sobrecollidor temple.  I és, també, el pes de la molta història del nostre país que s’hi amaga.

El lloc concret on s’organitza l’observació és a l’esplanada de l’heliport. Un espai diàfan, exuberantment gran, capaç d’acollir varis grups nombrosos de persones a l’hora, distribuint-los sense que els grups es molestin uns als altres. Però, sobre tot, amb una visió de 360 graus d’horitzó a horitzó. Brutal. És el somni de qualsevol aficionat a l’astronomia. Un lloc excel·lent per a la divulgació.

L’impuls divulgador i científic.

El monestir, amb el lideratge del seu prior, que decideix impulsar una activitat com aquesta. Que té la visió de sumar ciència i història. Que convida, així, a l’apropament de la gent al monestir habitat més gran d’Europa. I que, aprofitant les especials característiques de l’indret, ens apropa, també, al cel. Curiosament, el mateix objectiu que devien tenir aquells que van promoure, fa centenars d’anys, la seva construcció.

I que tira endavant un acord amb Sternalia, companyia especialitzada en divulgació científica, per a convertir una idea en realitat.

Guardada la darrera caixa de material al maleter del cotxe, i rodejat de foscor i silenci, vaig donar un darrer cop d’ull a les estrelles.

Allà dalt, una fugissera va creuar el cel, deixant un rastre lluminós que va durar uns instant dins la meva retina.

Aquelles, que ens havien sorprès durant tota la nit, eren les primeres, l’avantguarda de la pluja d’estels de l’agost que tindria el seu màxim uns dies després, i que no havien volgut perdre l’oportunitat d’adornar un cel molt especial.

El cel de Poblet.

Una imatge de l'estiu, des de Falset

És dins de nebuloses com aquesta on neixen les estrelles.

La gran nebulosa coneguda com “La Llacuna” (M8 en el catàleg d’objectes Messier) és un immens núvol de gas, en el bell mig de la Via Làctia, en la regió del Sagitari, a uns 5.000 anys llum de distancia.

El material que conté, com és comú a tot l’univers, està format majoritàriament per hidrogen, l’element més simple i abundant. La mort violenta d’estrelles massives, però, ha anat enriquint lentament nebuloses com aquesta, permetent la presència d’elements químics més pesats, forjats en els cors nuclears de les mateixes estrelles. Elements que, com va passar amb el nostre sistema solar fa més de 4.500 milions d'anys, podran formar planetes i altres cossos sòlids al voltant dels nous sols.

El més sorprenent de tot és que la densitat de moltes d’aquestes nebuloses és baixíssima. Tant que són menys denses que el millor dels buits de laboratori creats a la Terra! I, tot i així, són capaces de donar a llum, mai més ben dit, estrelles.

La imatge, que vaig capturar des de Falset, conté, aproximadament, 4.500 segons d’exposició per a poder captar els detalls més subtils de la nebulosa, com, per exemple, les seves nombroses zones fosques.

Espero que us agradi.

Aprofito per dir-vos que algunes de les meves fotografies surten publicades aquests dies a La Vanguardia, al suplement interior “Viure a l’estiu”, acompanyant els articles divulgatius de l’Enric Trullols. La primera va aparèixer el dia 7 d’agost (la Lluna), i dues més sortiran durant els propers dies (moltes gràcies, Enric, per oferir-m'ho).

Cap a Poblet, a divulgar astronomia, de la ma d'Sternalia

El proper dissabte, dia 10, l’empresa Sternalia torna a organitzar l’activitat “El Cel de Poblet”, de la que ja us vaig parlar.

La novetat, per a mi, és que aquest cop col·laboraré com un dels dos astrònoms que portaran l’activitat.

El “Cel de Poblet” inclou, a més de l’observació (que es fa a l’heliport del monestir, un espai únic amb visió als 360 graus), una nit a l’hostatgeria i una visita guiada al monestir durant el matí següent.

 

Ja us explicava cóm em va impressionar l’entorn en el que es du a terme aquesta activitat. La extraordinària tranquil·litat de l’interior del temple, escoltant als monjos en els seus càntics. La sensació d’estar fent una de les coses que més m’agrada, divulgar astronomia, en un lloc ple d’història i misticisme.

L’anterior vegada, vaig anar com observador, per aprendre del bon fer dels companys Alexandre i Enric, divulgadors titulars d’aquesta activitat. Aquest cop, m’il·lusiona anar-hi com a divulgador també. Per a aquesta ocasió, portaré un dels meus telescopis, un “tot-terreny” 20 cms motoritzat.

La divulgació consistirà en una explicació, làser en ma, d’allò que es pot veure a ull nu (si el cel està com el darrer cop, la gent pot al·lucinar), Via Làctia inclosa. Seguida per l’observació a través dels telescopis.

Al web d’Sternalia hi podeu trobar més informació, com ara les dates en les que és previst repetir l’activitat i les instruccions per apuntar-s’hi.

Aprofito per a comunicar-vos que, properament, espero “inaugurar”, dins les activitats divulgatives pràctiques que organitza Estels i Planetes, l’activitat d’observació del Sol, a través de telescopi solar i amb algun element que permeti la interactivitat amb els assistents. Com ja us podeu imaginar, l’organització d’aquest tipus d’activitat és molt més senzilla que les observacions nocturnes. I el Sol,  tot i la seva omnipresència,  és un gran desconegut per al públic en general i, a l’hora, un objecte ple de detalls sorprenents i espectaculars. Per tot plegat, estic acabant de planificar l’equipament i la logística, i ho tiraré endavant. Ja us diré.

De moment, cap a la Conca de Barberà!