Un univers inflacionari

Feia temps que em rondava pel cap. I no em decidia per manca de temps, i, si us sóc sincer, per mandra.

La cosa és que una de les preguntes (de divisió avançada) que rebo en algunes conferències és sobre el Big Bang i, en especial, sobre una de les modificacions més impactants que han completat aquest model. L'anomenada inflació.

Ara us comentaré això de la mandra i la manca de temps. Però abans deixeu-me que us expliqui què és la inflació i el perquè el model del Big Bang la necessita.

Us convido, per tant, a acompanyar-me en un recorregut cap als primers instants de l'univers, que passa, abans, per a remuntar-nos curiosament fins a començaments del segle XX.

Els científics del segle passat majoritàriament creien que l'univers era estàtic, és a dir, que ni s'expandia ni es contreia. Era el corrent de pensament ortodox, i en aquells moments no hi havia res que fes sospitar el contrari. El mateix Einstein ho creia.

Vet aquí que aquest geni va crear la teoria de la relativitat general, un relat extraordinari de com funciona la gravetat i l'univers a gran escala. Les fórmules que va derivar li deien, li cridaven, que l'univers no ho podia ser d'estàtic. Que era dinàmic. Però ell no se les va creure (a les seves fórmules!), de forma que les va modificar artificialment per a fer que donessin, com a resultat, un cosmos feliçment estàtic.

Varen ser altres els que, emprant les fórmules de l'alemany, varen defensar un univers en expansió. Entre ells, un clergue belga, de nom George Lemaître.

Eren els rebels. Els que lluitaven contra l'ordre establert. Deien que si l'espai ara s'expandia, rebobinant el temps un podria arribar a un moment zero. A un inici.

Tot això passava durant les 2 primeres dècades del segle XX. I cap a finals dels anys 20, l'astrònom americà Edwin Hubble comprovava, experimentalment, que l'univers efectivament s'expandia. Era la confirmació que els rebels tenien raó, i Einstein havia d'admetre el seu error (un error genial, la veritat: haver parit un instrument matemàtic que et deia coses tan inesperades que ni ell s'ho podia creure!)

Hubble va notar com (quasi) totes les galàxies que observava s'allunyaven de nosaltres. I també va observar que, com més allunyada estava una galàxia, més ràpid s'allunyava! Era el model perfecte del globus que s'infla.

Si tu bufes un globus, sobre el qual has dibuixat petits cercles de color, veuràs com tots els cercles s'allunyen de tots. I també notaràs que, si et situes mentalment sobre una de les galàxies, observaràs que les demés s'allunyen de tu quan s'infla el globus. S'allunyen a més velocitat com més lluny estan dibuixats.

Aquell descobriment va significar un triomf per al model del Big Bang. Però no tots estaven encara convençuts.

El gran astrofísic britànic Sir Fred Hoyle no hi estava d'acord. Ell seguia defensant un model estàtic i etern del cosmos. I va ser ell, qui, en un programa de ràdio de la BBC allà pels anys 30 del segle passat, va voler mofar-se del model rebel, i el va anomenar despectivament "Big Bang", la gran explosió.

Ves per on, Hoyle li va fer una enorme operació de marketing al nou model cosmològic, ja que li va inventar un nom que, de seguida, va calar i que ha perdurat fins ara.

El segon gran triomf del Big Bang va arribar l'any 1965. Dos físics americans estaven provant una antena de comunicacions prop de New Jersey, quan varen notar una molesta interferència que rebien del cel. Primer varen pensar que era provocada per la ciutat, però la cosa és que la seguien rebent apuntessin on apuntessin. Aquella interferència era, a més, extraordinàriament homogènia: des de punts allunyats del cel arriba pràcticament la mateixa radiació a la mateixa temperatura.

No es va trigar gaire en relacionar aquesta descoberta totalment casual amb el model del Big Bang. Els cosmòlegs havien predit que, poc després del moment zero de l'univers (uns 380.000 anys després), s'hauria alliberat una radiació, una llum d'altíssima energia que ompliria l'espai i que, degut a l'expansió de l'univers, s'hauria refredat extraordinàriament i ens arribaria avui en forma de vulgars i fredes microones.

Els cosmòlegs varen saltar d'alegria. Allà al davant tenien la confirmació de la predicció. I els 2 físics, en Penzias i en Wilson, també varen saltar d'alegria, ja que els va caure un Nobel del cel.

Per si el model no en tingués prou amb això, poc a poc els astrofísics varen anar quadrant, un a un, els fets que s'observen a l'univers amb el model del Big Bang. Fins i tot, la mateixa composició del cosmos era perfectament predita pel nou model. Extraordinari (a pesar de tot, Fred Hoyle va morir sense mai acceptar-ho).

Les fórmules matemàtiques, provinents de la relativitat general, que explicaven el Big Bang es van convertir en una eina fantàstica. Unes fórmules amb les que un podia jugar a simular universos, que s'expandien per sempre, o que s'acabaven col·lapsant. Fórmules que semblaven explicar a la perfecció el nostre univers.

Però la perfecció cotitza molt cara. I no es va trigar en admetre que hi havia alguna qüestió de detall que el Big Bang no acabava de resoldre. I allò resultava força molest.

Una de les pegues que es va identificar va ser la que rep el nom del problema de l'horitzó.

I diu així.

En cosmologia, diem horitzó (de partícula) a la regió de l'espai que conté tots els objectes que han tingut temps de fer-nos arribar la seva llum des de l'inici de l'univers. En altres paraules, actualment el nostre horitzó equivaldria al que anomenem univers observable. Una immensa regió del cosmos, a la que vulgarment ens referim com a ... univers.

Si us sembla complicat, no abandoneu si us plau l'article. És més senzill del que sembla.

Com sabeu, la llum viatja a una velocitat constant. És un ritme enorme, prop de 300.000 km a cada segon. Però tot i ser gegantina, aquesta velocitat és finita. I per obligació triga molt de temps en poder creuar les grans extensions del cosmos.

Imagina't per un moment que l'univers de debò és molt, però molt més gran que el que nosaltres anomenem univers. Les galàxies que es trobin molt lluny ens seran invisibles, simplement perquè la seva llum encara no ens haurà arribat. Haurà estat viatjant a tota pastilla (a la velocitat de la llum) cap a nosaltres, però en els 13.800 milions d'anys de vida que li calculem a l'univers encara no ens haurà arribat. Direm que aquesta galàxia és fora del nostre horitzó, fora de la nostra possibilitat d'observació.

La importància de l'horitzó de partícula és enorme, i no simplement per una qüestió observacional.

Si dues partícules es volen posar d'acord i presentar la mateixa temperatura, és obligat que quelcom les comuniqui i que transfereixi energia (calor) d'una a l'altra fins a equilibrar-les. I no hi pot haver un "quelcom" més veloç que la llum.

Això vol dir que un pot arribar-se a creure que tot allò que és dins l'horitzó de partícula pugui assolir, aproximadament, la mateixa temperatura. Simplement perquè la llum ha tingut temps de viatjar i posar en contacte els objectes dins l'horitzó (aquesta és, precisament, la definició d'horitzó).

Però una cosa és creure's això, i una altra, ben diferent, és creure's que objectes que es trobin més allunyats entre si que els seus respectius horitzons hagin pogut establir uniformitat tèrmica. Com ho han pogut fer, si ni la llum ha tingut temps de posar-los en contacte i equilibrar temperatures?

I aquí és on apareix el problema de l'horitzó. Resulta que quan un observa la radiació que van detectar en Penzias i en Wilson, anomenada radiació còsmica de microones, veu que és extraordinàriament homogènia. Fins i tot quan apunta els instruments a 2 punts del cel diametralment oposats, a la dreta i a l'esquerra. I la decepció és gran... perquè és fàcil adonar-se que aquests 2 punts mai no han tingut temps de posar-se en contacte!

No abandonis encara. Aguanta una mica més, que la cosa s'anirà concretant (espero).

Tornem un moment a la definició d'horitzó de partícula. Ens podríem imaginar que som al centre i que estem rodejats per una gran esfera que conté tot l'univers que és observable per nosaltres. El radi d'aquesta esfera seria... l'horitzó de partícula. Quadra oi? Dèiem que l'horitzó marcava el límit de l'univers observable.

Doncs bé, si contemplem 2 punts de l'espai que estan sobre el límit d'aquesta esfera, és IMPOSSIBLE que durant la història de l'univers hagin pogut intercanviar informació, llum. Simplement perquè els separen actualment 2 radis de la nostra esfera, és a dir, 2 horitzons.

Molt bé. I què hi ha amb què puguem jugar, observar, i que es trobi en el llindar, en el límit de l'esfera? Doncs la radiació còsmica de microones! Es va alliberar 380.000 anys després del Big Bang, i per tant podem considerar, com a magnífica aproximació, com si s'hagués creat en el mateix moment zero (ja que l'univers té 13,8 mil milions d'anys d'edat, i 380.000 anys, comparats amb això, no són absolutament res!).

Observar la radiació còsmica de microones equival, molt aproximadament, a observar quasi el mateix Big Bang. De fet, és la llum més antiga que podem captar.

Ara és fàcil veure el que deia abans: com és que 2 punts del cel, diametralment oposats, ens envien radiació còsmica de microones tan brutalment homogènia? Què ha fet que tots els punts de l'espai, mirem cap a on mirem, estiguin a la mateixa temperatura si la llum no els ha pogut comunicar?

Una possible resposta al problema de l'horitzó és pensar que l'univers ja va néixer en equilibri tèrmic. És a dir, que no ha calgut cap llum que transporti energia, que comuniqui. Que tot va aparèixer a la mateixa temperatura.

Això, però, és com molt poc elegant, ja que imposa una condició d'inici forçada. Per què hauria d'haver estat així? La natura no té cap obligació de simplificar les coses per als cosmòlegs, oi?

Una altra possible explicació seria que el model del Big Bang falla estrepitosament. Que la relativitat general no funciona com esperàvem, i que les fórmules que emprem per a descriure tot el que acabo d'explicar no són correctes.

Un podria tenir la temptació de pensar això, especialment si al problema de l'horitzó hi suma 2 nous problemes que amoïnaven als científics creadors del model del Big Bang. Un d'ells té a veure amb les observacions que ens mostren un univers extraordinàriament pla (cura amb el que entenem per pla! Ens estem referint a que en el nostre univers sembla funcionar la geometria que hem après de petits, i que anomenem Euclidiana, segons la qual, per exemple, els angles d'un triangle sumen 180 graus).

Per què és pla? És una probabilitat contra ... infinites! Si l'univers és realment pla (encara ens queda una diminuta incertesa al respecte), la natura s'hi ha esforçat de debò! Perquè li hagués estat molt més senzill construir un cosmos corbat. Tan corbat com hagués volgut, poc o molt. Infinites possibilitats contra una sola, contra només un univers pla, que no admet variacions. O ets perfectament pla, o no ho ets i ets corbat.

L'altra problema és el dels monopols. Va, va... que ja acabem aquesta part. Aguanta!

El model del Big Bang i la nostra física prediuen que poc després del moment zero es devien formar monopols, que vindrien a ser objectes meitat d'un imant. Els nostres imants, tots els que coneixem a la natura, tenen 2 pols. Encara és hora que descobrim un imant amb només un pol, això sembla no existir. Però, com deia, la física prediu que han d'existir, i molts, i que es van formar en el Big Bang. On dimonis són?

3 grans problemes, doncs. El de l'horitzó, el de l'univers pla, i el de l'absència de monopols. Tirem ja el Big Bang a la brossa? No tan ràpid.

Si vols descartar el model, i la relativitat general, ho tens fotut. Has de ser capaç de construir un model que proporcioni un relat de l'univers tan increïblement perfecte com ho fa el Big Bang.

Per aquest motiu, alguns astrofísics fa temps varen pensar que existia una altra possibilitat. Una que passava per completar, per modificar, el model del Big Bang, pensant en un procés que hauria tingut lloc poc després del moment zero i que resoldria alhora els 3 problemes comentats. La inflació.

Us he dit, al començament d'aquest article, que m'havia fet mandra. Ja veieu una mica perquè. És, segurament, l'article més llarg i complex que he escrit en el bloc. Un bloc divulgatiu, en què sempre he intentat que les coses fossin senzilles (no sé si sempre ho hauré aconseguit). Però quan un se'n va al naixement del cosmos, de senzill, senzill, res (de nou, per què la natura hauria d'haver creat un relat senzill només per facilitar-me a mi explicar-lo?)

Deixeu que us digui que, des de petit, sempre m'ha pogut la via experimental. Aquesta és la raó per la qual, tot i fascinar-me l'univers, vaig fer Química en primer lloc. Aquesta és una ciència bàsicament experimentalment, amb la que un pot fer i desfer. Pot mesclar, remenar i comprovar. És clar que ràpidament em vaig passar a la Quàntica... on justament un no pot ni mesclar, ni remenar ni a penes comprovar res. No sé, no sé què em va passar, la veritat.

Bé, la cosa és que també amb això de la inflació, i especialment pel que fa al problema de l'horitzó, volia experimentar. Volia emprar jo mateix les fórmules que es deriven de la relativitat general, l'anomenada equació de Friedmann, i comprovar numèricament tot el que us he estat explicant. Comprovar la magnitud de la tragèdia, com de gran és el problema del Big Bang original.

Mandra un altre cop. Havia de treure temps, i ganes. I tornar a consultar llibres de cosmologia, plens de formuletes, d'aquelles que quan les veus tens ganes de passar pàgina... només per descobrir amb horror que la següent està encara més farcida que la que acabes d'abandonar.

Total, que ho he fet. He estat com unes 3 setmanes, i he acabat precisament avui.

I sí. Puc donar fe que el problema de l'horitzó existeix, i que la inflació, que ara us explico, ho resol.

Els meus càlculs, en els que he hagut d'aplicar moltes aproximacions, jugant amb un model d'univers simplificat, de fireta, indiquen que punts separats a l'espai per més d'uns 2 graus no poden tenir radiació còsmica de microones tan homogènia com rebem. Pensa-hi: 2 graus... no són res! (és l'equivalent a 4 llunes, una al costat de l'altre, en el nostre firmament). És, per tant, increïble que puguem estar rebent la radiació de fons idèntica de qualsevol lloc del cel!

Com ho resol, tot això, la inflació?

El model inflacionari explica que molt poc després del moment zero, l'univers va patir una expansió exponencial, brutal, durant una minúscula fracció de temps. Un cop acabada aquesta fase inflacionària, l'univers ja es va seguir expandint normalment, al ritme del model del Big Bang.

Anem a veure com funciona la inflació i com resol els problemes.

T'aviso, però, que les xifres són... inimaginables. Agafa't bé, que venen corbes. Però si has aguantat fins aquí, ara ja no ho pots deixar, eh?

Després d'una bilionèsima de bilionèsima de bilionèsima de segon del moment zero (t'he avisat!) va començar la inflació, i va durar 100 bilionèsimes de bilionèsimes de bilionèsimes de segon (com ho portes?). Durant aquest temps increïblement curt, l'univers es va expandir al menys 10 bilions de bilions de cops! (ho sé, ho sé, a mi també em mareja)

Espera, però, que ara ho veuràs amb xifres que he fet.

Recorda que no sabem com de gran és l'univers, només podem intuir la dimensió del nostre univers observable, la "petita" regió del cosmos que agrupa totes les galàxies que formen el que anomenem "univers".

Doncs aquesta regió, el que ara és el nostre univers observable, va créixer, amb la inflació, des d'una mida subatòmica a quelcom tan gran com un autocar! En només, recorda, 100 bilionèsimes de bilionèsimes de bilionèsimes de segon.

Com t'has quedat? Mola, oi? Tot l'univers observable, milers de milions de galàxies, comprimit en un autocar, i abans en una boleta molt, molt més petita que un àtom.

Felicitats! Ara és quan ja pots agafar aire i relaxar-te, perquè ja hem fet el més difícil. Ara ja ve costa avall. 

Després de la inflació, segueix el Big Bang normal, amb l'avorrida expansió de tota la vida, que ha fet que, durant 13,8 mil milions d'anys, aquest autocar creixi fins a ser el nostre univers observable, una esfera d'uns 40.000 milions d'anys llum de radi!

I què fa la inflació respecte els problemes que tenia el model bàsic del Big Bang?

L'expansió exponencial, tan brutal, de la inflació el que va fer és empènyer cap a fora de l'horitzó de partícula pràcticament tot el que hi havia en aquell moment. Ho represento a la figura següent:

Et recordo que el que hi havia dins de l'horitzó de partícula estava connectat, comunicat per la llum, i, per tant, podria haver assolit l'equilibri tèrmic. Quan s'atura la inflació, han quedat fora de l'horitzó partícules que abans havien estat dins. Quan, al llarg de la història de l'univers, aquest es va anar expandint xino-xano alhora que creixia l'horitzó de partícula (perquè la llum havia tingut més temps per recórrer les distàncies), hi va haver punts que tornaren a entrar dins el nostre horitzó, però que ja havien estat dins abans de la inflació. I és per això que, quan els observem ara, en el mateix llindar de l'esfera de l'univers observable, els veiem en equilibri. Simplement perquè ja ho havien estat abans del període inflacionari.

Així és com la inflació resol el problema de l'horitzó.

També resol el de l'univers pla. És senzill entendre-ho. Imagina't, de nou, un globus. Quan l'infles, i l'infles encara més, si et fixes en una minúscula zona de la goma, de la superfície de globus, veuràs que és pràcticament plana. També ho pots pensar de la Terra! Tu dibuixes un triangle en un paper, sumes els angles, i obtens 180 graus. I dedueixes que la Terra és plana! Error! Ets sobre una esfera enorme, de quasi 6.400 km de radi. Però és tan gran, comparada amb el full de paper on estàs dibuixant, que la curvatura del planeta no es nota, i et sembla que vius en un món pla.

El gegantí creixement que provoca la inflació aplana l'espai proper a nosaltres. Converteix un espai que no calia que en fos, de pla, en un cosmos observable quasi perfectament pla.

I el problema dels monopols? També fàcil. Se'n van crear moltíssims a l'inici de l'univers, però, de nou, l'expansió de la inflació els ha diluït extraordinàriament, de forma que, fent números, un obté que és molt probable que no n'hi hagi cap ni un dins el nostre univers observable! Res estrany, doncs, en què mai n'haguem detectat cap!

Es diu que el model inflacionari se li va ocórrer a un astrofísic britànic, de nom Allan Guth, quan anava en bicicleta. Devia ser el seu moment d'eureka, de la poma de Newton. Però el cert és que han estat molts els científics que han treballat sobre aquesta hipòtesi, que refina el model del Big Bang, i que, més que mai, converteix aquest model en una roca solidíssima, capaç d'explicar-nos el que veiem allà fora. Capaç de relatar-nos, segon a segon, la història del cosmos. La nostra història.

Segueixes aquí? Espero que sí. Jo acabo ara d'escriure tot això d'una tongada. M'ha costat unes 2 hores i una coca-cola (és la meva dosi de cafeïna, ja que no prenc cafè), i he agafat forces per a redactar-ho després de la xerrada que he fet a noies i nois de segon de batxillerat de l'escola Frederic Mistral de Barcelona.

Només desitjo que a tu no t'hagi costat un mal de cap. Ben al contrari, voldria que t'hagués fet venir preguntes al cervell. Detalls que no has vist clars i que necessites pensar 2 o 3 vegades més. Si t'ha passat això, anem bé, perquè tot el que sigui donar-li tombs al Big Bang significa meravellar-se amb l'increïble pla de la natura, i els immensos esforços dels humils humans per apropar-se a l'enteniment del cosmos.

Ai, si Galileu i Newton ho veiessin, això de la inflació!

La fotografia actual de l'exploració espacial... i el meu desig

A pesar de la minsa quantitat d'inversió que dediquem a la investigació (sobre tot quan ho comparem amb el que ens gastem en fabricar màquines de matar), l'exploració de l'espai segueix força activa.

Aquesta és la fotografia actualitzada de l'estat de la qüestió, si és que no he comès cap error.

Us comento a continuació el que crec que és el més destacable de la cosa.

Començaré pels asteroides.

• Com veieu, tenim 2 sondes orbitant roques còsmiques. I no només orbitant, sinó també recollint mostres. Per una banda, els japonesos amb la Hayabusa-2, una missió de la que ja n'he parlat en alguna altra ocasió i que és absolutament espectacular. Porta voltant l'asteroide Ryugu des del 2018, i hi ha fet aterrar varis robots. Les imatges que ha anat enviant són al·lucinants, incloses les que varen capturar 2 petits enginys saltadors des de la superfície. La sonda tornarà a la Terra l'any 2020 transportant mostres de l'asteroide.

• Per altra banda, els americans estan estudiant l'asteroide Bennu, un objecte potencialment perillós per a la Terra. La missió OSIRIS-REX també recollirà mostres i ens les portarà de tornada l'any 2023.

Mart segueix sent el rei.

• Hi ha moltes raons que fan que Mart sigui la nineta dels ulls de les agències espacials. Per començar, es troba aquí mateix, a tan sols uns 7 mesos de viatge amb la tecnologia actual (sempre, això sí, que el planeta roig i la Terra es trobin en configuració òptima, cosa que passa cada 2 anys aproximadament). Es tracta, a més, d'un planeta rocós, amb atmosfera (tot i que molt feble i gens semblant a la nostra) i aigua gelada. Els robot ens han ensenyat que el planeta tenia aigua líquida en superfície fa milers de milions d'anys, la qual cosa converteix aquell món en un objectiu preferencial per anar a buscar-hi vida potser fòssil. Com a mi m'agrada dir cada cop més a les conferències sobre Mart, aquest planeta és la meva aposta de "tot al vermell", ja que en els anys que em queden difícilment veuré l'exploració intensa, en busca de vida, de cap altre lloc. De forma que si me'n vull anar d'aquest món amb respostes, la meva esperança es troba sota la sorra de Mart.

• Ara per ara, hi tenim 2 dispositius explorant. La Insight, la missió de la qual és estudiar l'interior del planeta, i que ja ens ha enviat els sons del primer terratrèmol detectat en un altre planeta, així com també el del vent marcià. I el robot Curiosity, l'únic que queda viu després que declaréssim oficialment mort l'Opportunity el mes de gener. Curiosity porta ja 7 anys allà, i això és molt per a un robot marcià. Aquest heroi s'ha fet vellet, va coix, i té Alzheimer (ha perdut la memòria varis cops, i la NASA ha hagut de reinicialitzar el seu cervell 3 vegades). És un geòleg incansable, que ens ha permès disposar de moltes evidències sobre el passat humit del planeta roig. Ara desitja que arribin els substituts, robots que sortiran de la Terra l'any proper i que són biòlegs. Els enviaran la NASA i l'ESA. I potser també un altre els xinesos.

 Venus el gran oblidat.

• Com que els recursos són molt (molt, molt) limitats, això va en detriment de Venus. També es troba al costat, però és un veritable infern. Un planeta tan semblant en mida a nosaltres, que podria ser el nostre bessó. I en canvi és un lloc temible. La seva atmosfera és densíssima, capaç d'esclafar molts dels instruments que hi fem arribar. La seva temperatura faria que el mateix diable l'escollís com a lloc per anar de vacances. És el planeta més càlid del Sistema Solar, més que Mercuri, amb temperatures superiors als 440C! I això degut al gran efecte hivernacle de la seva atmosfera carregada de CO2 i d'àcid sulfúric. Però a pesar de les dificultats, grups de científics estan criticant que estiguem deixant de banda aquest infern. No deix de ser un objecte interessant, que potser ens pot parlar, si l'escoltem, de quin futur li podria esperar al nostre planeta.

Just ara comencem a sortir del Sistema Solar.

• Els que m'escolteu, sabeu que m'agrada crear comparacions per tal de facilitar la divulgació. M'haureu sentit parlar en més d'una ocasió sobre la següent similitud: si una estrella, un sistema solar, fos un edifici, una galàxia seria una ciutat. Nosaltres habitem una immensa ciutat, anomenada Via Làctia, que conté uns 400 mil milions d'edificis. En el nostre, vivim en el tercer pis (on hi ha 2 portes, la nostra i al costadet una de petita on vàrem anar per primer cop l'any 1969). El quart pis ens fascina, com he dit abans, però encara no ens hem atrevit a anar-hi, i el que fem és enviar sondes i robots que ens expliquen com és aquell lloc. I quan sortim al balcó del nostre tercer pis contemplem la lluentor de milers de vivendes a les que, de moment, només hi podem anar somiant. Més enllà, albirem altres ciutats llunyanes, tant distants que no podem distingir els seus edificis. Doncs bé, com a símbol absolut de la nostra humilitat, les sondes més apartades de la Terra que tenim, les Voyager, que varen sortir l'any 1977, es troben, hores d'ara, al vestíbul del nostre edifici, just començant a obrir la porta que dona al carrer!

Estudiant el Sol.

• La sonda Parker, de la NASA, és, potser, la més atrevida de totes. Ni més ni menys que apropar-se a la nostra estrella! És una missió que estarà activa fins l'any 2025, i el que fa és orbitar en una trajectòria molt allargada, que la va fent fregar, a pocs milions de quilòmetres de distància, el Sol, per a després allunyar-la i tornar a agafar forces pel pas següent. Per què el Sol? Doncs perquè encara és un desconegut! L'astre rei ens amaga misteris, i un dels més fascinants és el relatiu a la seva corona. La corona solar és la gran regió que l'envolta. Sabem que és a temperatures superiors al milió de graus, però no entenem exactament perquè, quan la superfície solar és "només" a 6.000. Estem quasi segurs que aquest brutal gradient té a veure amb fenòmens magnètics, però ens falta encara molt per precisar. I l'estudi del Sol, i en particular de la seva corona, és fonamental per tal de poder predir, i protegir-nos, de les anomenades tempestes solars, fenòmens que poden arribar a ser catastròfics per a una societat tan tecnificada com l'actual.

Només 3 figuretes de Lego exploren els grans planetes del Sistema Solar.

• Bé, en realitat només Júpiter. Es tracta de la sonda Juno, de la NASA, que porta a bord 3 legos (una figura representant al déu Júpiter, una altra a la deessa Juno, i la tercera al gran Galileu). Després de molts anys de magnífica exploració de Saturn i els seus satèl·lits per part de la famosa Cassini, ara per ara només tenim la Juno allà fora. Una missió que ha hagut de superar forces problemes, el primer dels quals ja va amenaçar el projecte només entrar en òrbita del planeta més gran del Sistema Solar, quan un dels seus coets va fallar. En una òrbita que no és la inicialment planificada, Juno se n'ha anat sortint, i ens envia dades i imatges del planeta que un dia molt llunyà va voler ser sol.

A per bingo!

• Si hi ha una missió que estigui traient el màxim rendiment de la inversió, aquesta és la New Horizons. Inicialment va ser dissenyada per explorar Plutó, cosa que va fer l'any 2015 passant-hi força a prop. Em quedaria sense adjectius si em poso a parlar de les dades i imatges que ens va enviar, i de com aquell món ens ha sorprès, burlant-se de les nostres regles i classificacions. I és que a Plutó, igual que a la natura en general, li és absolutament igual el que nosaltres pensem i quins llindars establim per a dir el que és i el que no és. 

• Va ser una missió amb tant d'èxit, que els científics es van plantejar estendre-la, dirigint-la, amb poca despesa més, cap a un nou objecte encara més allunyat. I així ho va aprovar la NASA, de forma que la New Horizons, fent honor al seu nom, va passar al costat d'un objecte del Cinturó de Kuiper  l'1 de gener d'enguany. Un cos gelat que es va batejar amb el nom de Ultima Thule, i que, a mida que la sonda americana s'hi apropava, va començar a mostrar la seva increïble forma d'enorme ninot de neu, molt adient per a aquelles dates. Encara ara estem descarregant dades d'aquest pas. Però la cosa sembla que no acaba aquí. La New Horizons està en perfecta forma, i s'està analitzant un nou allargament de la missió, que dependrà de si es pot detectar un objecte situat en el camí de la nau.

En ruta cap a Mercuri.

• La missió BepiColombo és un projecte conjunt entre l'agència espacial japonesa (JAXA) i l'europea (ESA). Actualment es troba en ruta cap al planeta més proper al Sol, on és previst que hi arribi l'any 2024, després de 6 anys de vol. 6 anys? Sembla molt per anar a Mercuri, oi? I és que hi ha enormes dificultats per a poder posar una sonda en òrbita d'aquell petit planeta. Les naus arriben de l'espai a grans velocitats, i la feble gravetat de Mercuri no és suficient com per a frenar-les. Així que la Bepi-Colombo utilitza vàries passades a prop de la Terra, de Venus i del propi Mercuri per a modificar la seva òrbita i adoptar-ne una que la permeti ser capturada pel planeta quan toqui. Es tracta d'un món poc explorat, i quasi tot el que sabem d'ell és gràcies a una llegendària missió, anomenada Messenger, que hi va entrar en òrbita l'any 2011. Entre els objectius de la nova missió es trobem l'estudi del camp magnètic (per què Mercuri en té?), i de l'estructura del que és un exemple de planeta molt proper a la seva estrella.

I no m'oblido del nostre laboratori, a la frontera.

• En el resum de missions, no he inclòs la multitud de naus en òrbita terrestre. Però no vull acabar la revisió sense parlar de la frontera. L'Estació Espacial Internacional. Permanentment habitada des de l'any 2000, és el lloc més llunyà on ens hem atrevit a estar des del 1972, el darrer cop que vàrem trepitjar la Lluna. En aquest laboratori, a només 400 km d'alçada, és on estem practicant, aprenent i preparant-nos per anar més enllà. Ho comparo a qui va a la piscina, i toca amb els dits dels peus l'aigua, la troba gelada i no s'atreveix encara a llançar-s'hi.

• És des de l'Estació Espacial que ens mirem la Lluna, a punt de tornar-hi. I contemplem Mart, on volem caminar durant la dècada dels 30. Però sobre tot, és des de 400 km que al·lucinem amb les insuperables visions del que és l'enveja dels planetes de l'univers. Un món blau, que ha vist aparèixer i evolucionar la vida.

Si disposéssim de més...

... més faríem. En aquesta línia, vull tornar a insistir en el tema. Si algú es pregunta quin sentit té gastar-se tants diners a l'espai quan hi ha gent que passa gana, potser cal posar en perspectiva la paraula "tants". Una missió no tripulada a Mart es pot pagar amb menys de 10 avionets de combat (estic parlant del cost de desenvolupament de la missió, construcció, viatge, exploració, nòmines de personal...). Com ens ha ensenyat la història, la ciència i el desenvolupament tecnològic i del coneixement no són els enemics, sinó justament poderosos aliats. L'enemic som nosaltres mateixos, l'ús que li estem donant a tot allò que som capaços de construir.

Penso que l'exploració de l'espai és com una segona oportunitat. Un projecte que hauria de ser conjunt, per a practicar allà fora els valors que no hem sabut, o volgut, aplicar aquí, al nostre planeta. Valors com la solidaritat o la pau. I que potser, si som capaços de fer-ho, algun dia, amb el que haguem après, podrem importar aquests valors a casa nostra. El que ens hem d'esforçar és a no repetir els errors d'aquí a l'espai.

I a pesar que alguns dels lideratges actuals volen estendre el missatge de la confrontació i de la guerra a l'òrbita de la Terra i més enllà,  la meva confiança en les noves generacions és absoluta.

L'helicòpter amb nom de drac que buscarà vida en un món taronja

Si allà hi ha quelcom viu, i ha desenvolupat la capacitat d’escoltar sons, el sentirà venir.

I si té ulls, la capacitat de veure, el veurà volar.

I si també té la capacitat de sorprendre’s, segur que ho farà, perquè mai abans haurà vist ni escoltat res igual.

La nau Dragonfly de la NASA explorarà Tità, el satèl·lit més gran de Saturn, volant per sobre de les valls, planures i muntanyes, de forma similar a com fa un helicòpter.

La missió, en fase de disseny, té data. S’enlairarà cap a la lluna de Saturn l’any 2026, i arribarà allà el 2034.

La Dragonfly tindrà la mida d’una segadora de gespa, i portarà 8 rotors, que l’aixecaran del gèlid terra i la permetran desplaçar-se per l’aire de Tità. Un “aire” força diferent al nostre, però. Format principalment per nitrogen, però sense rastre d’oxigen. I amb força gas metà.

Per què Tità?

El 14 de gener de l’any 2005 hi va aterrar la sonda Huygens de l’Agència Espacial Europea, que hi havia viatjat transportada per la Cassini de la NASA.

La Huygens va penetrar la densa atmosfera de Tità, un món 50% més gran que la nostra Lluna, i de color taronja producte de la interacció entre la llum del Sol i els hidrocarburs de l’atmosfera. Al llarg del seu descens, primer en caiguda lliure i escut tèrmic i després frenada per un paracaigudes, va fer que els seus instruments científics no paressin de funcionar, recollint dades. I també va fer que els seus ulls, les seves càmeres, no paressin d’observar.

Va ser una caiguda fascinant. Poc a poc, els aparentment impenetrables núvols taronja es van anar obrint, i donant pas a formes que semblaven... Sí, allò eren muntanyes i valls, que s’anaven perfilant de forma cada cop més clara.

I la claredat de les imatges provocava boques obertes de sorpresa en tot l’equip tècnic i científic, a 1.400 milions de quilòmetres de distància, quan varen aparèixer marques, en les vessants de les muntanyes, que recordaven erosions. Eren rierols secs! Però no provocats per l’aigua, ja que aquell món és extraordinàriament fred (-180 C), sinó per gas metà liquat!

La Huygens va tocar terra i es va balancejar suaument. Per sobre d’ella, el paracaigudes, que ja s’havia desprès, va volar i va projectar la seva ombra sobre el terreny proper. I la feble escalfor de la nau va fer que el metà gelat de sota s’evaporés, creant una boirina momentània al voltant de la nau.

Allà al davant de Huygens es desplegava un paisatge increïble, pintat amb l’omnipresent color taronja. A tocar de la sonda, es veien pedres de diferents mides, però totes elles de formes arrodonides. Formes idèntiques a les que podríem trobar a qualsevol riu de la Terra.

La nau va estar recollint i enviant dades durant uns 72 minuts, el temps que Cassini, la nau mare que l’havia deixat caure, romania visible en el cel de Tità. Un cop Cassini es va perdre per l’horitzó, l’exploradora Huygens quedà inert, acabada la seva missió.

Observacions i estudis posteriors, fets per la mateixa Cassini, durant els 13 anys d’exploració del sistema saturnià, i també amb pel telescopi espacial Hubble, han completat el coneixement que actualment tenim de Tità. Els instruments han aconseguit veure llacs i rius de metà, que en el moment i lloc de l’aterrament de la Huygens es devien haver evaporat.

Un cicle complert, d’evaporació, núvols i boira, i pluja de gas metà (i potser també età).

Des de fa anys, Tità ha encapçalat la llista de llocs on s’hi ha de tornar a explorar. I també a buscar vida. El satèl·lit és ric en aigua (gelada en superfície). De fet, en té molta més que la Terra! Qui sap si, protegida per les capes gèlides superficials, aquesta aigua pot formar mars subterranis, escalfada pel nucli i potser també per l’atracció gravitatòria de Saturn. De forma similar a com hem descobert mars líquids sota la superfície d’Europa (satèl·lit de Júpiter).

I, en qualsevol cas, aquest cicle estacional de metà... què pot suposar? Seria el primer lloc on anar a detectar formes de vida no basades en l’aigua?

La missió Dragonfly de la NASA ens haurà de donar respostes, i potser sorpreses.

La nau aprofitarà la gran densitat de l’atmosfera de Tità, unes 4 més que la nostra, i la menor gravetat per a volar sense a penes esforç. Així aconseguirà desplaçar-se centenars de quilòmetres, i explorar d’aquesta forma diferents regions del satèl·lit. Podrà aterrar sobre una espècie d’esquís que el permetran mantenir l’equilibri sobre la superfície gelada.

I, és clar, en aquella densa atmosfera el soroll dels motors de la Dragonfly es transmetrà potent. Le tènue escalfor que generarà l’electrònica dels seus instruments segurament la rodejarà d’un halo fantasmagòric. Quina visió serà, observar-la volar!

La Dragonfly arribarà inicialment a prop de l’equador de Tità, a un camp de dunes conegut com Shangri-La. Allà recollirà mostres i explorarà, desplaçant-se en vols de fins a 8 quilòmetres. Però el seu destí final serà un cràter anomenat Selk, on tenim evidències d’aigua líquida en un passat molt llunyà, quan l’impacte que va crear el cràter va elevar les temperatures. També hi ha compostos orgànics en aquesta ubicació, de forma que és un excel·lent lloc per a cercar-hi vida antiga.

Potser la nau voldrà visitar també el lloc on descansa Huygens. Però aquesta no podrà alçar els seus ulls, ni parar les orelles per a gaudir de l’espectacle. Si ho pogués fer, ens enviaria una imatge extraordinària. La d’una espècie d'enorme insecte volant amb 8 motors giratoris, rodejat de núvols taronges. I molt més a munt, dibuixant-se en el cel, la inspiradora imatge del gran Saturn, el senyor dels anells.

Fa res que hem començat a esgarrapar el Sistema Solar. Estem explorant Mart amb robots, i hem enviat sondes a Plutó i més enllà. Però hi ha tant per fer! Han passat només 62 anys des que l’Sputnik 1 es va enlairar.

Som a les portes de grans missions. Fascinants projectes cap a Mart, cap a Europa i Tità. Cap a Encèlad (un altre dels satèl·lits de Saturn). Seguirem cavalcant sobre asteroides i cometes, amb naus molt més avançades que la japonesa Hayabusa-2 i l’americana OSIRIS/REX (que actualment són en òrbita al voltant de 2 asteroides). I cercarem contestar la gran pregunta de la vida durant els propers anys.

Penso en el futur i no puc evitar una fugaç ombra de tristor. Com m’agradaria fer avançar la fletxa del temps de l’exploració espacial, per poder saber el que sabrem d’aquí a unes desenes d’anys!

Guia per gaudir de la pluja d'estrelles de les Llàgrimes de Sant Llorenç

La pluja d’estrelles més esperada de l’any.

La més vista.

La més fàcil d’observar.

La més famosa.

I també la que més ens recorda el nostre efímer pas pel cosmos.

Les Llàgrimes de Sant Llorenç, tècnicament conegudes com els Perseids són aquí, com cada mes d’agost, per a arrossegar-nos a l’exterior, i gaudir no tan sols de les fugisseres, sinó també del cel nocturn en general.

Els que em seguiu ja coneixeu el símil que m’agrada emprar per explicar, de forma senzilla, què són les pluges d’estrelles. Imaginem que anem circulant per una autopista amb el nostre cotxe. El vehicle serà la Terra, i la carretera l’òrbita del planeta al voltant del Sol. Ah... i el parabrises serà la nostra atmosfera.

Només ens fa falta un altre element per a l’explicació. Aquest element serà un eixam de mosquits que creua l’autopista just pel lloc que estem a punt de transitar. Els insectes faran de petits fragments, molts d’ells minúsculs, que ha deixat al darrera un cometa (o un asteroide) que va passar per allà fa temps.

Quan creuem el núvol de mosquits, aquests mosquits impacten, en gran quantitat, contra el parabrises del cotxe, i observem les seves marques contra el vidre. Quan la Terra, en la seva òrbita al voltant del Sol, creua el pas d’un antic cometa, que l'ha sembrat de pols i petits fragments, aquests entren a l’atmosfera a gran velocitat i es desintegren deixant un rastre de llum fugaç que observem fascinats.

Aquesta és la raó per la qual les pluges d’estrelles (que n’hi ha unes quantes al llarg de l’any) sempre es produeixen en unes dates concretes. Justament quan el nostre planeta travessa aquell pas de cometa (o asteroide).

Com gaudir de les Llàgrimes?

La primera cosa que es necessita és paciència. No és gens difícil veure’n un parell de fugisseres força seguides, només amb uns instants d’observar el cel. Però si es vol veure la pluja, és a dir, se’n volen veure forces, cal tenir paciència. I això implica un lloc on poder estar còmodes, mirant el cel (i evitant el mal de coll!). Una cadira, un matalàs...

El lloc: evidentment, com més fosc, més probabilitats de veure’n. Però en definitiva, tireu ma del lloc que més a la vora tingueu, sense tampoc obsessionar-vos. Durant molts anys, jo havia anat a veure-les a la Serra de Collserola, a tocar de Barcelona.

Si sou en nucli urbà rural, intenteu deixar la llum dels carrers per sota vostre, observant des d’una terrassa elevada, per exemple.

Les dates: aquesta pluja d’estrelles dura molts dies. De fet, ja se’n poden observar. Però el màxim s’espera les nits de l’11, 12 i 13 d’agost. Heu de saber que enguany tindrem Lluna, cosa que no afavoreix gaire, perquè la seva llum esborra els traços més fins i febles. Però això no és excusa! Quantes vegades hauré gaudit dels Perseids en nits amb Lluna!

La Lluna estarà en fase creixent, i serà plena la nit del 15. Per tant, intenteu observar la pluja d’estrelles com més aviat millor. Per exemple, podeu intentar-ho ja el 8, 9 o 10.

En qualsevol cas, doneu sempre l’esquena a la Lluna. No importa la direcció en què mireu. Busqueu un lloc de cel obert, com més obert millot. I us situeu d’esquena a la Lluna, mirant la part de cel que no està envaïda pel nostre satèl·lit.

Si voleu tenir màximes probabilitats de visió, i no haver-vos de preocupar per la Lluna, observeu de matinada, quan aquesta s’hagi amagat per l’horitzó oest. La nit del 9 al 10 això passarà a la 1:30 de la matinada. I cada nit que passi, podeu afegir aproximadament una hora a aquesta xifra.

Què hem de veure? Doncs fugisseres! Arriben sense avisar, i sempre, sempre, ens sorprenen. Quedem bocabadats quan el traç de llum s’ha dibuixat al cel, i encara ens sembla veure’l durant una estona fins i tot després que ja s’hagi apagat. De vegades, passen minuts sense cap ni una. I, tot de sobte, en vénen 2 o 3 de seguides.

Mentalment, allargueu el traç lluminós cap al seu origen (és a dir, tireu una línia recta que segueixi la direcció de la fugissera però cap al darrere), i veureu que totes elles, amb independència de quin hagi estat el lloc del cel on les hagueu caçat, semblen provenir d’un mateix punt. Aquest punt s’anomena radiant, i dóna nom a la pluja d’estrelles. En el cas de les Llàgrimes, el seu radiant en troba a la constel·lació de Perseu.

Hi ha gent que pensa que és cap a aquest punt, el radiant, on s’ha de mirar. Però això no té per què ser així. Els traços de llum es poden veure en qualsevol lloc del cel, i de fet com més allunyats del radiant apareguin, tindran tendència a ser més llargs.

Normalment, els Perseids acostumen a tenir un color amb una certa tonalitat groga i, de vegades, lleugerament ataronjada. Costa molt de descriure el color, però ara mateix, mentre escric, tinc perfectament gravat al meu cervell com és el traç d’una Llàgrima de Sant Llorenç. Vull dir que un cop n’hagueu vistes unes quantes, gravareu també en la memòria el seu color peculiar.

Mentre espereu, podeu petar la xerrada amb familiars i amics... però no deixeu de mirar el cel, eh? La famosa Llei de Murphy diu que en el moment en què us despisteu i no mireu passarà la gran fugissera de la nit que tothom, menys vosaltres, veurà.

També podeu deixar volar la imaginació, mentre observeu les pampallugues de les estrelles. Si mireu de matinada, sense Lluna, tindreu l’espectacular Via Làctia a sobre.

Per acabar, us voldria explicar això que deia a l’inici del nostre pas efímer per l’univers.

De la descripció de pluja d’estrelles queda clar que hi ha d’haver un objecte mare que ha deixat els fragments al llarg de la seva òrbita, i que nosaltres ens creuem amb aquesta òrbita (hi ho fem en els dies que es produeixen les pluges). Una petita reflexió condueix a la conclusió que aquests objectes mares, cometes o asteroides, són potencialment perillosos, i que algun dia pot tocar la rifa. Poden coincidir Terra i cometa en el mateix punt i en el mateix moment!

El cas dels Perseids és, també, espectacular des d’aquest punt de vista.

El cometa que els produeix s’anomena Swift-Tuttle, i, atenció, és l’objecte més perillós conegut actualment per la humanitat. Es tracta d’una enorme roca d’uns 26 km de grandària! Pensem que la que va extingir els dinosaures podia tenir entre 5-10 km. Així que ja podeu imaginar què passaria si el Swift-Tuttle impactés. Segurament esterilitzaria de vida aquest planeta!

Les probabilitats que això passi, però, són petitíssimes, i de fet els càlculs indiquen que en els propers milers d’anys segur que no passarà. I és possible que tampoc passi en les properes desenes de milers d’anys, o centenars de milers... qui sap. Però algun dia potser tocarà, a no ser que el cometa, que retorna cada 133 anys, desaparegui abans.

Així que, quan mireu les fugisseres de les Llàgrimes de Sant Llorenç, penseu en tot això. Estem de pas, perquè la natura ens ha posat aquí, en aquest racó de l’univers, i ens ha donat vida. 

I la mateixa natura decidirà el moment en què un nou catastròfic impacte canviï per sempre més la història del planeta, que seguirà potser sense nosaltres. 

Tot plegat, la fortuna i gratitud de ser vius.

Bona cacera a tothom!

Uns cataclismes que pensàvem que enteníem

Segurament no hi ha un cataclisme més desitjat pels científics que la mort explosiva d'una estrella. I, en especial, d'una estrella de tipus solar.

Són les famoses Supernoves de tipus Ia, l'explosió d'una nana blanca, la resta del que un dia va ser una estrella de massa similar al Sol.

I és que aquest tipus de supernoves permeten als astrònoms calcular distàncies còsmiques. Si es detecta una SN Ia en una galàxia llunyana, analitzant la llum de l'explosió es pot estimar com de lluny es troba la galàxia que l'alberga. A més, com que aquestes explosions són immenses, durant unes hores o dies la supernova arriba a brillar quasi tant com tota la galàxia que la conté, de forma que la seva llum és visible des de milers de milions d'anys llum de distància.

Però recentment, les coses s'estan posant encara molt més interessant, amb això de les SN de tipus Ia. És la història d'un puzle que es complica com més sabem, en lloc de simplificar-se.

Traslladem-nos al darrer quart del segle passat. Llavors els astrònoms varen començar a entendre què eren aquestes explosions. L'espectre de la seva llum no mostrava cap indicació de la presència, en l'astre moribund, d'hidrogen o heli, de forma que l'estrella que explotava no podia ser "normal" (aquests 2 elements químics són els més abundants de la natura i els que composen la major part de la massa d'una estrella).

Quan una estrella similar al Sol es queda sense combustible nuclear al seu interior, es desencadenen un seguit de mecanismes, governats per la gravetat, que marquen el final de la vida de l'astre. En primer lloc, l'estrella s'expandeix extraordinàriament (el Sol ho arribarà a fer tant que, en la seva vellesa, s'engolirà uns quants planetes, Terra inclosa). Aquesta expansió està marcada per un refredament de les capes externes de l'estrella, de forma que la seva llum vira cap al vermell. L'astre s'ha convertit en una gegant vermella.

Les darreres reaccions de fusió nuclear en l'interior de la gegant són efímeres, i tracten de guanyar temps a un destí inevitable. La fusió de l'heli per formar carboni i oxigen dura relativament poc (desenes de milions d'anys), i quan aquesta font d'energia s'apaga, la gravetat agafa completament el control.

L'estrella s'expandeix encara més, refredant-se, i acaba no podent retenir les zones més esteses de la seva estructura, que s'escapen a l'espai formant el que coneixem com una nebulosa planetària. Sense reaccions de fusió que generin energia, i despullada de gran part de la seva massa, l'estrella agonitza.

El que queda d'ella és la part més interna. Un nucli, format per carboni i oxigen, molt calent i que brilla només per aquest fet, gràcies a la seva gran temperatura. Hem batejat aquest fòssil d'estrella amb el nom de nana blanca, i el seu destí final serà refredar-se durant bilions d'anys fins a apagar-se completament.

Però quelcom pot trencar aquest procés de jubilació, i convertir-lo en un infern.

Els científics de finals del segle XX havien arribat a la conclusió que les SN de tipus Ia corresponien a les morts explosives de nanes blanques, quan aquestes robaven material d'una estrella companya.

La cosa funcionava així. Imaginem un sistema binari, 2 estrelles que giren al voltant d'un centre de masses comú (aproximadament el 50% de les estrelles de la nostra galàxia formen aquest tipus de sistemes múltiples). La vida de les 2 estrelles evoluciona a ritmes diferents, en funció de la massa que tenien al néixer. Suposem que una de les estrelles, que era similar al Sol, s'ha convertit en una nana blanca al final de la seva vida.

Les nanes blanques són petites, sí, però extraordinàriament compactes i denses. Pot passar que si la segona estrella s'ha inflat, en forma de gegant vermella per exemple, la poderosa gravetat de la nana blanca comenci a robar material de les capes més externes de l'astre company. Material que va caient, en trajectòries d'espiral, cap a la nana blanca durant milions d'anys.

Un nana blanca se sustenta contra la seva pròpia gravetat gràcies tan sols a la resistència dels àtoms a comprimir-se més enllà d'un cert punt. Però si la massa de la nana blanca creix descontroladament, ni la mateixa pressió dels àtoms serà capaç d'aguantar el pes. Arribat un cert límit, anomenat de Chandrasekhar, la resistència dels àtoms cedeix, la nana blanca es desploma, la temperatura es dispara, i s'engega una reacció nuclear en cadena que fusiona el carboni i l'oxigen i que condueix a la gran explosió que esmicola, en qüestió de segons, la nana blanca.

El fet que totes les explosions de SN Ia es produeixin així, és a dir, quan una nana blanca assoleix un mateix llindar de massa (el límit de Chandrasekhar) és el que les ha convertit en vares de mesurar distàncies.

És com dir que totes les SN Ia són bombetes de, posem pel cas, 100 watts. Totes elles. De forma que si mesurem com de brillant es veu una supernova d'aquest tipus, podem saber la distància a la que està (perquè coneixem que la seva lluentor intrínseca és de 100 watts).

Aquesta era la teoria, i semblava funcionar extraordinàriament bé. Fins que ho va deixar de fer.

A mesura que es tenien instruments més precisos, ja entrat el nou segle, es va començar a veure que no totes les SN Ia eren iguals. Les corbes de llum d'algunes d'elles eren peculiars, i s'apartaven de la resta. Però, sobre tot, cap instrument havia aconseguit identificar, al costat d'una SN Ia a una estrella companya. Segons el model anterior, ben a la vora de l'explosió devia quedar la gegant vermella, aquella que havia proveït de material a la nana blanca provocant la seva mort. On s'amagaven aquestes companyes?

Poc a poc, el dibuix es va anar complicant, tal com es va entendre que una nana blanca pot morir, pot esdevenir supernova, d'altres maneres.

Per exemple, la fusió directa de 2 nanes blanques també produiria una supernova d'aquest tipus. De nou, un sistema binari, en el que els seus 2 components hagin acabat com a nanes blanques i que, lentament, girin apropant-se cada cop més. Quan cauen una sobre l'altra, l'explosió està servida. És, també, una supernova de nana blanca, però el mecanisme que l'ha produït no és el mateix.

Aquest segon escenari es considerava, però, poc significatiu. Es pensava que la major part de les SN Ia provenien del mecanisme "estàndard", de la caiguda de material fins al límit de Chandrasekhar.

Però, ves per on, les tornes s'han girat, i actualment els astrònoms comencen a considerar que segurament el mecanisme més habitual és el de la fusió de nanes blanques. En part pel que deia abans, la dificultat de trobar una estrella companya en el lloc de l'explosió.

I, quan semblava que la qüestió ja estava clara, apareix un tercer mecanisme! Una mena de combinació d'escenaris: la possibilitat, de nou en un sistema binari format per 2 nanes blanques, que una d'elles robi material de l'altra (avui sabem que les nanes blanques estan rodejades d'una fina capa d'heli residual) i que acabi superant, així, el famós límit de Chandrasekhar.

Aquest nou escenari quadraria amb el fet que s'han començat a detectar nanes blanques que es mouen a enormes velocitats. Serien les companyes expulsades del lloc dels fets per la gegantina empenta de l'explosió de la SN Ia.

Així que, ara per ara, els científics tenen obertes les 3 possibilitats, i totes 3 semblen reals i amb evidències de la seva existència (sí, finalment s'han detectat companyes gegants al costat d'algunes SN Ia). 3 mecanismes diferents que generen les explosions de les supernoves Ia (tot i que sempre es tracta, al final, de la mort explosiva termonuclear de nanes blanques).

Ara les investigacions van en la línia de saber com de probables són aquests mecanismes. Quin d'ells és el més freqüent. I, com avançava, el que semblava ser l'únic escenari fa uns anys ara s'està convertint només en secundari (o vés a saber si terciari!).

Si en aquests moments estàs pensant que això és un desastre ja que malmet la utilitat de les SN Ia per calcular distàncies, estigues tranquil. Els astrònoms, sense encara entendre exactament els mecanismes implicats, han après, per experiència, a "normalitzar" diferents corbes d'explosions SN Ia i a extraure'n informació comuna, que és perfectament utilitzable com a etiqueta de potència de bombetes.

Seguirem emprant les SN Ia com a cintes de mesurar distàncies, i gràcies a elles continuarem fent descobriments tan fonamentals com saber que l'univers s'expandeix acceleradament. Només que ara caldrà entendre millor com funciona un dels espectacles cataclísmics més impressionants de tot l'univers. Un model que se'ns ha anat complicant com més coses hem aconseguit saber.

És ben bé allò de com més sabem, més ens adonem del poquet que sabem.