Des del nostre racó observem l’univers com qui, no havent eixit mai del seu terrer, mira des de la distància i jutja tot allò que succeeix en altres llocs amb els mateixos criteris amb què jutja les coses de casa. I aquests processos no són observats de manera objectiva, sinó que passen pel filtre de la lent que ens posen els nostres condicionants externs. Heus ací l’error: mirem cap amunt sense adonar-nos que si de cas ens plantegem alguna cosa és perquè existim i tenim consciència i intel·ligència. Consciència de ser i intel·ligència per a la reflexió. Però encara cometem un error més greu si pensem que podem extrapolar les nostres condicions a qualsevol lloc de l’univers: si nosaltres existim i tenim consciència és perquè no s’ha donat cap esdeveniment astronòmic terrible en el nostre entorn en els últims milions d’anys. Dit això sense ànim de dramatitzar, sinó simplement de descriure aspectes rellevants. Val a dir que vivim en una galàxia relativament tranquil·la i la població estel·lar del nostre entorn no sembla gaire violenta.

Però l’univers és violent (i moralment neutre, com afegia encertadament aquell personatge de Woody Allen de la pel·lícula Setembre), i si la vida s’ha desenvolupat en aquest petit planeta nostre és gràcies al fet que, per exemple, no hi havia cap font de raigs gamma (la radiació més energètica), ja fóra persistent, o esporàdicament i extremadament potent, relativament prop. O també perquè el nostre estel no és prou massiu per a exhaurir la fase de fusió d’hidrogen en tan sols alguns milions d’anys per a després morir en una explosió violenta.

Hi ha, curiosament, un aspecte que relaciona la majoria dels escenaris astrofísics en què es produeixen fenòmens molt energètics o violents: la presència o formació d’objectes compactes. En astrofísica entenem per objecte compacte aquell que és massiu i (relativament) petit. Precisament aquells en què la descripció newtoniana de la gravetat i la mecànica clàssica deixen de ser vàlides i es fa necessària la descripció geomètrica de la gravitació que va publicar Albert Einstein en 1915. El camp de l’astrofísica que es dedica a estudiar-los, a més de tots els processos que es produeixen tant en la seua formació com, una vegada formats, al seu voltant, es coneix des dels anys seixanta del segle XX com a «astrofísica relativista» (Shapiro i Teukolsky, 1983/2007).

«Hi ha evidències que apunten a la presència de forats negres supermassius en el nucli de galàxies i quàsars»Aquest camp va créixer de la mà del desenvolupament de l’astronomia més enllà de l’espectre òptic, ja que aquesta estreta finestra a través de la qual el nostre ull i els nostres telescopis tradicionals observen el cel no revela tota la informació que ens arriba del cosmos. A més, no és en aquesta banda on es detecten principalment els fenòmens associats a l’astrofísica relativista. En aquests escenaris, partícules com els electrons, o la seua antipartícula, el positró, són accelerades a velocitats molt pròximes a la de la llum, i arriben a tenir una energia total d’uns quants ordres de magnitud el valor de la seua energia en repòs. Les partícules que adquireixen aquestes energies emeten radiació des de les ones de ràdio fins als raigs gamma, depenent del procés mitjançant el qual radien. Novament, la mecànica clàssica no ens val i recorrem a la teoria de la relativitat especial d’Einstein de 1905.

Evidències observacionals: Els nuclis galàctics

Aquests escenaris extrems es donen ben sovint en presència d’objectes compactes relacionats amb les últimes fases de l’evolució estel·lar (nans blancs, estels de neutrons i forats negres). A escales molt majors, hi ha evidències que apunten a la presència de forats negres supermassius en el nucli de galàxies i quàsars (Netzer, 2013). Tant els nans blancs com els estels de neutrons han estat directament observats en diferents bandes de l’espectre electromagnètic. No obstant això, en el cas dels forats negres, l’observació directa és òbviament impossible, ja que la curvatura que produeixen en l’espaitemps atrapa fins i tot la llum. Podem dir que l’interior del forat es troba causalment desconnectat de l’exterior. A la superfície que separa l’«interior» de l’«exterior» se la coneix com «horitzó de successos». No obstant això, les prediccions teòriques ens diuen que hi ha diverses formes de detectar-los de manera indirecta i les observacions d’alta resolució així ho confirmen.

Llig l’article sencer a la web de Mètode.

José Antonio Font. Departament d’Astronomia i As­trofísica, Universitat de València.

Manel Perucho. Investigador del Departament d’Astronomia i Astrofísica, Universitat de València.

Què és Mètode?

[VilaWeb no és com els altres. Fer un diari compromès i de qualitat té un cost alt i només amb el vostre suport econòmic podrem continuar creixent. Cliqueu aquí.]