La Ràdio Sideral, un viatge còsmic. Hola, còsmiques i còsmics. Benvingudes i benvinguts a La Ràdio Sideral, un viatge sonor per a l'univers. Avui parlarem d'uns dels fenòmens més espectaculars del cosmos, les supernoves. Imaginem una estrella que explota amb una energia tan immensa que durant uns dies pot brillar tant com tota una galàxia sencera. Aquestes explosions còsmiques no només són espectaculars, sinó que també són eines fonamentals per entendre l'univers.
De fet, gràcies a un tipus molt concret d'aquestes explosions, les supernoves del tipus UA, els astrònoms van descobrir que l'univers està expandint cada vegada més ràpid. Avui ens acompanyarà una investigadora que estudia precisament aquest fenomen fascinant. Parlarem amb Cristina Jiménez, investigadora de l'Institut de Ciències de l'Espai.
Elíces Cessic, que treballa en l'estudi d'aquestes explosions estel·lars i en el que ens poden revelar sobre la evolució de l'univers. Però abans de parlar amb ella, com sempre, fem una mirada ràpida al cel de la setmana. Així que comencem. Afebrides Astronòmiques
Bona nit! Aquesta setmana tornem a l'objecte nocturn i de vegades diurn més conegut de tots, la Lluna. Tindrem una Lluna en fase creixent, fins la nit del dimecres 1 d'abril al dijous 2, on assolirà la totalitat.
Considero que el millor moment per observar i fotografiar la Lluna és justament aquest, quan està creixent, ja que surt de dia i s'amaga de nit, el que vol dir que a primera hora de la nit la tenim alta al cel, i per tant no cal anar a dormir tard per poder-la gaudir. A més a més, tant en fase creixent com decreixent és quan podem veure el terminador, que vindria a ser la sortida de sol i la posta de sol a la Lluna respectivament.
És en aquest terminador on podem observar millor els detalls dels cràters, les serralades i les valls de la Lluna, ja que és on es generen unes ombres més llargues i, per tant, quan ho mirem de ben a prop, sembla que estiguem allà i ho estiguem veient en tres dimensions.
El terminador és, doncs, la franja que separa la part il·luminada de la part fosca de la Lluna. I durant la fase creixent, també la de creixent, canvia cada dia de posició. I, per tant, tenim l'oportunitat de cada dia descobrir i gaudir de noves parts del nostre satèl·lit amb el màxim contrast.
De fet, hi ha accidents geogràfics lunars que són tan petits vistos des de la Terra, o tan semblants al seu voltant, que només es poden distingir quan el terminador es troba sobre d'ells, i alguns fins i tot només durant uns pocs minuts o hores cada mes, quan el joc de llums i ombres generat és l'idoni per a destacar aquella zona del nostre gran satèl·lit.
Així doncs, si la meteorologia es porta bé, no teniu cap excusa per no sortir a observar, ja que tindrem allà a la Lluna, plena de racons per explorar esperant que l'observem.
Avui ens acompanya Cristina Jiménez, investigadora de l'Institut de Ciències de l'Espai de l'ICE, CSIC, un centre de referència en recerca astrofísica. Cristina treballa en l'estudi de les estrelles, aquests enormes reactors nuclears que il·luminen les galàxies i que, de fet, són responsables de la formació dels elements crímics que fan possible la vida. Amb ella intentarem entendre millor com néixen, com evolucionen i com moren les estrelles.
Cristina, benvinguda a la Ràdio Sideral. Gràcies per estar-hi. Moltes gràcies a vosaltres per convidar-me. És un plaer. Doncs el plaer és mutu. I una de les primeres preguntes que nosaltres ens centrem quan veiem i mirem el cel, que veiem aquells punts i ens diuen que són estrelles, què és el que realment estem mirant quan estem mirant aquells punts?
Bé, nosaltres veiem punts perquè al final estem mirant molt, molt lluny i per tant veiem el cel com si fos una projecció en una dimensió d'una cosa que evidentment en té tres. Bé, tècnicament en té quatre. Sí, sí, sí. Però ho deixarem per un altre moment això. Al final nosaltres el que veiem com a estrelles no deixen de ser boles gegants de gas?
que al seu interior produeixen reaccions termonuclears i gràcies a això emeten llum, com una bombeta. I llavors, exacte, són reactors nuclears, però què és el que està passant realment al seu interior? Molt bé, doncs nosaltres el que tenim al seu interior és que tenim uns àtoms, uns elements que són...
lleugers, principalment l'hidrogen, i el que passa amb aquests àtoms és que es combinen entre ells, es crea un element més pesant, cosa que crea elements que no existien anteriorment, i el que fa és que es produeixi una quantitat enorme d'energia, la qual no es perd, no hi ha cap residu d'aquesta reacció, i gràcies a això,
es produeix aquesta llum. De fet, les nostres centres nuclears estan inspirades en això, però van al revés. Van al revés. O sigui, que en vez de convertir-se dos àtoms d'hidrogen en un dèl·lic, separen els àtoms i els converteixen en altres elements, i aquesta separació, igual que aquesta fusió, com bé tu has dit, llibera moltíssima energia, no? Exacte.
Llavors, nosaltres tenim una estrella que ens acompanya i que ens dona la vida, que és el nostre sol. És una estrella especial o és més aviat una estrella normaleta? Doncs sento decepcionar tothom, perquè al final el sol és la nostra estrella i jo entenc que ens l'estimem molt, però dit de manera...
Simple, el Sol és una estrella molt comú, no és una estrella única al firmament i de fet és un dels grups dels que n'hi ha més, així que no som únics. No som únics ni especials, som unes persones, som uns éssers vius que estem allà, que estem allà gràcies al Sol. Llavors, el Sol, com les altres estrelles,
van néixer. Com neixen les estrelles? Bé, les estrelles neixen una mica del que seria un procés de reciclatge. És a dir, dels remenents que hi ha anteriorment d'altres estrelles i grans masses de gas i de pols, aquestes comencen a calentar-se i cada cop a condensar-se més i augmentar la temperatura
fins que al final es crea una protostrella que va evolucionant fins que comença a metre llum i, per tant, a produir aquestes reaccions termonuclears. Aquest procés passa, és a dir, l'estrella neix, passa la seva vida, mor, i quan mor, que pot morir de diferents maneres, suposo que ho comentaré a continuació, el que queda d'aquesta estrella torna a permetre que es formin futures estrelles, així que al final és un procés de reciclatge.
Sí, sí, sí, sí. O sigui, vista així... De fet, nosaltres som observadors i som astrònoms amateurs. Els nostres oients a vegades no ho saben, però tenim en el cel imatges que ens donen una mica com una pel·lícula d'acció de cada esdeveniment. I un dels esdeveniments que pot donar peu i donar veu a això que acabes de mencionar potser és la nebulosa d'Orió, no?
Sí, ja que la Nebulosa d'Orió és una zona molt interessant, de fet, pels astrònoms aficionats que feu astrofotografia, és una zona preciosa d'observar, en la meva opinió. Sí, és preciosa, sí, sí. I és una zona on hi ha moltíssima formació estel·lar, hi ha estrelles molt joves, estrelles molt brillants...
I gràcies a això, doncs, ja dic, una persona amb un telescopi d'aficionat, ara mateix, de fet, és espectacular, perquè gràcies a la intel·ligència artificial hi ha uns telescopis que ja no necessites ni saber processar d'imatge. Sí, sí. I es permeten veure tot aquest gas, aquestes estrelles joves com s'estan formant, és una mica com el cicle de la vida.
Exacte. És una passada, no? Perquè ens trobem que veiem estrelles envoltades de pols que diguem com si a vegades quan jo faig divulgacions dic això és una sala de part. Això és un lloc on veiem com neixen noves estructures. I ara la meva pregunta...
seria si totes les estrelles neixen de la mateixa manera o si també existeixen altres tipus de neixements estel·lars? No soc experta en aquest camp però sí que és cert el que et puc dir és que depenent de la massa que tindran les estrelles així com hi ha dos camins d'evolució estel·là
sí que tinc consciència que hi ha diferents mecanismes segons la massa de l'estrella. Però no sóc experta exactament en aquest camp com per dir-te amb molt detall, però sí que és cert en aquest aspecte que les estrelles al final, depenent de la seva massa, es formaran més de pressa o més lentes. De fet, pot passar el cas que l'estrella sigui fallida. No sé si n'has sentit a parlar de les nanes marrons.
Sí, sí, sí, les enanes marrons són aquest tipus d'estrelles que no acaben de, diguem, de tenir el que anomenem per ser una estrella, no?, fer fusió nuclear, llavors se queden allà, reben aquest nom perquè no meten llum i se queden molt petites, som molt petites, sí, sí, n'he sentit a parlar, sí.
Clar, és a dir, les reaccions termonuclears no es poden produir en una situació qualsevol. És a dir, jo aquí, en una temperatura ambient, amb unes condicions de pressió ambiental normal, no puc produir reaccions termonuclears. S'ha d'aconseguir un mínim de temperatura, de pressió i de densitat concreta perquè això es pugui produir. Per tant, si no s'arriba a aquest límit,
L'estrella és fallida? És una estrella fallida. En qualsevol cas, totes les estrelles tenen un cicle de vida segons la seva massa, segons el seu volum, la seva massa.
Hi ha algun tipus d'estrelles que quan arriba la part que acaba de consumir, diguem, les primeres accions, els primers àtoms, les fusions que realitzen i al final...
es queden sense prou força com per fusionar segons quins elements, doncs s'apaguen. I pel que sé, em sembla que es queden com un reducte del que va ser una estrella, s'apaga, se va diluint i el que queda al final és una nana blanca, un nant blanc. Correcte. Però després hi ha altres tipus d'estrelles que per la seva condició massa...
arriben a un element en què té més força, va creixent, va creixent, i què passa? Explota. Bum! Llavors, a aquest tipus d'estrees què els passa quan exploten? I per què exploten? Arriba un punt que...
Aquestes estrelles van consumint les seves capes i van creant elements cada cop més pesants, fins que arriba un punt que ja no poden generar elements més pesants i com que no poden sostenir-se sobre si mateixes, es trenca l'equilibri i tota aquesta massa de gas que queda de la pròpia estrella explota, bàsicament.
Aquestes són el tipus de supernoves que anomenem col·lapse gravitatori, però no són l'únic tipus de supernoves que estudiem. De fet, no són les que principalment estudio jo. I quines són les que estudies, Cristina? Jo estudio les supernoves de tipus UA, que són un tipus de supernoves una mica diferents. Quina és la diferència?
Doncs en una supernova termonuclear nosaltres tenim l'explosió d'una estrella. Quin és el tema? L'univers és, com dic jo, és una societat. Les estrelles no estan aïllades, la majoria d'estrelles viuen en sistemes múltiples. Què és el que passa? Nosaltres hem dit que una estrella quan té baixa massa acaba morint com una nana blanca.
Però ara imagina't que aquesta estrella no està sola. Té al seu voltant una estrella molt gran. Com que aquestes estrelles estan a prop, tindran una atracció gravitatòria. I el que pot ser és que una comenci a passar massa a l'altra. I si l'estrella remenent adquireix una certa massa crítica, deixa de ser estable i el que fa és que explota. I això són les supernoves de tipus UA.
Mare meva. Doncs són unes explosions molt bèsties, no aquestes? Sí. Per què? Llavors, quan explota aquesta... O sigui, com podem detectar una explosió d'una tipus UA? Com la podem detectar?
Una detecció d'una supernova UA es detecta d'una forma similar a la d'una supernova termonuclear. Nosaltres el que fem a nivell professional
hi ha ara mateix grups i col·laboracions d'astrònoms que tenen instruments que de manera automàtica mapegen el cel. Llavors, si tu has anat mapejant una zona i veus que de cop tens un punt que és més brillant que abans, el que es fa és que s'avalua mitjançant eines d'intel·ligència artificial i després allà entren els astrònoms que intenten avaluar els candidats
segons les seves característiques i decideixen si val la pena o no seguir observant aquesta possible supernova o el tipus d'explosió que sigui, segons el que hem vist. Al final la intel·ligència artificial et pot dir moltes coses, però tu has de posar la teva part.
I en el teu cas, què és el que estudies exactament quan reps informació i han detectat que realment és una supernova de tipus UA? Bé, jo no estudio, és una mica complicat, però jo estudio principalment les galàxies on exploten aquestes supernoves. Com hem dit, l'univers és una societat on hi ha moltes estrelles, hi ha molts núvols de gas, hi ha...
moltes coses. Llavors, una de les coses que nosaltres necessitem és saber, per caracteritzar bé aquestes explosions, com afecta l'entorn al que nosaltres veiem. És a dir, si nosaltres tenim
un vidre translúcid davant nostre, veurem la nostra llum d'una manera molt diferent que si, per exemple, tenim un vidre opac completament, no? Sí, sí, exacte. Doncs aquesta és una mica la idea, perquè al final nosaltres podem agafar la lluminositat del punt que veiem, però pot ser que estigui tapat perquè hi hagi un núvol de gas que el fa pràcticament imperceptible. Ostres, clar, clar.
Doncs jo estudio els efectes que això produeix per, primer de tot, poder millorar les mesures i, número dos, especialment en la seva aplicació en cosmologia. Déu-n'hi-do. Ostres, pues quina cosa més realment apoteósica, no? O sigui, perquè...
poder detectar a partir d'algo que no veus, vull dir, que no està. Vull dir, suposo que entenc que, òbviament, quan hi ha una explosió d'aquest estil, es meten molt tipus d'ones de tota mena i suposo que algunes s'haurien de detectar, no? Però, bé, a fi d'efecte, també, pel poc que sé, vull dir, hi ha...
I com bé tu has dit, hi ha eines que ens poden ajudar a poder detectar-ho, no? És una passada, autènticament. Darrerament, estic jo en un grup de supernoves, justament, i la cosa, la detecció de supernoves a nivell galàctic, de tant en tant surt alguna galàxia i...
I bé, nosaltres com a astrònoms amateurs la podem mesurar, no? En el teu cas, teniu alguns candidats o candidates de dir, mira, aquí sembla ser que possiblement, o no, o és arbitrari i segons com els telescopis robòtics van fent i us donen l'avís?
Ara mateix, un dels problemes principals que hi ha al nostre camp és que s'estan obtenint una quantitat de dades enormes, sobretot gràcies a totes aquestes dades automatitzades, i el problema principal està en la gestió de les dades. És a dir, cada dia apareixen candidats i s'han de poder seguir, al final has de poder anar observant al llarg del temps per poder conèixer
per exemple, quin tipus de supernova és? Perquè una de les coses que es fa servir és la corba de llum. Bàsicament, es vas observant cada dia i vas mirant si és més brillant o més tènue que el dia anterior. Això, si tens un candidat o dos,
És senzill, però quan estem parlant d'una quantitat enorme de dades, per molt que hi hagi intel·ligència artificial, al final l'ésser humà ha d'intervenir. I aquí és on està la part complicada ara mateix. És molt complicat gestionar tot això. I es fa a nivell de col·laboracions internacionals.
Clar, és com un embut, no? Jo ho veig així. I no es poden fer servir supercomputadores d'aquestes que diuen ara que són quàntiques, que poden resoldre dades molt ràpidament? No sé si tenen accés a aquest tipus de tecnologies.
O sigui, evidentment, moltes d'aquestes dades, tot això que he dit de la intel·ligència artificial, es processa tot en superordinadors. El problema és que arriba un punt en el qual la interacció humana encara és necessària. Perquè tu has de decidir si continua observant o no. I al final...
L'ordinador detecta, evidentment, patrons. Al final és el que fa la intel·ligència artificial. Tu li entres unes dades que ja saps el que són i ell t'intenta buscar els mateixos patrons a les altres. Però segueix necessitant la interacció humana en el punt en què algú ha de decidir quin és el candidat que t'interessa i el candidat que no. I això...
Malauradament, encara és necessari, i crec que és la part, diguem-ne, que ens segueix donant feina, perquè si tot ho pogués fer l'ordinador, al final... Al final, clar, no ho tindríem, està clar, està clar. Que, evidentment, per molt que l'ordinador ho pogués fer tot, una cosa és tu tenir les dades, algú ha d'entendre que està darrere, i l'ordinador encara no és capaç de fer tot això tampoc.
Molt bé, molt bé. Jo una mica veig això, que necessitem nosaltres mateixos i necessitem per sort la voluntat dels professionals com vosaltres que feu aquesta tasca tan important.
per poder anar mesurant i sobretot fent ciència. I ara una mica tornant al més pur observadora que està mirant el cel, si tinguessis que mirar el cel i diguessis d'aquestes estrelles quina podria ser una bona candidata per ser del tipus supernova UA, quina diries d'estrelles que podem observar?
Uh, és complicat. Les supernoves UA passen més lluny que les supernoves, diguem-ne, de col·lapse gravitatori. Sí que et sabria dir que Betelgeuse explotarà aviat, però serà cor-collapse, no serà UA. Exacte. Aquesta, de fet...
Va haver-hi notícies l'any 2019, a finals del 2019, perquè va baixar d'intensitat de llum i tots van, com la comunitat, va dir estigueu atents que en aquests propers 100.000 anys pot ser que col·lapsi, que exploti. Però, per exemple, a mi em ve al cap Sirius.
Jo he tingut l'oportunitat d'observar Sirius, la nana que té al costat, la nana blanca que té al costat, i dic, ostres, en el moment que Sirius sigui més gran, no sé, eh? Sí, sí, és un tema molt complicat. De fet, vaig estar a una conferència l'hem passat i una de les coses que es va presentar era...
Intentar trobar la manera de com poder predir aquestes supernoves. Perquè és una cosa que encara no tenim, diguem-ne, els astrònoms per la mà. O sigui, sí que hi ha casos obvis com Betelgeuse, que sembla que passarà. Probablement ja no hi siguem, o sí, qui sap. Qui sap. Però en el cas de les supernoves UAM és més complicat, perquè estan més lluny. Clar.
solen passar més lluny, llavors el que passa, com que sol passar més lluny és més difícil, diguem-ne, poder tenir, diguem-ne, una mínima idea de què passarà, però sí que és cert que s'està intentant desenvolupar tècniques cap a aquesta direcció, però encara està molt prematur, així que no podria donar una resposta concreta, dir, això es fa així, malauradament no n'hi ha, algun dia n'hi haurà, estic segura, però no ara.
I hi ha hagut alguna descoberta recent ara sobre estrelles o sobre explosions o supernoves del tipus UA que t'hagi sorprès? O esteu en el camp de la investigació, com has mencionat? Bé...
Jo, com dic, és curiós perquè jo abans de dedicar-me a aquest àmbit professionalment pensava, doncs, això, que cada dia es descobrien potser una o fins i tot una al mes o una a l'any, no tenia idea de quina magnitud estàvem parlant de supernoves. Sí, sí. És curiós perquè, evidentment, a mesura que t'introdueixes al camp, doncs et trobes...
cada dia, si estàs llegint literatura, que avui es publica l'article sobre aquesta supernova que està en aquesta galàxia així, aquesta que està en aquesta galàxia xar, aquesta que té X característiques diferents. A mi, a títol personal, em sento molt fan, sobretot de les supernoves de col·lapse gravitatori, perquè normalment solen passar en galàxies que són...
espirals i que en general estan observades amb gran resolució. Un sí, per exemple, va a les bases de dades de fangs, que és espectroscopia de camp integral. Aquelles imatges són precioses. I ja potser no ve tant des del camp, diguem-ne, estrictament professional, però a mi és una cosa que m'apassiona i que em segueix apassionant de veure, de dir, uau, que maco.
Uau, sí, sí. De fet, jo ara recordo algunes supernoves que hi van haver en algunes galàxies d'espirals, com M51 fa uns quants anys, o M100 també, va haver-hi una altra també molt bonica. I tu, a banda de treballar, tens afició per l'astronomia? Observes el cel? Fas servir algun instrument per observar? O només t'ho dediques a nivell professional?
Doncs bé, la realitat, tinc un telescopi, bé, ara, visc en un poble, sí que alguna cosa veig. Tinc la bona o la mala sort d'haver viscut
més de 30 anys de Tarragona, i qui viu a Tarragona sap malauradament la contaminació lumínica que hi ha. Llavors, jo des de petita m'ha agradat l'astronomia, vaig estar insistint molt els meus pares que em regalessin un telescopi, em van regalar un telescopi, i el que passava és que veia la Lluna i poc més, perquè amb la contaminació lumínica que hi ha és realment complicat.
Això sí, m'he tingut la sort, gràcies a que he hagut d'anar a observatoris professionals, de poder veure el cel des d'allà. I el cel d'allà és espectacular. És a dir, m'agrada més mirar el cel a simple vista quasi que observar professionalment, perquè al final estàs darrere d'un ordinador. Però veure núvols d'amagallanes a simple vista és una de les experiències més increïbles que he tingut en la meva vida.
Buah, quina passada. Mira, se me posa la pell de gallina. És que és veritat, eh? És una cosa al·lucinant, realment. I de fet, mira, ara que menciones Magallanes, allà recordo que va haver-hi de les primeres, les de més a prop, no? De Supernovas, va haver-hi una l'any 87, si no recordo malament.
Sí, sí. I van ser de les deteccions, em sembla que precoces, que les van poder detectar just en el moment en què va començar a emetre.
aquesta explosió. Cristina, moltíssimes gràcies, de veritat, per haver-nos obert aquest camí cap a les estrelles i les explosions de les estrelles. Un cap apassionant. I res, moltíssimes gràcies, Cristina. Moltes gràcies a tu. Un plaer.
Hola a tothom! Avui us proposo imaginar l'univers com un iceberg. Quan mirem el cel, veiem estrelles, planetes, galàxies... Però això és només la punta, la part visible. Els científics calculen que tot el que podem veure representa només un 5% de l'univers. Sí, sí, només un 5%. Això ho inclou tot, el Sol, la Terra i nosaltres.
Sota la superfície hi ha la resta de l'iceberg. Un 27% és matèria fosca. No la podem veure, però sabem que hi és perquè té gravetat. És com una estructura invisible que manté les galàxies unides, evitant que es desfacin.
i encara més avall de l'Isaberg la part més gran, un 68% és energia fosca. Una cosa encara més misteriosa, que sembla estar fent que l'univers s'expandeixi cada vegada més ràpid.
De fet, el 1998 es va descobrir que aquesta expansió no només continua, sinó que s'accelera. És com si l'univers s'estigués inflant cada vegada més de pressa. Quan mirem el cel, en realitat estem mirant només una petita part del que existeix, perquè tota aquesta matèria fosca i energia fosca no emeten llum. És a dir, gran part de l'univers és completament invisible, fins i tot amb els millors telescopis.
Això vol dir que la ciència encara està intentant entendre la major part del cosmos i que, malgrat tot el que hem descobert, encara ens queda molt univers per descobrir. Fins la propera setmana!
Avui hem descobert que les explosions d'estrelles llunyans poden ajudar-nos a respondre a una de les preguntes més grans de la humanitat. Com funciona l'univers a gran escala? Moltes gràcies, Cristina Jiménez, per acompanyar-nos avui i ajudar-nos a entendre millor aquests fenòmens tan fascinants. I a tots vosaltres, còsmiques i còsmics, gràcies per escoltar la Ràdio Sideral. I recordeu que ens podeu seguir a Spotify i Vox...
Ona la Torre i Ràdio Sant Pere i Sant Pau. Si us ha agradat el programa, compartiu-lo, perquè l'univers és immens però la curiositat humana encara ho és més. Fins la propera i recordeu, mireu amunt!