Arxiu del dijous, 2/12/2010

Nous ulls per l’Univers

dijous, 2/12/2010

Probablement les imatges més espectaculars que hem vist de l’Univers s’han obtingut amb el Telescopi espacial Hubble. Aquell aparell situat més enllà de l’atmosfera terrestre ens ha permès mirar indrets que fins ara desconeixíem, i també ha donat un nou perfil a zones que ja sabíem que existien però de les que només intuíem els detalls.

Però els anys passen, i ja toca posar en marxa una nova generació d’instruments. De fet, ja hi ha telescopis espacials espectaculars en funcionament, però la nova joia de la corona serà el Telescopi espacial James Weeb, que es posarà en funcionament, si tot va bé, l’any 2014. Aquest és el que es considera els substitut del Hubble, i per un bon motiu.

Quan els humans observem les estrelles i mirem l’univers, ens limitem a les radiacions visibles que arriben als nostres ulls. El firmament és espectacular, però en realitat veiem només una petita part del que hi ha. La zona visible de l’espectre electromagnètic és molt petita i hi ha molts objectes, moltes regions de l’Univers, que emeten senyals molt brillants però en altres freqüències, com els raigs gamma, els raigs X, l’ultraviolat, l’infraroig o les ones de radio.

És com si una orquestra estigués tocant una grandiosa simfonia i les nostres orelles només podessin escoltar les flautes travesseres.

Aquesta limitació la podem resoldre amb la tecnologia i podem dissenyar telescopis que captin radiacions a diferents longituds d’ona. Doncs el James Weeb mirarà l’Univers en la zona dels infraroigs. El Hubble treballava en el visible i també tenia una càmera d’infraroig, però semblarà de joguina comparada amb la que posarem en funcionament en pocs anys. En principi podríem dir que molt bé. Que ara tindrem imatges d’infraroig enlloc de visible. I que?

Doncs l’infraroig resulta particularment interessant per un parell de motius. El primer és que l’Univers està ple de pols còsmica. Fins i tot a l’espai hi ha ocasionalment partícules de pols. Però com que les distàncies són tant grans, a la llarga la llum que arriba de galàxies llunyanes queda molt apagada per culpa de la pols. La gràcia és que aquesta pols tapa la llum visible, però no afecta pràcticament a les radiacions infraroges. Si voleu fer-vos una idea, podeu comparar la mateixa imatge obtinguda pel Hubble amb la càmera visible i la infraroja. La diferència és espectacular i un bon exemple de com varien les coses segons la longitud d’ona triada per mirar. L’infraroig permet veure moltes mes coses que quedaven ocultes en el visible!

Però hi ha un altre fet interessant. Sabem que l’Univers es va expandint i això fa que la llum, a mida que va corrent a través de les distàncies siderals vagi experimentant un petit canvi. La seva longitud d’ona es va fent lleugerament més gran a mida que passa el temps. Els astrònoms en diuen d’això “desplaçament cap al roig”, perquè del visible, el roig és el color que té la longitud d’ona més gran.

En el cas dels objectes més llunyans de l’Univers, la llum que van emetre ha estat viatjant milers de milions d’anys abans d’arribar aquí. Això vol dir que els veiem tal com eren fa milers de milions d’anys, quan l’Univers era molt jove. I aquests només els podrem veure en l’espectre infraroig, perquè la seva llum, que originàriament era visible s’ha desplaçat tant cap al roig que ja cau dins aquesta zona de l’espectre. Per tant, amb el Telescopi James Weeb, podrem veure els primers objectes que van començar a brillar a l’Univers quan aquest era molt i molt jove.

El problema és que per fer això caldrà posar el telescopi lluny de cap font de infrarojos. I això vol dir lluny de la Terra. Per sort, hi ha uns quants punts a l’espai que gràcies als efectes de la gravetat resulten excepcionalment estables per qualsevol nau (o asteroide) que estigui allà. Es diuen els punts de Lagranje, i el James Weeb el posaran en un d’ells. En l’anomenat Lagrange 2. A un milió i mig de quilòmetres de la Terra.

A més el telescopi ha d’estar sempre a l’ombra. Un raig de Sol deixaria els aparells inutilitzats. De manera que portarà un gran para-sol que el mantindrà ben tapadet. I finalment cal que pugui treballar amb una extrema precisió. Com que és tan gran (més de sis metres de diàmetre) està fet per vuit miralls separats que junts enfocaran la imatge. Aquests miralls han d’ajustar-se amb precisió més que mil·limètrica. Ha calgut desenvolupar un nou material que aguanti treballar a temperatures de 246 °C sota zero i al fer-ho és deformi  menys d’una milionèsima de mil·límetre.

Com que els enginyers deuen ser uns catxondos, han batejat aquest material com unobtainium, igual que el material de la pel·lícula “Avatar”. En el fons el nom només vol dir “que no es pot aconseguir”.

Un telescopi super-sensible, situat a milions de quilòmetres, fet amb nous materials i amb tècniques òptiques d’allò més sofisticades. Un gran esforç però que segur que ens donarà una nova visió de l’Univers. Ja tinc ganes de veure la primera foto!