Per què el cel de nit és negre?

Tal vegada us ho heu preguntat alguna vegada. Wilhelm Olbers ho va fer fa quasi 200 anys, i va formular la paradoxa que ara porta el seu nom. S’ho va plantejar mogut pel seu esperit inquiet, que el portava a voler entendre el per què de les coses que tothom trobava naturals. La seva paradoxa era aquesta: com és que el cel de nit és negre si hi ha milers de milions de galàxies, cada una amb milers de milions d’estels que envien fotons a l’espai des de fa milers de milions d’anys?

Fa només quatre anys, Alberto Domínguez i Joel Primack ens van explicar la clau del misteri. Simplement, la pregunta no està ben formulada, perquè el cel de nit no és negre. Els dos autors ens ho diuen en llenguatge planer i junt amb Trudy Bell, en aquest article de la revista Scientific American. Alberto Domínguez i Joel Primack van descobrir una dèbil llum extragalàctica de fons (EBL) i la van poder quantificar per primera vegada. Van veure que l’Univers és ple d’un “gas de fotons” enrarit, amb fotons de totes les freqüències i que viatgen per l’espai extragalàctic en totes direccions (vegeu la nota al final).

Mireu la imatge de dalt. És una composició d’imatges de la Via Làctia, feta per l’observatori Europeu Austral de Paranà, al desert d’Atacama. En aquesta web teniu la foto completa, interactiva, que podeu inspeccionar i ampliar per veure’n els detalls. Veient la foto, diríeu que el cel de nit és negre?

De fet podríem fer-nos una altra pregunta: què és el negre? I aquí entraríem en un món inabordable, perquè els darrers cent anys, aquesta pregunta aparentment tan senzilla ha generat milers de pàgines escrites. Per Isaac Newton, el negre era l’absència de llum: el que (no) veiem en una habitació tancada i sense llum a la nit. Però només cal dir que, ara fa un segle, l’estudi de la radiació dels objectes negres va obrir la porta a tota la física quàntica. Perquè no és el mateix estudiar el color negre des d’una perspectiva física (el negre és l’absència de radiació electromagnètica) que mirar-s’ho subjectivament (el negre és quan no veiem res). Fins i tot podem pensar en les eines tecnològiques que hem dissenyat per a millorar i incrementar la nostra visió i que podríem anomenar “ulls artificials” (càmeres d’infraroig, telescopis, càmeres digitals amb temps d’exposició molt llargs). Podem dir que una habitació totalment fosca és negra si resulta que quan fem una foto amb una càmera d’infraroigs, la foto ens mostra que hi havia un got d’aigua calenta? La radiació infraroja d’aquesta aigua, trenca la negror o no? Probablement hem d’acceptar que tot el que d’alguna manera (per exemple, amb telescopis) acabem veient que no és negre, és que no ho és. Per això el cel de nit no és negre…

La imatge i la web interactiva de la Via Làctia em fan pensar en la nostra insignificança. Som agregats de biomassa que existim per una conjunció altíssimament improbable de les lleis físiques de l’Univers. I en canvi, tenim el privilegi de poder mirar i gaudir del cel de nit, de poder fer-ho conscientment, de saber explicar-ho als altres i d’adonar-nos que no és negre. Tot observant la Via Làctia, no puc entendre per què estem produint milions de refugiats que després ens neguem a acollir, i per què tenim aquest afany depredador d’uns recursos naturals que haurien d’estar a l’abast de milers de milions de persones. Per què volem ser els més rics del cementiri, quan no som res?

Per cert, la Judit Carrera diu que el poc ressò de l’atac terrorista que ha patit Lahore als mitjans europeus confirma que hi ha vides amb més valor que d’altres. Pensa que cal entendre millor un món en què l’altre és en nosaltres i en què el coneixement mutu és l’únic antídot que tenim a l’abast contra la por.

————

NOTA: Aquest gas de fotons inclou també la radiació còsmica de fons (CMB, cosmic microwave background) que és que es va generar durant el big bang i és més forta que la EBL. Les CMB i EBL són fàcilment diferenciables i separables degut a que les freqüències de la CMB són més baixes i es troben a la regió de les microones. La llum extragalàctica de fons (EBL) és en canvi dèbil i subtil perquè l’espai extragalàctic és immens si el comparem amb l’espai ocupat per les actuals galàxies o per les que en algun moment han existit, i els seus fotons s’han anat diluint per l’espai. A més, expansió de l’Univers ha causat un desplaçament de la seva freqüència cap al vermell i més enllà, de manera que en gran part ha sortit del nostre espectre visible. Dominguez, Primack i Bell expliquen que el mapa de la radiació EBL és un mapa històric de l’Univers que mostra fins i tot l’evolució de la forma de les galàxies. La radiació de les més antigues, les que habitaven l’Univers quan era jove, té un fort desplaçament cap l’infraroig amb factors que poden arribar a 1,6 i ens presenta galàxies compactes i deformes, amb estels que xocaven entre ells i que encara no havien format els braços giratoris de les actuals galàxies. Les galàxies modernes, en canvi, configuren la part visible i ultraviolada de l’EBL.

Només un detall final: habitualment, el cel de nit que veiem no és negre, però per raons molt més prosaiques. El cel de nit és gris per la nostra contaminació lumínica, que fa que ben sovint no puguem veure quasi cap estel.

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús