24/12/2019

Púlsars: escolteu la seva música amb RadioAstron, Gérard Grisey i Jean-Pierre Luminet

Fa gairebé 30 anys, el compositor francès Gérard Grisey es va unir amb l’astrofísic Jean-Pierre Luminet per crear una obra musical utilitzant els "batecs del cor" dels púlsars, aquestes estrelles hiperdenses més petites que una muntanya però tan pesades com el Sol. La Hubble russa de la radio astronomia; RadioAstron, ha permès una posada en escena artística i musical d’aquestes estrelles paradoxalment difuntes.


El 2011, Rússia va llançar un radiotelescopi espacial sense precedents. Anomenat RadioAstron o Spektr-R, es podria comparar amb el telescopi Hubble però en el camp de les ones de ràdio. En una òrbita especialment alta al voltant de la Terra, es podria utilitzar per fer la síntesi d'obertura combinant les seves observacions amb les d'altres radiotelescopis de la Terra per obtenir amb una tècnica d'interferometria l'equivalent a un instrument de centenars de milers de quilòmetres. Va ser exactament la mateixa tècnica que va fer possible l’èxit del Event Horizon Telescope, que va proporcionar la primera imatge del que sembla ser un forat negre supermassiu: M87. Futura va dedicar diversos articles a RadioAstron perquè el seu potencial de descobriments en cosmologia i astrofísica era important. El destí del satèl·lit, però, ha estat incert des del gener del 2019.

Es manté el fet que va permetre estudiar quàsars, per intentar esbrinar si els forats negres supermassius que se suposa que hi ha darrere de les seves formidables emissions d’energia no eren forats de cuc o púlsars, aquestes estrelles de neutrons molt denses, que són una mena de rellotges i fars còsmics que es poden utilitzar per a la navegació interplanetària, fins i tot interestel·lar. Per cert, la placa de Pioneer 2 i el disc d'or de les sondes Voyager contenen les coordenades del Sistema Solar segons els púlsars coneguts a la Via Làctia per a una possible civilització ET que els recuperés.

El vídeo mostra les coordenades astronòmiques de 10 púlsars observades per RadioAstron
amb els seus períodes en segons. Per a més detalls, llegiu els comentaris del text següent.
© Роскосмос-Roscosmos ТВ

El negre de l'estrella
L’agència espacial russa Roscosmos (Роскосмос en rus) acaba de posar en línia una vídeo posada en escena basada, en certa manera, en la música dels púlsars estudiada amb RadioAstron. Aquestes estrelles, efectivament, donen lloc a polsos electromagnètics periòdics, alguns dels quals tenen períodes de l’ordre d’un segon i que per tant es poden transposar en ones sonores audibles. Una dotzena s’acaba d’escenificar amb la durada de les seves pulsacions. Hi ha els famosos púlsars del Cranc i de Vela PSR B0833-45.

No és una novetat, fa gairebé 30 anys que el compositor francès de música espectral Gérard Grisey, en col·laboració amb l’astrofísic Jean-Pierre Luminet, va utilitzar les pulsacions del cor dels púlsars en una de les seves obres; El negre de l'estrella, tal com van explicar els dos homes als vídeos a continuació.

El compositor Gérard Grisey i l’astrofísic Jean-Pierre Luminet parlen de la seva obra"Le Noir de l’Étoile" (El negre de la estrella) © Jean-Pierre Luminet

Recordeu que els púlsars són objectes fascinants que els astrofísics han estudiat des del seu descobriment el 1967 per Jocelyn Bell. De fet, han estat estudiats teòricament durant més temps, ja que són estrelles de neutrons (ho sabem des del 1971 i per la obra del premi Nobel de física Riccardo Giacconi) i que l'existència d'aquests va ser prevista al 1933 per Zwicky i Baade. La primera descripció teòrica detallada de les estrelles de neutrons va ser donada el 1939 per Oppenheimer i Volkkoff, i va ser a finals dels anys 60 que els astrofísics Franco Pacini i Thomas Gold, respectivament italià i britànic, van comprendre que aquests objectes podrien comportar-se com els púlsars de Jocelyn Bell. 

Recordeu que es poden configurar els idiomes de les subtitulacions a la configuració dels vídeos.
Una altra entrevista de Jean-Pierre Luminet a "
Le Noir de l'Étoile". © Jean-Pierre Luminet

Púlsars, estrelles mortes deixades per explosions de supernova
Punt i final de l’evolució de certes estrelles que van explotar en supernoves SN II mentre s’ensorraven gravitatòriament, les estrelles de neutrons, la massa de les quals és de l’ordre de la del Sol, tenen un diàmetre d’unes poques desenes de quilòmetres com a màxim, i s’assemblen a un nucli d’àtoms gegantí. La densitat, el camp gravitatori i el camp magnètic són per tant extrems i gairebé tota la física és necessària per comprendre les propietats d’un estel de neutrons: la relativitat general per descomptat, però també la magnetohidrodinàmica, la teoria de la superfluïdesa i la de la  superconductivitat .

Com el seu nom indica, els púlsars emeten ones ràdio a un ritme ràpid i regular. Per entendre el motiu d’aquest fenomen, cal saber que totes les estrelles giren sobre si mateixes. Tanmateix, de la mateixa manera que un patinador veu que la seva velocitat de rotació s’accelera quan porta els braços cap al seu cos, una estrella que s’esfondra veu augmentar la seva velocitat de rotació. És una conseqüència de la conservació del moment angular, una de les lleis més fonamentals de la física. Així, una estrella té un camp magnètic que ha de ser amplificat mitjançant la conservació del flux quan es contrau. Just després de la seva formació, el nucli calent i dens d’una estrella que s’ha convertit en una estrella de neutrons, per tant, ha de girar bastant ràpidament. S'activa un mecanisme, vinculat al camp magnètic, que porta l'estrella a irradiar-se poderosament emetent un feix d'ones de ràdio col·limades com un far. Quan aquest feix creua l’òrbita terrestre, es detecta en un radiotelescopi com una sèrie regular de "bips".

La gran majoria dels púlsars tenen un període de rotació d’entre 0,1 i 10 segons. En perdre l’energia cinètica de rotació a través del flux d’ones de ràdio, es redueixen lentament i, en deu milions d’anys com a màxim, la seva velocitat de rotació es fa massa baixa per generar una emissió de ràdio.


Ho he vist aquí.

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquí pots deixar el teu comentari