No, la Terra no és el centre de l’Univers. El Sol tampoc. El nostre planeta, la nostra galàxia són uns anònims perduts en la immensitat del cosmos. Descobriu aquí algunes nocions de cosmologia que us permetran comprendre millor quin és el nostre lloc a l’Univers.
El contingut “Energia-Matèria” de l’Univers està dominat en un 70% per l’energia fosca. Però, com detectar-la?. La recerca de l' energia fosca ja s'ha iniciat.
Com ja hem vist anteriorment en aquest dossier, l’observació de supernoves, considerades com candeles estàndard, indica que l’expansió de l’Univers s’està accelerant (resultat corroborat també per altres mètodes) contràriament a les prediccions del model del "Big Bang estàndard".
Aquest resultat no entra en contradicció amb la teoria de la relativitat d'Einstein, ja que és suficient per trobar un "contingut Energia-Matèria" que tingui un efecte gravitatori "repulsiu" i no "atractiu" com la matèria, (fosca o no).
Descobrirem alguna vegada la veritable naturalesa de l’energia fosca? Imatge del VLT
(Telescopi molt gran) a Xile. © Fmillour, CC by-sa 3.0
(Telescopi molt gran) a Xile. © Fmillour, CC by-sa 3.0
Aquest descobriment revela en realitat l’existència d’una nova forma d’energia anomenada energia fosca. Aquesta energia tindria propietats anàlogues a les que posseïx "l'energia al buit" en la física de partícules i dominaria (de nou) la dinàmica de l'Univers en els nostres temps!
La càmera MegaPrime (esquerra), construïda per la CEA, està instal·lada al telescopi
CFH de Hawaii. És una càmera formada per un mosaic de 40 CCD (a la dreta).
Aquesta càmera cobreix un camp d’1º x 1º sobre el cel. L’àrea coberta permet, amb
observacions separades uns dies, tenir sempre supernoves que esclaten a la zona
del cel observada. © CEA/CFH
CFH de Hawaii. És una càmera formada per un mosaic de 40 CCD (a la dreta).
Aquesta càmera cobreix un camp d’1º x 1º sobre el cel. L’àrea coberta permet, amb
observacions separades uns dies, tenir sempre supernoves que esclaten a la zona
del cel observada. © CEA/CFH
Naturalesa de l'energia fosca
Després de la fase de descobriments del 1995, s'han dedicat molts esforços per demostrar definitivament aquesta fase d’acceleració i, sobretot, per identificar-ne el motor. L’enquesta rau en determinar la naturalesa d’aquesta energia fosca (i determinar una possible evolució amb el temps còsmic) i les seves profundes conseqüències per al nostre coneixement fonamental de l’Univers i les seves lleis.
Una gran part de les distàncies de les supernoves del programa SNLS -sigles en anglès
de Supernova Legacy Survey (Estudi del llegat de les Supernoves), es van mesurar
mitjançant espectrògrafs instal·lats als telescopis de 8 metres que constitueixen
el VLT a Paranal, Xile. © ESO
de Supernova Legacy Survey (Estudi del llegat de les Supernoves), es van mesurar
mitjançant espectrògrafs instal·lats als telescopis de 8 metres que constitueixen
el VLT a Paranal, Xile. © ESO
El LAM i el CPPM col·laboren en aquesta perspectiva en projectes conjunts. Aquests projectes es basen, entre d'altres, en l'observació de supernoves llunyanes mitjançant telescopis terrestres o embarcats. En particular, aquests laboratoris participen en l’anàlisi de supernoves del SNLS observades des del telescopis CFHT a Hawaii i VLT a Xile.
En paral·lel, els dos laboratoris participen en la definició d’un espectrògraf que s’instal·larà al futur satèl·lit dedicat a la caracterització de la energia fosca JDEM/SNAP. Aquest instrument espacial proporcionarà dades d'una riquesa i precisió inigualables en aquest camp de ràpid desenvolupament.
El projecte de satèl·lit SNAP (Supernova/Acceleration Probe) serà capaç cada any, de mesurar
la distància de milers de supernoves llunyanes i cobrir grans àrees del cel per detectar i
mesurar els efectes de les lents gravitacionals creades per la distribució de la matèria fosca
a l’Univers. Totes aquestes mesures permetran retrocedir la història de l’expansió
còsmica dels darrers 10 mil milions d’anys i determinar la naturalesa de l’energia fosca
i la seva possible evolució amb el temps còsmic. © SNAP/LBL
la distància de milers de supernoves llunyanes i cobrir grans àrees del cel per detectar i
mesurar els efectes de les lents gravitacionals creades per la distribució de la matèria fosca
a l’Univers. Totes aquestes mesures permetran retrocedir la història de l’expansió
còsmica dels darrers 10 mil milions d’anys i determinar la naturalesa de l’energia fosca
i la seva possible evolució amb el temps còsmic. © SNAP/LBL
Observació de supernoves i raigs gamma
L’acceleració de l’expansió de l’Univers posa en evidència el que seria en realitat un esdeveniment “recent” en la història còsmica ja que l’energia fosca que en seria el motor (re)-governaria la dinàmica de l’Univers només des de fa 2 o 3 mil milions d’anys. Abans d'aquesta fase, era en principi la matèria la que dominava aquesta dinàmica, donant lloc a la desacceleració de l'expansió. Això és el que demostren, fins ara, l’observació de les supernoves més llunyanes i la d’altres estrelles.
No obstant això, confirmar la "regularitat" d'aquesta expansió durant durades còsmiques molt llargues segueix sent un objectiu rellevant. Per això, les supernoves ja no poden ser bones sondes perquè la seva brillantor intrínseca és massa feble.
Hem de considerar utilitzar els astres més energètics que existeixen a l’Univers. Aquests astres són els esclats de raigs gamma (o GRB: Gamma Ray Burst) que poden ser (durant una fracció de segon) al menys 100 vegades més brillants que les supernoves. Aquests objectes emeten en el rang de raigs γ, rajos X , en el rang visible i en l'infraroig.
El projecte de satèl·lit SVOM/ECLAIR permetrà observar esclats de raigs gamma en els
dominis X, gamma i infrarojos. Associat amb telescopis a terra sensibles a les radiacions
visibles, permetrà l'observació simultània i a diverses longituds d'ona d'aquestes estrelles
furtives i misterioses. © DR
dominis X, gamma i infrarojos. Associat amb telescopis a terra sensibles a les radiacions
visibles, permetrà l'observació simultània i a diverses longituds d'ona d'aquestes estrelles
furtives i misterioses. © DR
Els estudis en curs demostren que aquestes estrelles en explosió podrien constituir, com les seves germanes supernoves, candeles estàndard de gran abast. A més, les més allunyades d’aquestes estrelles probablement serien “representants” de les primeres generacions d’estrelles mai creades. Es podria descobrir-les per veure les primeres estrelles de l’Univers una per una!
Nota: El LAM està involucrat, en forma de codirector i amb altres laboratoris francesos, en col·laboració amb la Xina, en un projecte de satèl·lits (SVOM/ECLAIR) dedicat a l'observació d'aquests objectes que encara són molt misteriosos però molt prometedors per a la cosmologia.
- Capítol anterior: Univers: Què és la matèria fosca?
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari