L'Univers Desconegut, per Brian Schmidt

  • 2013
Taula de continguts amagar gener «La taxa de naixement d'estrelles s'està desplomant» 2 «Si col·loca a Déu on no contradigui a la Ciència, no tinc cap problema» 3 «Busquem relíquies d'una Via Làctia encara en formació» 4 L'univers desconegut, per Brian Schmidt

A principis de la passada dècada dels noranta, els astrònoms es van obstinar a esbrinar quin seria el destí final de l'Univers. Si tot va començar amb una gran explosió, el Big Bang, a partir d'un únic punt que va començar a créixer fins a aconseguir les dimensions actuals, Com de ràpid es segueix expandint l'Univers en l'actualitat? I, sobretot, ¿hi ha la gravetat dels bilions de galàxies que podem veure frenant aquesta expansió? Podria fins i tot arribar a detenir-la? Brian Schmidt va ser l'home (o un dels homes) que va aconseguir respondre a aquestes preguntes. I ho va fer, en els llindars de l'any 2000, amb un descobriment sensacional i inesperat, un que canviaria per sempre la percepció que tenim de l'Univers en què vivim.

En efecte, Schmidt es va adonar que, lluny de frenar-se, el ritme d'expansió universal s'està accelerant. És a dir, l'Univers en què vivim creix cada vegada més de pressa, impulsat per una força desconeguda que la Ciència, a falta de més detalls, ha batejat com "energia fosca". Aquesta "expansió accelerada" fa que la matèria que conté l'Univers (en forma de galàxies i estrelles) estigui cada vegada més dispersa i allunyada entre si. Al final, dins d'un lapse de temps inimaginablement llarg, amb tota la matèria que existeix disseminada a enormes distàncies en un espai gegantí i fosc, l'Univers sencer s'apagarà per sempre. La troballa li va valer a Schmidt el premi Nobel de Física de 2011, que va compartir amb altres dos investigadors, Adam Riess i Saül Perlmutter. Ahir, Schmidt es trobava a Madrid per impartir una conferència sobre "L'Univers accelerat" a la Fundació BBVA. Allà va concedir una entrevista a ABC.

- El seu descobriment ens ha revelat un futur molt trist per a l'Univers ... Serà realment el final tan fred, solitari i fosc?

- Sí. Segons podem veure, l'Univers sencer s'està esvaint, igual que un gas calent que s'expandeix fins que es refreda i es dilueix per complet. Podem dir que l'Univers va tenir un principi excitant i molt actiu, el Big Bang, i que tindrà un fosc futur d'inexistència, en què tornarà al no-res.

- ¿No hi ha, doncs, alternativa?

Algunes persones gaudeixen amb la idea que ho sabem ja tot sobre l'Univers. Però no és així. Per exemple, ¿Hi ha potser altres universos? O pot ser que alguna cosa important se'ns hagi escapat fins ara? Alguna cosa que aconsegueixi revitalitzar l'Univers, tornar-li la força que va tenir ...? Si això és realment possible, si això és cert, és una cosa que no sabem ...

- Fa tot just dues dècades crèiem saber que la matèria que forma l'Univers estava frenant, gràcies a la seva gravetat, l'expansió, i que aquesta expansió podria fins i tot arribar a frenar-se, donar "marxa enrere", començant una etapa de contracció ...

- Sí, però això ha resultat no ser cert. Precisament per comprovar-ho, en els noranta es va començar a calcular la massa total de l'Univers, i el que es va trobar és que la matèria que veiem, la que forma les estrelles i les galàxies, amb prou feines era un 4, 5 del total ... A prop de un altre 25% és matèria fosca, que no podem veure ni detectar i la resta, gairebé un 70%, cosa que anomenem energia fosca, que és precisament la responsable de l'expansió accelerada.

- ¿I que és exactament aquesta energia fosca?

- En realitat, no ho sabem. Però la meva preocupació com a científic és que es comporta exactament igual que la constant cosmolgica predita per Einstein, encara que en realitat sigui una cosa molt diferent. Crec que no es tracta del mateix perquè és una cosa que varaa al llarg del temps. Es tracta ms bé d'un camp associat a l'energia, ms semblant en la seva forma de funcionar al bosn de Higgs i el seu camp, però la dificultat aqu és que pot resultar impossible confirmar aquest fet durant el transcurs d'una vida humana, fins i tot d'una civilizacin sencera.

Llavors l'existència d'aquesta energia fosca és un factor aaadir al seu exemple anterior que l'Univers en expansi s'assembla a un gas calent que s'expandeix, es enfray es dilueix només que no sabem quin és l'efecte que exerceix aquesta energia fosca sobre el futur de l'Univers en expansi.

La taxa de naixement d'estrelles s'est desplomant

És correcte. El nic que podem predir és que aquest efecte s'allunya de les prediccions que va fer Einstein. No obstant això, nosaltres, la Humanitat, som molt enginyosos, i podrà ser que d'alguna altra manera pudiramos arribar a entendre qu és i com funciona aquesta energia fosca. Per exemple, som capaços de veure com funciona la teoria de cordes, i de sobte veiem a la força de la gravetat ia la Mecnica Cuntica treballar juntes Quiz aconseguim fer una cosa semblant per saber com funciona l'energia fosca. De vegades passen coses inesperades que de sobte li donen sentit a tot. Quin sap encara que per ara no ha arribat aquest moment.

En l'actualitat segueixen naixent estrelles i formndose noves galàxies. No dóna això una idea de normalitat en l'esdevenir de l'Univers?

No, en absolut. De fet, la taxa de naixement de noves estrelles s'est desplomant. Res a veure amb la que havia en altres poques del passat. La major part de les coses que han de succeir en l'Univers, ja han succeït. Per exemple, si retrocedim a quan l'Univers tenaslo 3.000 milions d'anys (avui té 13.800) el nombre de noves estrelles era superior en un factor de vint a què es dóna en l'actualitat . Fins i tot la major part de les estrelles de la nostra pròpia galàxia es van formar llavors. És cert que encara avui segueixen naixent estrelles, però a un ritme, com dic, moltssim menor. I aquest ritme seguir decreixent en el futur.

Per qu?

Perquè al principi, quan es va formar la nostra galàxia i les estrelles que conté, fava molt gas disponible per fer-ho (el 99% de la matèria ordinària de l'Univers, en efecte, és hidrogen). Però a mesura que l'Univers va seguir expandindose i la matèria alejndose la una de l'altra, la quantitat de gas va ser disminuint, i en un futur no massa llunyà es haur acabat del tot, amb la qual que ja no nacern noves estrelles.

- ¿I què hi ha dels grans cúmuls formats per centenars o milers de galàxies que, en lloc d'allunyar-, s'acosten entre si? Són només fenòmens locals d'activitat en un Univers que es mor?

- Aquests cúmuls, la capacitat que tenen aquests grans cúmuls d'atreure nous membres, està decreixent de forma dramàtica, de nou a causa de l'expansió de l'Univers. Aquests cúmuls seguiran existint durant molt de temps encara, però cada vegada més lluny els uns dels altres, fins que quedin completament aïllats i s'apaguin un per un a mesura que vagin consumint la matèria que tenen a la seva disposició. L'estructura a gran escala de l'Univers s'assembla a la d'una xarxa, en la qual els nusos són els cúmuls de galàxies, però l'expansió està estirant aquesta xarxa, trencant-la i allunyant cada un dels fragments. Totes les observacions realitzades fins ara són consistents amb aquest futur.

- Quan es va enfrontar per primera vegada als seus resultats, que a més ningú s'esperava, què va ser el primer que va pensar?

- Bé, el primer que vaig pensar és que es tractava d'un error. I vaig passar llargs mesos revisant tot per trobar aquest error. Estava convençut que no podia ser cert. Però quan, amb el pas del temps, em vaig convèncer que no hi havia cap error, llavors vaig pensar que potser em faltava alguna peça en el puzle, una cosa important i en el que no hi havia reparat. La idea d'un Univers totalment ple d'una estranya energia que l'empenyia a extingir era una cosa difícil de pair.

- Quant de temps va trigar a convèncer-se del tot dels seus resultats?

- Bé, em vaig adonar que les meves observacions eren correctes en 1998. Però encara em preocupava que em faltés alguna peça clau d'informació que fes variar per complet aquests resultats. No obstant això, dos anys després, el 2000, altres equips van arribar a les mateixes conclusions, i van confirmar que efectivament l'Univers està ple d'energia fosca. Quan això va succeir, vaig respirar alleujat. Perquè tenia raó. Després d'això, centenars de nous experiments van tornar a confirmar, una vegada i una altra, que l'expansió de l'Univers és cada vegada més ràpida.

- És possible calcular quan es produirà aquest final?

- D'aquí a uns 500 milions d'anys, des de la Terra no serà possible distingir ni una sola galàxia. De fet, la galàxia més propera a la nostra estarà llavors a la mateixa distància a la qual avui hi ha les galàxies més distants que podem veure. Andròmeda, la nostra veïna galàctica, s'haurà fos ja amb la nostra pròpia galàxia i les dues formaran una sola. Dins de 500 milions d'anys, les galàxies que tenim més a prop tindran un corriment cap al vermell de deu, que és el més lluny que vam aconseguir veure avui en dia.

- ¿I després d'això?

- Després, en un futur distant, el corriment cap al vermell d'aquestes galàxies tendirà a infinit i totes elles seran tècnicament inobservables, no importa quina sigui la tecnologia que hagi llavors ... Simplement estaran tan lluny i se seguiran allunyant tan ràpidament que serà impossible veure-les . A partir d'aquest moment, cada galàxia o grup de galàxies només comptaran amb les seves pròpies forces, i s'aniran consumint a poc a poc, fins que s'esgoti el combustible de l'última estrella i en un lapse de temps que pot durar centenars de bilions de anys. En aquells dies, l'Univers s'haurà convertit en un lloc realment avorrit.

- És vostè una persona religiosa?

- No. No sóc religiós, però tampoc sóc un ateu, almenys no en el sentit estricte de la paraula. Jo em descric a mi mateix com un agnòstic militant, no tinc raons per creure que existeixi un Déu, ni tampoc és una cosa important per a mi. Per tant, si no el conec i tampoc ho necessito, és una cosa que no em incumbeix.

- ¿I què hi ha dels milions de creients que hi ha al món?

«Si col·loca a Déu on no contradigui a la Ciència, no tinc cap problema»

- Pel que fa a la gent que té fe, i si col·loca a Déu en un lloc que no contradigui a la Ciència, no tinc cap problema. Imagini per exemple que vostè creu que Déu va crear l'Univers, que va crear el Big Bang. Jo no puc dir que vostè estigui equivocat, perquè això és indemostrable i per tant no contradiu el que la Ciència demostra. Per això, si la fe és una cosa molt important per a molta gent, i creuen en l'existència de Déu, jo no sento cap necessitat de negar-ho pel sol fet que no puc fer-ho. Però si vostè creu en Déu i vol imposar aquesta idea, llavors tindrem un problema, perquè vostè estarà forçant els seus valors sobre mi i sobre els altres, i jo crec que cadascú hauria de tenir la seva pròpia capacitat per veure l'Univers tal com és. Llavors jo estaré encantat, per exemple, de discutir amb algú que cregui que Déu va crear l'Univers 4004 anys abans de Crist, i intentaré explicar-li per què no va ser així.

- No obstant això, el que vostè ha descobert és precisament com serà el final de l'Univers, la fi de totes les coses ...

- Sí, el final de totes les coses, però és possible que Déu tingui algun altre Univers amagat ... I encara que fos així, no ens afectaria, i per tant tampoc és una cosa que em import.

- Ara que ho esmenta, al final d'aquest Univers no té per què afectar l'evolució d'altres possibles universos ...

- És possible, però això és una cosa que encara no sabem. I en aquest, l'únic que no podem explicar és el moment mateix del Big Bang, però sí tot el que ve després. Podem imaginar que el Big Bang es va produir a partir d'una fluctuació quàntica, però llavors la pregunta seria sobre l'origen d'aquesta fluctuació, i si això també es respon sempre hi hauria una nova pregunta sobre què va crear el que va crear la fluctuació, i així successivament ...

- Creu que hi ha una "nova física" allà fora, esperant encara a ser descoberta?

- Tinc molta confiança en que sigui així. Cada vegada que la Humanitat ha començat a comprendre alguna cosa, s'ha adonat que s'equivocava. D'altra banda, nosaltres encara no comprenem l'energia fosca, de manera que la física que explica l'energia fosca està encara per descobrir, i estic convençut que serà revolucionària i que canviarà completament la nostra forma de veure l'Univers.

- En realitat, coneixem encara molt poc sobre l'Univers ... És possible que estiguem equivocats en tot?

- És cert que a dia d'avui la major part de l'Univers està encara per explicar. Però també ho és que el que es va descobrint no anul·la el que ja se sabia. Les lleis de Newton, per exemple, segueixen sent molt vàlides, malgrat tot el que va venir després. I el mateix passa amb Einstein. Per això crec que quan s'aconsegueixin explicar la matèria i l'energia fosques, això no voldrà dir que el que sabem ara no sigui igual de vàlid.

- En què està treballant actualment?

- En diversos camps. D'una banda, segueixo treballant en l'expansió de l'Univers i en entendre fins a quin punt les lleis d'Einstein es reflecteixen en la natura. Això suposa més o menys el 25% de la meva activitat. D'altra banda, també formo part d'un projecte de recerca de planetes al voltant d'altres sistemes solars. Treball en un programa de rastreig que té com a objectiu les estrelles i galàxies que es veuen des de l'hemisferi sud (viu a Austràlia). El programa es diu Skymapper. I també intento comprendre com va arribar l'Univers a ser com és avui en dia. Per això, intento trobar les estrelles més velles que existeixen, les primeres que es van formar a l'Univers primitiu ia partir de les que tot va començar. Aquesta és la pregunta que m'agradaria poder respondre en els propers deu o quinze anys.

- I com pensa fer-ho?

«Busquem relíquies d'una Via Làctia encara en formació»

- Una de les funcions del programa SkyMapper és precisament trobar quins són i on són les estrelles més velles de la nostra galàxia, la Via Làctia. Busquem les relíquies fòssils d'una Via Làctia encara en formació. Així comprendrem com un seguit d'estrelles disperses es van agrupar per acabar formant el que avui és la nostra galàxia. I he de dir que estem en el bon camí, i que estem ja molt a prop d'acabar un estudi, en els pròxims mesos, en què anunciarem el descobriment de les estrelles més antigues de la nostra galàxia.

- Com d'antigues?

- Aquestes estrelles tenen prop de 13.000 milions d'anys d'antiguitat, gairebé tant com l'Univers sencer i molt més que la Via Làctia. De fet, són tan antigues que es van formar directament a partir del material original del Big Bang.

- És a dir, que són estrelles de primera generació ...

- Fins ara, ningú ha trobat encara estrelles de primera generació. I encara no puc assegurar que les nostres ho siguin. Fins ara, al màxim que aspirem és a descobrir estrelles de segona generació, és a dir, aquelles que es van formar a partir del material d'estrelles ja mortes de la primera generació. I crec que tenim una estrella formada directament a partir de les restes d'una única estrella de la primera generació, la qual cosa és fascinant. Però el que intentem no és trobar una, sinó moltes d'aquestes estrelles, suficients com per a poder comprendre, estadísticament, com es van formar les galàxies. Estem només al principi d'aquest gran projecte.

- Com localitzen aquestes estrelles?

- Les estrelles que exploten de forma més violenta produeixen onades de radiació gamma (GRB), una de les majors fonts d'energia de tot l'Univers. Busquem, de nou, les explosions d'aquest tipus més distants que puguem localitzar, en els confins mateixos de l'Univers conegut. Quan aquesta llum viatja a través de l'Univers, i arriba fins a nosaltres, ens porta informació sobre com era l'Univers en el moment d'aquesta explosió. I veiem, per exemple, que la taxa d'expansió era menor en el passat, el que corrobora de nou els nostres resultats. Essencialment, tractem d'esbrinar com era l'Univers en el mateix període en què van néixer aquestes primeres estrelles. En altres paraules, utilitzem les explosions de raigs gamma per il·luminar l'Univers antic.

- Es tracta de projectes realment complexos de realitzar ...

- Efectivament. Per això vull promoure una col·laboració estreta entre els molts països que estan estudiant l'Univers primitiu. La competència és bona, però aquesta tasca és una cosa que cal abordar en conjunt. És massa gran com perquè un sol equip pugui realitzar-sol.

- Li agradaria afegir alguna cosa per acabar?

- Sí. Que per a mi és un privilegi poder dedicar-me a l'astronomia. I una de les coses que adoro de l'astronomia és la seva universalitat. Vaig a Àfrica, a Europa, a Àsia ... No importa on, tothom comprèn aquest concepte. I per això pretenc que en un futur pròxim tots els esforços en aquest camp es realitzin conjuntament. I serà treballant junts com aconseguim realment comprendre l'Univers que ens envolta i el lloc que ocupem en ell.

L'univers desconegut, per Brian Schmidt

Article Següent