dissabte, de maig 13, 2017

Per què brillen les estrelles?

Estic convençut que aquesta pregunta ha degut obsessionar a més d'un dels nostres avantpassats, que devien mirar amb una mescla d'admiració i temor el cel.

Un dels primers personatges a la història que va donar en el clau en la comprensió del que eren, en realitat, les estrelles va ser el Giordano Bruno, a finals del segle XVI. Aquest clergue i teòleg va deduir que les estrelles eren altres Sols, com el nostre. O, dit a l'inrevés, que el Sol era simplement una estrella. No es va aturar aquí, i va seguir per dir que, igual com a la Terra hi habiten persones, potser en altres planetes al voltant d'altres estrelles podrien habitar éssers diferents. Quasi res, si es té en compte que en aquella època el model geocentrista era encara vigent, i que tot el que hi havia al cel havia estat posat allà per Déu pel nostre gaudiment.


Lamentablement, massa avançat pel seu temps, Bruno va ser jutjat per l'inquisició, i  cremat a la foguera, l'any 1600.

En els segles posteriors, la idea que les estrelles eren Sols es va anar consolidant. Però una qüestió quedava fora de tota comprensió. Com podien, les estrelles, il·luminar l'espai amb tanta potència?
Només cal sortir a l'exterior, qualsevol dia solejat, deixar que el nostre rostre sigui escalfat pel Sol, i pensar que l'objecte que ens envia aquesta calor ho fa des de 150 milions de quilòmetres de distància per entendre la immensa capacitat energètica d'aquests astres.

Els antics pensaven que el Sol cremava, amb foc, i no va ser fins al segle XIX que els científics varen deduir que si el Sol, si les estrelles, cremessin, aquest procés de combustió només podria durar uns quants centenars d'anys, a tot estirar uns pocs milers d'anys, abans no es consumís tot l'astre, per gran que fos.

Un físic alemany, Hermann von Helmholtz, va postular, llavors que la font d'energia de les estrelles era el col·lapse gravitatori. Eren els anys gloriosos de la termodinàmica, en els que els científics varen entendre que l'energia es pot transformar, sempre i quan es mantinguin els equilibris. El mecanisme, doncs, deia que tal com el material que formava una estrella queia cap a l'interior, impulsat pel seu propi pes, l'energia gravitatòria era transformada en calor.

Amb aquesta hipòtesi, el gran Lord Kelvin, que ja era un reconegut físic en aquell moment, va calcular quina seria l'edat del Sol, i va arribar a la conclusió que la nostra estrella havia nascut feia uns 30 milions d'anys. Si el Sol, deia ell, fos més vell, ja s'hauria d'haver apagat.


Més o menys per aquells anys, un altre gran de la ciència, però en un camp del coneixement totalment diferent, feia una troballa revolucionària. Era Charles Darwin, i la seva teoria de l'evolució de les espècies. Segons ell, 30 milions d'anys no eren a penes res per donar suport a l'evolució de les espècies a la Terra. Ell mateix, recolzat per càlculs de tipus geològic, va estimar que l'edat del nostre planeta, i, per tant, la del Sol, no podia ser inferior als 300 milions d'anys.

Sembla que això va irritar a Kelvin i, en general, als físics de l'època, que interpretaven els càlculs de Darwin i els seus seguidors com una intromissió en el camp de l'astrofísica.

La cosa va quedar sense definició, fins a començaments del segle XX.

Primer va ser el descobriment de la radioactivitat, i posteriorment la formulació de la teoria de la relativitat especial d'Einstein, que deia, entre altres coses, que energia i massa eren les dues cares de la mateixa moneda, i que una es podia transformar en l'altre.

El cop definitiu va venir al 1920, quan F.W. Aston va mesurar que el pes de 4 nuclis d'hidrogen era lleugerament superior al d'un nucli d'heli. Tot allò va il·luminar la ment de Sir Arthur Eddington, un dels grans de la història de l'astrofísica, que va deduir que el Sol, i totes les demés estrelles, obtenien la seva enorme lluminositat a partir de reaccions de fusió nuclear, convertint hidrogen en heli, i transformant el minúscul excedent de massa en energia.


Un minúscul excedent de massa, mesurat per Aston. Però que gràcies a les equacions d'Einstein es convertia en una de les formes més brutals que té la natura de produir energia.

Actualment sabem que el nostre Sol converteix, a cada segon, 600 milions de tones d'hidrogen en heli, alliberant energia suficient com per satisfer totes les necessitats energètiques del nostre planeta durant quasi un milió d'anys! Ho ha estat fent durant uns 4.500 milions d'anys, i ho farà durant 4.500 milions més.

Com veiem, la fusió nuclear no és tan sols una poderosíssima font d'energia, sinó que permet donar vida a les estrelles durant milers de milions d'anys.

Un petit (gran) triomf històric, doncs, dels biòlegs i geòlegs sobre els intocables físics del segle XIX. Aquells varen saber interpretar correctament els senyals amb els que el nostre planeta ens deia que havia nascut feia molt més temps, i que l'edat que els astrònoms predeien pel Sol havia de ser errònia.

Hem vist, doncs, com la recerca de la font de llum i energia de les estrelles, del Sol, va anar, durant força temps, íntimament lligada al desenvolupament del nostre coneixement sobre l'edat del nostre planeta. Posteriorment, mètodes de datació basats en l'acció dels isòtops radioactius ens han permès afinar molt l'antiguitat de la Terra, tancant el cercle.

Recorda al visionari Bruno, cremat viu, quan contemplis les pampallugues de les estrelles en una nit fosca. Pensa en els processos extraordinàriament energètics que les fan brillar tan intensament, des de distàncies immenses.


A les meves xerrades, m'agrada explicar que les estrelles són les fàbriques de la natura. Les indústries que necessitava l'univers per a crear tots els elements químics coneguts, excepte l'hidrogen, el qual ja va néixer amb el Big Bang. Eddington va ser el primer en entendre el procés, el magnífic joc de formar elements més complexos a partir dels més senzills, alliberant de pas ingents quantitats d'energia, de llum, que il·lumina el nostre dia i també la nostra nit.


0 comentarios:

Publica un comentari a l'entrada

Estels i Planetes

TOP