Projecte tancat a partir de 2014. Tanmateix tots els continguts dels de 1994 fins a 2013 inclòs continuen consultables. Les eines (cercador, comptador de notícies,...) continuen en funcionament.

Article

Any 1994

Imprimir    Recomanar article
Imatges des del Hubble

Telescopi espacial Hubble

Fes-ho còrrer Fes-ho còrrer
  • twitter
  • facebook
Paraules clau Paraules clau
Astronomia, espai, investigació aeroespaial (199)
Personatges Personatges
Duccio Machetto (1)
George Jacoby (1)
Michael Pierce (1)
Peter Jakobsen (1)
Wendy Freedman (1)
Entitats Entitats
Agència Espacial Europea (34)
Institut del Telescopi Espacial (1)
National Aeronautics and Space Administration (84)
Nature (43)
Observatoris Carnegie (1)
51 lectures d'aquest article
109 impressions d'aquest article
Hubble
Per primera vegada, gràcies al telescopi espacial Hubble, els astrònoms de la NASA van confirmar científicament l'existència de forats negres. Aquest fenomen, fruit de la gravetat, ja havia estat predit pel prestigiós científic Albert Einstein en la seva teoria de la relativitat, que pot explicar l'origen de l'univers.

Aquestes primeres investigacions van tenir lloc al mes de maig, i abans no s'acabés l'any, al mes d'octubre, el Hubble va donar noves dades importants sobre l'univers. Una investigació realitzada amb aquest aparell va demostrar que el nostre univers era més jove del que es creia fins aleshores, tan jove que la seva edat era aparentment inferior a la d'algunes estrelles. Els resultats d'aquest estudi, publicats a la revista Nature, coincidien amb els presentats feia un mes per un altre equip, basats en observacions fetes des de la Terra.

El telescopi espacial Hubble havia nascut com un projecte, feia divuit anys, que havia de permetre l'estudi global de l'univers. A principis del 1994 els astrònoms de tot el món van començar a fer torns en els temps d'observacions, durant les 24 hores, ja que el telescopi en òrbita permetia que no calgués tancar-lo durant el dia. Un dels objectius inicials del Hubble era determinar l'edat i la grandària de l'univers. També caldria interpretar millor el passat del cosmos: conèixer com es van formar els grups de galàxies. Molts astrònoms sospitaven que dos centenars de galàxies observades tenien un forat negre al seu centre. Amb teories contradictòries es van posar a treballar en 300 programes d'investigació els 1.000 científics que usaven les propietats del Hubble.

A banda dels dos descobriments més esperats, el de l'existència de forats negres i el de l'aproximació a l'edat de l'univers (que es va medir en 8.000 milions d'anys), el telescopi espacial Hubble va permetre als astrònoms obtenir imatges de gran qualitat del procés d'impacte del cometa Shoemaker-Levy contra Júpiter i comprovar que l'espai intergalàctic està compost per heli i hidrogen ionitzats. Abans no acabés l'any 1994, el Hubble havia fet un intens i important servei a la ciència astrofísica, que a partir de les noves respostes es plantejaria nous interrogants.

La primera gran troballa es va notificar el 25 de març. S'havia demostrat l'existència d'un forat negre. En concret, el forat negre que va observar l'agència aerospacial dels Estats Units estava situat a la galàxia el•líptica M-87, a uns 52 milions d'anys llum de la Terra, a prop de la constel•lació de Verge. L'observació d'aquest fenomen gravitatori ja havia estat insinuada per la NASA el gener del 1992, però aleshores el Hubble tenia un defecte en les lents i no s'havia pogut confirmar la troballa.

Les imatges facilitades des del mes de gener pel telescopi Hubble demostraven que existia un forat negre en la regió que l'agència espacial dels Estats Units observava des del 1992. El forat negre detectat al centre de la galàxia M-87 era d'una enorme densitat que atreia cap al seu interior tots els cossos pròxims, fins i tot la llum que passava a prop. Es va comprovar que aquesta extraordinària força d'atracció i concentració de matèria i llum -coneguda comunament com a forat negre- tenia una dimensió no superior al sistema solar, però el seu pes era superior al de 3.000 milions de sols.

Amb aquest descobriment, que la NASA va fer públic el 25 de maig en una conferència de premsa, es posava el punt final a la polèmica entre els científics sobre si existien o no els forats negres i s'obrien les portes per a nous estudis sobre la creació i l'evolució de l'univers. A més, el nou descobriment constituïa un èxit per a la NASA, perquè justificava les despeses del telescopi Hubble.

Aquest gran telescopi orbital havia necessitat diversos viatges d'equips d'astronautes per fer-lo funcionar de manera correcta el desembre del 1993. Aquells dies, set astronautes es van acostar al telescopi i van introduir un sistema de correcció de lents. Amb aquestes accions es va aconseguir millorar la definició de les imatges un 50 per cent.

La reparació del Hubble va costar prop de 700 milions de dòlars (98.000 milions de pessetes), més de la meitat dels quals s'havien destinat al llançament del transbordador Endeavour i a les operacions de vol. Els deu miralls del corrector òptic i tot l'equip necessari per a la seva instal•lació es van valorar en 50 milions de dòlars. Els nous panels solars que se li van col•locar van costar dotze milions de dòlars a l'Agència Europea de l'Espai. La necessitat de totes aquestes reparacions del Hubble, que es van fer del 5 a l'11 de desembre del 1993 en cinc sortides, l'havia provocat l'ajust imperfecte d'una lent de l'equip de verificació del mirall. Feia deu anys, s'havia col•locat la lent un mil•límetre i mig fora de la seva posició correcta, i no s'havia detectat abans aquest defecte, tot i que el Hubble no es va llançar a l'espai fins al 1990.

El telescopi orbital Hubble va donar els seus fruits científics més importants poc després d'haver estat reparat. Les dades que va aportar van ser qualificades de decisives per solucionar el misteri de les lleis gravitatòries que existeixen al centre de moltes galàxies.

El descobriment va ser possible arran d'observacions i càlculs d'una rotació de cristalls calents dirigits al centre de la galàxia el•líptica M-87, on es trobava el forat negre. En l'estudi, les lents van formar un disc que abastava una distància de 500 anys llum de diàmetre. Era la grandària del forat negre descobert, que girava a una velocitat d'1,9 milions de quilòmetres per hora.

En aquesta galàxia es va poder observar que l'energia de gravetat alliberada pels gasos que entraven al forat negre produïa una cua d'electrons que viatjava a la velocitat de la llum. La particularitat més significativa d'aquest descobriment era el fet que, per primer cop, s'havia pogut confirmar l'existència d'un fenomen que, per definició, és invisible. Aquesta contradicció la van resoldre l'electrònica i l'òptica al servei dels astrònoms de la NASA. Els astrònoms van confeccionar teories com la de concentració de densitat a les estrelles i la conducta dels gasos quan entren als forats negres.

El següent pas seria la investigació de la quantitat de forats negres observables i l'estudi del seu origen. Segons les teories d'aleshores, alguns forats podien ser tan antics com l'origen de l'univers, quan hi havia tantes estrelles que topaven les unes amb les altres. Es creia que aquestes col•lisions van originar acumulacions de massa tan fortes que es van convertir en imants que atreien la matèria i la llum que entraven en la seva òrbita.

Segons els experts, les fotografies del Hubble demostraven clarament l'existència dels forats negres. La imatge recollida era exactament el que esperaven trobar. Es tractava del centre d'una galàxia amb una massa 2.600 milions de vegades superior a la que té el planeta Terra. Els forats negres no es podien veure directament, però el telescopi espacial havia atorgat la visió de la radiació produïda per la matèria que aquell forat negre absorbia.

Les primeres imatges que podien demostrar l'existència d'aquest fenomen còsmic les havien aconseguit els científics de la NASA a mitjans de gener d'aquell any. Però les deficiències en les imatges recollides pel telescopi espacial Hubble van provocar que no es poguessin fer servir de prova inqüestionable. Va caldre esperar cinc mesos per obtenir imatges indiscutibles del fenomen.

El forat negre localitzat era al centre d'una galàxia gegant anomenada M-87 situada a 50 milions d'anys llum de la Terra en la direcció de la constel•lació de Verge. L'M-87 es podia observar gairebé a sobre del nostre planeta al vespre. Una de les proves que hi ha un forat negre és que les estrelles es concentren amb una proporció més gran al seu voltant. Si alguna galàxia té forats negres, els nuclis actius de les estrelles emeten una gran radiació, com si el forat negre les estigués absorbint.

La massa que es va calcular que tenia el forat negre, gairebé 3.000 milions de vegades la del Sol, era prou gran perquè es considerés que només podia tractar-se d'aquest fenomen. Té una força d'atracció tan important que fa créixer el pes de la massa i, d'aquesta manera, augmenta constantment la força gravitatòria del forat negre.

Els científics no van descansar, i el telescopi Hubble va atorgar les bases d'una nova teoria important a l'octubre d'aquell any. L'univers era més jove del que s'havia pensat fins a aquell moment. L'equip de catorze astrònoms dirigit per Wendy Freedman, dels Observatoris Carnegie (als Estats Units), era l'autor de la nova investigació per determinar l'anomenada constant de Hubble, un paràmetre fonamental de la cosmologia que indica la velocitat d'expansió de l'univers i, per tant, la seva edat o temps passat des de la gran explosió inicial. Del valor obtingut de la constant de Hubble (aproximadament 80), es desprenia que l'univers tenia 8.000 milions d'anys, és a dir, la meitat que les estrelles més velles.

Segons la recerca que havien presentat feia un mes Michael Pierce (de la Universitat d'Indiana, als Estats Units) i els seus companys, la constant de Hubble era 88, i el cosmos, encara més jove. Aquest equip havia fet les investigacions amb el telescopi canadenc de Hawaii. A partir d'aquell moment, els astrònoms estaven esperant amb impaciència les dades del telescopi espacial, capaç d'obtenir les millors imatges gràcies a la seva posició orbital fora de l'atmosfera.

Les preuades imatges del Hubble van arribar a l'octubre. Tots dos grups de recerca havien dirigit els seus instruments cap al cúmul de Verge, però mentre l'equip de Wendy Freedman va localitzar i mesurar 20 estrelles de la galàxia M-100, l'equip de Michael Pierce havia fet el seu treball amb només tres estrelles a NGC-4571.

El director científic de l'Institut del Telescopi Espacial, Duccio Machetto, va declarar que calia mesurar amb molta cura altres indicadors de distància per poder determinar amb exactitud la constant de Hubble. "S'han d'agafar amb pinces aquests primers resultats -va dir-. No n'hi ha prou d'elaborar mesures en una galàxia. Per estar-ne segurs s'han de fer investigacions durant dos anys compaginant mètodes d'observació."

L'astrònom George Jacoby va plantejar a la revista científica Nature que per solucionar la "crisi d'edat" del cosmos s'hauria de veure si s'havia sobreestimat l'edat d'algunes estrelles, si existia una força d'acceleració desconeguda a l'univers o si la teoria clàssica del Big Bang necessitava correcció.

La teoria del Big Bang o gran explosió com a origen de l'univers semblava confirmada el 8 de juliol. Segons aquesta teoria, en els primers tres minuts després de l'explosió es van formar els elements més lleugers, coneguts mitjançant reaccions nuclears. El telescopi en òrbita va donar mostres que l'espai intergalàctic estava format per heli i hidrogen ionitzats. L'equip d'astrofísics liderat per P. Jakobsen, de l'Agència Europea de l'Espai (ESA), va ser l'encarregat d'anunciar al món científic l'existència d'heli ionitzat. Els astrofísics van usar el Hubble per observar la llum de l'espai. L'espectre de la llum ultraviolada que aquest telescopi va detectar demostrava que existia gas en el medi intergalàctic.