Nova hipòtesi sobre SN1987

1990/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Elhuyar. Per tot el que s'ha exposat en l'anterior número de la Ciència i la Tècnica, cal suposar que la supernova SN 1987-A continuarà sent tema d'observacions científiques i estudis teòrics durant molt de temps. En Nature ha aparegut un article sobre el pols que ja s'ha creat amb la supernova, acostant-se a l'explicació de les seves sorprenents particularitats.

Autors J. A. Friedman i A.V. Són Olinto i proposen una innovació radical en abordar el tema. A pesar que fins ara els astrofísics han considerat que les xarxes són estrelles de neutrons, els científics esmentats s'han atrevit a negar aquesta base. Segons ells, la matèria primera de l'estrella seria una matèria sorprenent. Aquest qualificador no és arbitrari. Respon a un concepte físic amb un significat molt concret. Però per a entendre-ho haurem de parlar una mica dels elements bàsics de la matèria.

Tots els tipus de matería coneguts en l'univers i les seves interaccions es poden explicar a través d'unes poques partícules que es classifiquen en tres grups: leptoi, quark i bosons. Com és sabut, els tipus d'interacció de la matèria són quatre: força de gravetat, força electromagnètica, interacció violenta i interacció feble. Els dos primers són bastant coneguts i sabem que el seu radi d'acció és infinit. Els efectes dels altres dos només són visibles a molt curta distància ^(10-15 m). La interacció violenta és la que uneix protons i neutrons en els nuclis dels elements. Feble, en canvi, és el que provoca la desintegració de determinats nuclis i partícules.

Descriguem breument els grups de partícules. Els leptois són sis partícules elementals que no intervenen en una interacció violenta: l'electró i el neutrí electrònic, el turó i el neutrí muónico i la partícula tau i el tau neutrí. Els quarks són partícules elementals que intervenen en una interacció violenta. També són sis: o (“up” o a dalt), d (“down” o a baix), c (“charm” o encant), s (“strange” o sorprenent), t (“top” o cim) i b (“bottom” o fons). Les diferents combinacions de quarks generen partícules que anomenem hadrons. Entre ells, per exemple, hi ha protons i neutrons, i les seves estructures són: uud i udd .

La interacció violenta també és responsable de la connexió entre quarks. Finalment, esmentarem els bosons. Són partícules que transmeten forces o interaccions: el canvi de gravitons transmet la força de la gravetat; el fotó més virtual transmet la força electromagnètica; el dels gluones (hi ha 8 tipus) la interacció violenta, i el dels bosons W i Z la interacció feble. Per descomptat, a més de totes aquestes partícules, hem de tenir en compte les seves antipartícules. Però entre tots nosaltres només ens ocuparem de la s quarka, ja que en condicions com les que es donen en una xarxa de pols pot adoptar propietats molt especials, com pot ser l'estabilització. Es diu a la part de la física de partícules que estudia les interaccions i el comportament entre quarks, la cromodinámica quàntica, o breument QCD (del Quàntum Chromodynamic).

Segons el seu primer desenvolupament, només o quarka i d quarka (quan es formen els protons) serien estables. No obstant això, segons alguns dels treballs publicats en els últims temps, com ja s'ha esmentat anteriorment, sembla demostrar-se que fins i tot els s quarks, almenys en algunes circumstàncies, poden ser estables. La col·locació d'un conjunt de nuclis en condicions de pressió molt exigents pot donar lloc a un procés d'aquest tipus. En algun moment d'augment de pressió, el neutró i el protó sofririen una transició per a organitzar-se com un nou estat matern. En aquesta situació no podríem dir que els quarks formessin part d'aquesta mena de neutrons o protons, perquè d'alguna manera els límits entre ells desapareixerien. És a dir, tindríem un plasma de quarks. En ella o i d quarks generarien s quarks augmentant la seva concentració. Aquesta matèria “sorprenent” composta per s quarks seria estable i la força d'assoliment no seria la força de la gravetat, sinó la interacció violenta.

Aquests estudis són els iniciats per Friedman i Olinto per a treballar la hipòtesi que la xarxa creada amb l'SN 1987-A, en lloc d'estar formada per neutrons, està formada per matèries “sorprenents”. Aquesta hipòtesi podria aplicar-se també a unes altres premessis, ajudant a explicar les peculiaritats estranyes que hem esmentat en els números anteriors.

Per a finalitzar, una nota més. Si es demostrés l'existència d'una matèria sorprenent, caldria reconèixer que molts objectes poden tenir una massa molt major de la qual s'ha considerat. Amb això es donaria claredat al problema de la massa o matèria fosca de l'univers.