Hipernobak, iragana ikusgai
2008/12/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Batzuek hipernoba izena erabiltzen dute astronomoek detektatu dituzten eztanda indartsuenak izendatzeko. Eztanden izenen segidaren jarraipen logikoa da: noba eztandak baino indartsuagoak dira supernobak, eta, beraz, horiek baino indartsuagoei hipernoba deitu behar zieten. Beste batzuek gamma izpien eztanda deritze (ingelesez, gamma ray burst ), eta eztanda kosmiko terminoa ere erabiltzen da. Esanahi bera dute guztiek. Astronomoek egunean hiruzpalau aldiz detektatzen dituzte eztanda horiek.
Ez dakite zer diren. Eta ez dakite norantz begiratu behar duten eztandak detektatzeko, baina badakite eztanda horien ezaugarria dela oso energia handiko erradiazioa igortzen dutela: gamma izpiak.
Ezustekoa martxoan
Detektatzeko zailak dira, eta lan hori azkar egin behar izaten dute leherketaren erradiazioa aztertu nahi badute. Normalean ez dira ikusten. Oso ahulak izaten dira, eta espazioaren tarte oso txikian azaltzen dira; Ilargia ehun zatitan zatituz gero, gehienez zati horietako baten tamaina hartzen du hipernoba batek. Beraz, teleskopio handiak behar izaten dira detektatzeko. Baina, martxoan, begi hutsez ikusteko moduko bat izan zen Itzaina konstelazioan: GRB 080319B.
Astronomoak berehala hasi ziren lanean. Lantaldean, Andaluziako Astrofisikako Institutuko Javier Gorosabel zegoen: "Ikusgarria izan zen. Aste Santuan izan zen, eta bidaia batetik Granadara iristen ari nintzen. Guk sare bat daukagu; NASAren satelite bat ari da orbitan horrelako eztanden bila, Swift izenekoa, eta baten bat detektatzen duen unean, Lurrean dugun sarera bidaltzen ditu koordenatuak. Handik hamar segundora iritsi zitzaizkigun eztandaren koordenatuak telefono mugikorrera."
Une horietan, astronomoek esku artean dutena utzi, eta korrika joan behar izaten dute eztandaren datuak jasotzera. Izan ere, guardiako medikuen antzera egiten dute lan. "Berdin du gaua den edo larunbata den. Lanera etorri behar dugu korrika" dio Gorosabelek.
Deia jasotakoan, beste sare bat jartzen dute martxan, teleskopioen sarea, alegia. Behatokietara deitzen dute, erabateko lehentasunez, teleskopioak koordenatu horietara begira jartzeko.
Aztertzen dituzten hipernoba guztiekin berdin jokatzen dute, baina kasu hartan berezia izan zen, begi hutsez ikusteko adina argi iritsi baitzen Lurrera.
Astronomoek kalkulatu zuten eztanda berrogei segundoz ikusi zela. Beharbada, begiz ez zuen inork ikusi, baina teleskopioek ikusi zuten. Oso seinale indartsua iritsi zitzaien, normalean jasotzen dutena baino askoz indartsuagoa, eta horrek abantaila handiak ekarri zizkien astronomoei.
Fotoi asko jaso ahal izan zituzten. Ohiko seinale ahuletatik oso fotoi gutxi jasotzen dira, eta ikerketa oso mugatua izaten da. Baina martxoko hipernobaren seinaletik milioika eta milioika fotoi jaso ahal izan zituzten. Horri esker, ikerketa uhin-luzera askotan egin zuten.
Berez, espaziotik datozen gamma izpiak ez dira lurrazalera iristen, atmosfera oztopo handia baita horretarako. Ez da gardena izpi haientzat. Horregatik erabili behar dituzte sateliteak. Baina sateliteen dei-sistema martxan jartzen duten seinaleak gamma izpiak badira ere, Lurreko astronomoek aktibatzen dituzten teleskopioek ez dute erradiazioa gamma izpitan jasotzen, baizik eta infragorritan eta uhin ikusgaitan. GRB 080319B hipernobaren kasuan, are ugariagoak izan ziren erabilitako teknikak. Uhin-luzera askotako espektroskopiez gain, adibidez, polarizazio-azterketak ere egin ahal izan zituzten.
Azalpen bila
Ikerketa horiek guztiek dituzten helburuetako bat da jakitea zer diren hipernobak, eta ulertzea zerk sortzen dituen. Badira zenbait teoria, eta Gorosabelen taldearen lanak horietako batekin du zerikusia.
Seguruenik, duela milioika urte existitzen ziren orain existitzen ez diren izar batzuk, erraldoiak. Gaur egun daudenak baino askoz handiagoak. Izar horien eztandaren oihartzuna jasotzen dugu. "Eztanda horiek aztertuz gero, ikertzen ari gara nolakoa zen unibertsoa duela milaka milioi urte" dio Gorosabelek. "Gaur egun dauden izar erraldoiek eztanda egitearen ondorioz, supernobak sortzen dira, baina, hipotesi baten arabera, duela mila milioi urteko izar erraldoien eztandak hipernobak ziren, gaurko erraldoiak baino askoz izar handiagoak zirelako."
Hipernobak supernobak baino indartsuagoak ziren, eta, horrez gain, beste ezberdintasun batzuk zituzten. Adibidez, hipernoben eztanda-igorpena ez zen isotropoa, hau da, ez ziren norabide guztietan berdin hedatzen; erradiazio gehiena norabide batean igortzen zuten, itsasargien argia bezala. "Hori egia bada, erradiazioa gure norabidean igorri zutenak bakarrik ikusten ditugu. Horregatik, guk uste dugu unibertsoa hipernobaz beteta dagoela, baina gutxi batzuk bakarrik ikusten ditugula."
Hipernoben ustezko ezaugarri horietatik abiatuta, astronomoek aurrez kalkulatzen dute nolakoak izan behar zuten hipernobak eragiten zituzten izar erraldoiek. Kalkuluen arabera, existitu ahal izateko (egonkorrak eta iraunkorrak izateko), atmosferan metal gutxi izan behar zituzten.
Lurrean dauden metal guztiak izarretan sortu dira, gizakiak dituenak barne (hezurretakoak, haginetakoak, odolaren hemoglobinaren burdina eta abar). Baina unibertso zaharrean ia dena zen hidrogenoa eta helioa. Litio eta berilio pixka bat ere bazegoen, baina ia besterik ez. Beste elementu guztiak denborarekin sortu dira izarren barnean. Horregatik, izar erraldoi zaharrek eztanda egiten zutenean, ez zuten metalik zabaltzen espazioan.
"Unibertsoa oso arina zen garai hartan. Gaur egun, aldiz, metal ugari dago, gure galaxian, adibidez. Baina hasiera hartako erraldoien moduko izarrentzat ez da bideragarria masa handia izatea. Eta, alderantziz: arrazoi berarengatik, badakigu gaur egungo izarren leherketek ezin dutela hipernoba bat eragin. Azkenean, gure inguruan ez dugu aurkituko hipernobarik. Oso urrun bilatu behar da, hau da, duela denbora asko izandako eztandetan."
Jatorria baino gehiago
Gorosabelek bi alde ikusten dizkio martxoan aztertu zuten hipernobaren ikerketari. Alde batetik, oso ikerketa ikusgarria da. Eztanda hura gertatu zenean, unibertsoaren adina gurearen erdia zen. Lurra ez zegoen egina, ezta Eguzkia ere, eta beharbada galaxia ere ez. Eta horrek esan nahi du nolabait begi hutsez ikusi dutela oso zaharra den gauza bat, inolako tresnarik erabili gabe. "Oso ikusgarria da, eta, aldi berean, mediatikoa".
Baina, bestalde, zientzia mailan oso inplikazio gogorrak ditu. Eztandaren argia besterik ez dira ari ikertzen, baina argi hori milaka milioi urtez egon da unibertsoan zehar bidaiatzen. Beraz, eztanda gertatu zen tokitik gu gauden tokirainoko bidean dagoen material guztiak eraldatu du argia; lerro espektral batzuk gehitu dizkio. Eta espektroa erabilita iker daiteke nola aldatu den unibertsoaren konposizio kimikoa denborarekin. Azkenean, argi horren espektroskopia zunda bat balitz bezala erabiltzen dute. Ez dute unibertsoaren historiaren puntu zahar bat bakarrik ikusten, baizik eta geroztik izan duen eboluzioa ere bai.
Granadako taldeak Estrasburgon dagoen teleskopio bat erabili du: Plateau de Bure interferometroa. Ez da teleskopio arrunta; uhin milimetrikoak behatzen ditu, mikrouhinak batez ere. "Behaketa zaila da, baina guk uhin-luzera hori ikertzearen aldeko apustu oso gogorra egin genuen" azaldu du Gorosabelek. "Hango teleskopioa erabili genuen, han proiektu bat onartua baitaukagu. Emaitza izan zen fotoiak uhin milimetrikoetan detektatu genituela, eta hori oso arraroa da".
Horrek oso informazio garrantzitsua ekarri du, eredu teorikoek iragartzen baitzuten uhin-luzera horretako fotoi-kopuru ezberdinak jasoko zirela. Horregatik, eta Granadako taldearen neurketak oso zehatzak izan zirelako, astronomoek eredu teoriko batzuk baztertu ahal izan dituzte, beste batzuen mesedetan.
Lana Nature aldizkariaren irailaren 11ko zenbakian argitaratu dute. Nature aldizkarian argitaratzea gauza berezia da Gorosabelen taldekoentzat, normalean astrofisikako aldizkarietan argitaratzen baitute. Baina ikerketa honen inpaktua oso handia izan da. Nature -k eta Science -k, zientziako bi aldizkari nagusiek, argitaratzen dituzte zientziaren arlo askotan garrantzia duten ikerketak. Kasu honetan, martxoko hipernobaren ikerketaren emaitzak ematen dituen artikulua aukeratu zuten. Espazioan ez ezik, hipernoba horrek aldizkari onenetan ere egin du distira.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
