Com s’està descobrint l’astronomia multimèdia pistes sobre el cosmos

Els astrònoms han tingut un gran èxit.

A més de detectar una font còsmica de neutrins, han detectat la fusió de dues estrelles de neutrons de mida urbana, cada una més massiva que el sol.

Els descobriments van ser anunciats com a evidència que havia arribat una "nova era de l’astronomia multimèdia".

Però, què és l’astronomia multimissària?

En la nostra vida quotidiana, interpretem el món que ens envolta a partir de diferents senyals, com ara les ones sonores, la llum (un tipus d'ona electromagnètica) i la pressió de la pell. Cadascun d'aquests senyals pot ser portat per un "missatger" diferent. Els nous missatgers porten a noves percepcions. Així, els astrònoms han acollit amb satisfacció un nou conjunt de missatgers a la seva ciència.

Molts missatgers

Durant la major part de la història de l’astronomia, els científics van estudiar fonamentalment els senyals transmesos per un missatger, radiació electromagnètica. Aquestes ones, que es mouen a través de l'espai i del temps, es descriuen per les seves longituds d'ona o per la quantitat d'energia que es troba en les seves partícules, els fotons.

Les ones de ràdio tenen fotons amb la menor quantitat d’energia i les longituds d’ona més llargues, seguides d’una llum òptica per infrarojos i energies intermèdies i de longituds d’ona. Els raigs X i els raigs gamma tenen les longituds d'ona més curtes i la major energia.

Però els científics també estudien altres missatgers:

• Raigs còsmics: partícules atòmiques carregades i nuclis que viatgen prop de la velocitat de la llum.
• Neutrinos: partícules sense càrrega que veuen la major part de l'univers tan transparent.
• Onades gravitatòries: arrugues en el teixit mateix de l’espai i del temps.

I encara que alguns camps de l’astronomia han explorat aquests missatgers durant anys, els astrònoms només han observat recentment esdeveniments que van més enllà de la Via Làctia amb més d’un missatger al mateix temps. En pocs mesos, es va duplicar el nombre de fonts en què els astrònoms poden intercanviar els senyals dels diferents missatgers.

Com un passeig a la platja

L’astronomia multimèdia és una evolució natural de l’astronomia. Els científics necessiten més dades per reunir una imatge completa dels objectes que estudien i relacionen les teories que desenvolupen amb les seves observacions.

Els astrònoms han combinat diferents longituds d’ona dels fotons per reunir alguns dels misteris de l’univers. Per exemple, la combinació de dades de ràdio i òptica va tenir un paper important a l'hora de determinar que la Via Làctia és una galàxia espiral el 1951.

I l’astronomia continua revelant grans resultats sobre el nostre univers utilitzant només un missatger, fotons. Per tant, si l’astronomia multimèdia és només un pas evolutiu d’una història increïble d’èxits, vol dir que s’és una paraula nova?

No ho pensem.

Imagineu-vos que passeu per una platja de l'oceà. Esteu gaudint de la vista d’una increïble posta de sol, escoltant les ones ondulants, sentint la sorra que hi ha sota els vostres peus i sentint l’aire salat. Els sentits combinats formen una experiència més completa.

Amb l’astronomia multimèdia, esperem aprendre més de l’univers combinant múltiples missatgers, de la mateixa manera que combinem la vista, l’oïda, el tacte i l’olor.

Però no sempre és un pícnic

Les cultures dels astrònoms i dels físics de partícules representen diferents enfocaments de la ciència. En l’astronomia multimissària, aquestes cultures xoquen.

L'astronomia és un camp d'observació i no un experiment. Estudiem objectes astronòmics que canvien amb el temps (astronomia del domini temporal), el que significa que sovint només tenim una oportunitat per observar un esdeveniment astronòmic transitori.

Fins fa poc, la majoria dels astrònoms del domini temporal treballaven en equips petits, en molts projectes alhora. Utilitzem recursos com el telegrama de l’astrònom o la xarxa de coordinació de raigs gamma per comunicar ràpidament els resultats, fins i tot abans de presentar articles científics.

Atès que la majoria de les fonts esperades de senyals multimissenya són esdeveniments astronòmics transitoris, és un gran esforç per capturar els missatgers a més dels fotons.

Llegiu-ne més: l'observatori IceCube detecta el neutrí i descobreix un blazar com a font

Els físics de partícules han liderat la creació de grans col·laboracions internacionals per abordar els seus problemes més durs, com el Large Hadron Collider, el IceCube Neutrino Observatory i el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). La correcció de centenars de milers d’investigadors per treballar per aconseguir objectius comuns requereix una identificació integral de rols, directrius estrictes de comunicació i moltes teleconferències.

La necessitat de respondre als canvis ràpids d’una font multimissenya i l’enorme esforç per capturar senyals multimèdia vol dir que l’astronomia i la física de partícules s’hauran de fusionar entre si per obtenir el millor de les dues cultures.

Els beneficis de l’astronomia multimèdia

Mentre que l’astronomia multimissària és una evolució del que han fet els astrònoms i els físics de partícules durant dècades, els resultats combinats són interessants.

La detecció de les ones gravitacionals derivades de la fusió de les estrelles de neutrons va confirmar que aquestes col·lisions van provocar una gran fracció de l'or i del platí a la Terra (i a tot l’univers). També va mostrar com aquestes col·lisions donen lloc a (almenys algunes) explosions de raigs gamma curtes: l’origen d’aquests esdeveniments explosius ha estat una gran pregunta oberta en astronomia.

La primera associació d’un neutrí amb una única font astronòmica va proporcionar una visió de com l’univers fa les seves partícules més energètiques. L’astronomia multimèdia mostra detalls sobre algunes de les condicions més extremes del nostre univers.

La perspectiva dels multimissadors ja està produint més que la suma de les seves parts - i podem esperar veure descobriments més sorprenents en el futur. Els equips d’elit de tot el Canadà ja estan contribuint al creixement d’aquest camp jove, i l’astronomia multimissatge promet jugar un paper important en la nostra pròxima dècada de recerca astronòmica al Canadà i al món sencer.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation per Gregory Sivakoff i Daryl Haggard. Llegiu l'article original aquí.