L'astronomia del domini del temps canviarà la nostra comprensió de l'espai

"Aquest és el lloc per estar si esteu fent astronomia del domini de temps", diu Andrej Prša, astrònom de la Universitat de Villanova. Es refereix a Hotwired 5, curtmetratge de la cinquena conferència anual de Hotwiring a Transient Universe, que se celebra aquesta setmana a la Universitat de Villanova. Investigadors de tot el món es reuneixen en un mateix lloc per discutir com millorar l’estudi dels fenòmens cel·lulars i astrofísics transitoris.

Però, què diables és "l’astronomia del domini del temps?"

Segons Prša, un dels organitzadors d’Hotwired, l’astronomia del domini del temps és essencialment l’estudi de qualsevol cosa en l’espai que és una variable del temps. Això és un ampli espectre de coses, però podrien ser fenòmens que són variables periòdicament (i per tant previsibles), com ara estrelles pulsadores o estrelles binàries eclipsades; o coses que són salvatges i aparentment aleatòries, com ara binaris de raigs X, ràfegues de raigs gamma, supernoves, variables cataclísmiques, ones gravitacionals, o fins i tot el comportament i els moviments d'objectes propers a la Terra com els asteroides.

En resum, l’astronomia del domini del temps es refereix efectivament a la investigació de la ciència espacial que no és necessàriament estàtica. "Sempre que vulgueu explorar la variabilitat d’un objecte en funció del temps, aquesta és l’astronomia del domini del temps."

Això sona bastant senzill si no enteneu una de les majors limitacions per estudiar l’espai té a veure amb el fet que no tenim ulls a tot alhora. Hi ha telescopis per tot el món fent enquestes sobre el cel nocturn i tractant d’aconseguir un senyal o recopilar dades relacionades amb esdeveniments molt transitori. Una estrella explota - i és possible que tingueu l’oportunitat d’aconseguir l’explosió en la seva llum més brillant. Però si no heu centrat la vostra lent en aquest sentit durant tot el temps, només podreu recopilar dades que revelin poc sobre com es desenvolupa una supernova com a procés.

Hotwired es va fundar el 2007 quan es va adonar que "hi ha molts fenòmens transitorios del domini del temps en astronomia, que simplement no estem preparats per fer front a la resposta ràpida del temps", va dir Prša. Les noves tecnologies permeten als científics detectar els fenòmens esmentats abans, però aquests instruments no es detindran per dur a terme investigacions de seguiment i recopilar més dades, sinó que continuen amb el seu estudi general de l'espai.

"Per abordar això", afirma, "vam decidir que les persones que estan al costat de les ciències dels transients i de les persones que estan a càrrec dels observatoris del món han de reunir-se i començar a parlar de les possibilitats d'introduir telescopis robòtics i ràpids sistemes de seguiment per tal de cobrir la bretxa que tenim en el seguiment d'aquests fenòmens transitori ".

Nou anys més tard, Hotwired compta amb més de 100 presentacions i sessions assistides per astrònoms i directors d’observatori de tot el món. Aquest any, Hotwired es celebra per primera vegada a la costa est.

L'astronomia del domini del temps ofereix una clau per a alguns dels problemes més desconcertants de la galàxia. "Sovint ni tan sols sabem què és el que causa aquests fenòmens", diu Prša. Per exemple, les explosions de rajos gamma i les ones gravitacionals tenen un bon model per a quan es poden originar (com ara les fusions del sistema binari del forat negre), però encara no sabem quins tipus de senyals produeixen en l’espectre electromagnètic i com podem millor mesurar-los. Són fenòmens que produeixen longituds d'ona de color blau? Tenen emissions de senyal infraroja? Ningú no ho sap encara.

L'objectiu de Hotwired és desenvolupar sistemes de resposta que s’han reduït a l’ordre de 15 minuts "des de l’enquesta que detecta un fenomen transitori fins a quan la xarxa de seguiment rep nota i pot interrompre l’operació actual que l'instrument pot fer un seguiment immediat del que es diu "cas de perfil científic alt" … en aquest cas, tenim la millor oportunitat per esbrinar el que està passant ", fins i tot amb fenòmens molt misteriosos i molt transitoris.

Potser el millor exemple de com això podria funcionar és amb el misteri centenari de les ones gravitacionals, del qual ara hi ha dues deteccions confirmades, amb una altra detecció pendent. Però com que els senyals que hem recollit són efímers, no hi ha manera de posar realment aquestes dades en un context que ens ajudi a entendre-les més enllà d'una vista unidimensional, per dir-ho així.

Trobar una contrapart electromagnètica per a les ones gravitacionals ens permetria entendre quan és més probable que aquestes ones es produeixin amb senyals elevades i que caracteritzin millor els tipus d'esdeveniments celestes que els fan.

Però no hauríem d’afectar l’astronomia del domini temporal com a onatge gravitacional. És clar, són el que Prša anomena "el més calent del bloc" per al camp emergent, però probablement hi ha un munt de fenòmens celestials que ni tan sols sabem que podrien beneficiar-se d'una explicació del domini del temps. Preneu la nostra comprensió inestable de les explosions de raigs gamma o de les interaccions d’estrelles binàries, que són l’interès propi de Prša i que poden ser rellevants per entendre la formació planetària en sistemes estrella com Alpha Centauri "Estem veient un espectre tan variat de temes", diu Prša.

Tradicionalment, l’astrofísica ha patit com a comunitat dividida, on els grups van intentar explicar els infinits misteris de l’univers amb poc consens. I si Hotwired té èxit en unir els grups dispars amb l’astronomia del domini del temps, tota la nostra concepció del que pensem quan es tracta del nostre univers podria estar sempre atesa a les idees de Prša que canvien el joc.