Video

Transcripció

L’univers és com un gran oceà poblat amb escasses illes de galàxies escampades…  

Però aizxò és una il·lusió. Només una petita fracció de tots els àtoms es troben dins les galàxies, 

mentre que la resta van a la deriva entremig, en el medi intergalàctic.  

Com les arrels d’un arbre gegantí, el gas es distribueix des de cada galàxia,

amb la gravetat concentrant nova massa cap a aquest dens bosc còsmic.   6 00:00:26,220 –> 00:00:33,000 Aquí, al medi intergalàctic, hi ha els ingredients de la creació: hidrogen i heli,

teixits en mantes i filaments que flueixen cap a l’interior de les galàxies on hi acaben formant estrelles.

Però si ho mirem d’aprop, veiem realment qui hi mana: els Quàsars, el objectes més poderosos 

de l’existència. Tant petits com un gra de sorra comparats amb el riu de l’Amazones, viuen als centres

d’algunes galàxies, brillants amb l’energia de bilions d’estrelles, esbombant grans jets de matèria,  

canviant radicalment la forma del cosmos al seu voltant. Són tant poderosos que poden matar una galàxia.

Què són, i com influeixen l’estructura de l’Univers al seu voltant a voluntat?

Miris allà on miris, Coses Estranyes al Cel

Als anys 1950 els astrònoms es van adonar de misterioses ones de ràdio venint de punts arreu

del cel. Van ser anomenades “fons de ràdio quasi estel·lars”, o “quàsars” perquè 

eren punts com les estrelles, però eren vistos en ràdio en comptes de llum visible.

Tot sobre aquests objectes era estrany. Alguns feien pampallugues, d’altres emetien energètics rajos X a més 

d’ones de ràdio, però tots semblaven petits. També es movien molt ràpid, tant com més que el 30%

de la velocitat de la llum. La única explicació era que havien de ser tan distants que la seva

velocitat aparent era en realitat l’expansió de l’Univers movent-los lluny de nosaltres.

Però aquestes distàncies enormes significaven que els quàsars no podien ser estrelles, sinó que els nuclis actius de

galàxies a milers de milions d’anys llum de distància! Però encara hi ha més. Per ser tant brillants

a aquestes distàncies, han de ser milers de vegades més lluminosos que la Via Làctia sencera.  

Monstre, explotant i xisclant cap al buit amb una violència abans impensable.

A mesura que hem observat el cel, hem descobert milions de quàsars. I tots ells són molt llunyans.

A l’espai, mirar objectes molt llunyans significa mirar el seu passat, perquè la llum tarda

molt en arribar-nos. Els quàsars eren comuns a l’univers temprà, la seva població sent màxima

en números fa 10 mil milions d’anys quan les galàxies i l’Univers mateix eren encara molt joves.

Viatgem enrere en el temps, només 3 mil milions d’anys després del Big Bang i mirem que hi passava aleshores.

L’Increïble Poder dels Quàsars

Com pot ser una galàxia nadó tant increïblement lluminosa i violenta?

Tota aquesta llum i radiació no podia provenir de les estrelles, ja que no n’hi havia suficients

I com que les galàxies tendeixen a créixer amb al temps a través de fusions

la llum de galàxies petites no hauria de ser molt més brillant que cap galàxia actual.

Només hi ha una forma de generar les grans quantitats d’energia amb les que brilla un quàsar:

alimentat forats negres supermassius. Encara no sabem exactament com es van formar,

però sembla que cada galàxia en té un al seu centre.

Però com pot ser que les coses més brillants de l’Univers siguin forats negres,

que atrapen tot el que travessa els seus horitzons d’esdeveniments?

Doncs la llum d’un quàsar no prové de l’interior d’aquests forats negres. Més aviat,

prové de de l’espai al seu voltant, un massiu disc de gas anomenat “disc d’acreció”.

Els quàsars utilitzen el mateix combustible que les estrelles: matèria. Només que els forats negres són els

reactors més eficients per convertir matèria en energia a l’Univers.

L’energia alliberada per matèria caient dins d’un forat negre pot ser 60 vegades

més gran que l’alliberada per la fusió nuclear al centre d’una estrella. Això és perquè

l’energia alliberada per un forat negre prové de la gravetat, no de les reaccions nuclears.

La matèria en caiguda cap a un forat negra s’accelera fins gairebé la velocitat de la llum abans de que creui

l’horitzó d’esdeveniments, vibrant amb una increïble quantitat d’energia cinètica. Evidentment, un cop dins

del forat negra, s’hi endú l’energia a dins. Només pots veure aquesta energia si hi llences la

matèria de la forma correcta. Cau-hi directament i l’univers exterior no en rep res. Però quan

tens molta matèria, aquesta ràpidament espirala cap a l’horitzó d’esdeveniments, formant-hi un disc.

Les col·lisions entre les partícules i la fricció l’escalfen fins a desenes de milers de graus.

En un espai no molt més gros que el nostre Sistema Solar,

el nucli de la galàxia pot alliberar moltes vegades l’energia de totes les seves estrelles combinades.

Això és un quàsar, un forat negre supermassiu gaudint d’un banquet.

I aquests forats negres mengen molts. Típicament, els quàsars consumeixen des d’una fins a cent Terres

en gas per minut! Fa 10 mil milions d’anys, la mida de l’univers era un terç de l’actual,

de forma que el medi intergalàctic era molt menys escampat, i els filaments de gas

al voltant dels quàsars podien propiciar aquest banquet, fent-los vomitat quantitats incomprensibles de llum i radiació.

El quàsars més brillants alimenten jets, entrellaçant el camp magnètic de la matèria al seu voltant en

un con estret. Com un accelerador de partícules, llancen grans feixos de matèria cap a l’exterior,

travessant el medi circumgalàctic, formant plomalls de matèria que creixen fins a centenars

de milers d’anys llum de llargada. És gairebé una escala incomprensible. Un petit punt

en una galàxia excavant trossos de l’Univers de 100.000 anys llum de llargada.

Però els quàsars no mengen per sempre, potser només durant alguns milions d’anys,

perquè el seu banquet acaba matant la seva pròpia galàxia.

Com els Quàsars Maten Galàxies

Diguem que “matar” és possiblement una exageració, La galàxia segueix allà després de que el seu quàsar

s’apagui. Però no serà mai el mateix. Els quàsars, sent les coses més calentes i brillants

de l’Univers, espatllen les seves galàxies escalfant-les massa i aturant-ne la formació d’estrelles.

El gas calent no pot formar estrelles. Això sona estrany, perquè les estrelles són gas que ha col·lapsat sobre sí

mateix, escalfant-se en el procés. Però en un núvol de gas que ja és calent,

els àtoms es mouen ràpidament. Quan col·lisionen, es pequen fort, exercint pressió que resisteix

la força de la gravetat, de forma que el gas calent no pot formar estrelles. En comptes, el millor gas per

per formar estrelles és el fred, que no es resistirà a l’hora de col·lapsar en una estrella.

A sobre, els quàsars empenyen el gas fora de les seves galàxies. No només això mata

el quàsar, però la galàxia perd els ingredients per estrelles noves.

Tant trist com pugui sona, això és potser bò per la vida. L’alternativa

pot ser molt més perillosa: masses estrelles. Noves estrelles en formació és seguit per

estrelles massives explotant en supernoves, de forma que els planetes podrien ser esterilitzats

Evidentment, això és més complicat. Com les complexitats de la biosfera del nostre planeta,

cada peça de la galàxia és depenent en influenciar cada altra part del medi galàctic

Mentre que coses calentes, com els quàsars i les supernoves, tendeixen a expulsar gas de la galàxia

ones de xoc i jets dels quàsars també poden comprimir el gas, formant noves estrelles per un

temps curt. I el gas que marxa es barrejarà amb el gas de tornada i es reciclarà de nou en la galàxia. Però

en general podem dir que sense les coses calmant-se una mica més,

no existiríem avui. De forma que això ens porta a la nostra pregunta final:

Va ser la Via Làctia un Quàsar en el Passat?

No és clar si cada galàxia va tenir una fase quàsar, però entendre els quàsars distants

ens proveeix pistes sobre la història de la Via Làctia. Les galàxies no preserven bé

la seva història. Com la sorra en una platja, les pistes del passat son constantment remenades.

És possible que la Via Làctia fos un quàsar en el passat,

cosa que potser ha permès que el nostre forat negre supermassiu Sagitari A*

créixer fins a 4 milions de masses solars. Però tristament, no coneixem aquesta història antiga.

I tot i estar adormit avui, Sagitari A* podria convertir-se en un quàsar en el futur. En uns

milers de milions d’anys, la Via Làctia es fusionarà amb Andròmeda. Hem vist més de cent “quàsars

dobles” a galàxies en col·lisió, on en gas nou is proveït pels forats negres centrals.

Però no durarà molt. Quan les galàxies es fusionen, també ho fan els seus forats negres supermassius,

enfonsant-se fins al centre de la seva nova galàxia, remenant pols i estrelles arreu.

No sabem si això passarà, però seria una vista increïble. Potser

alguns éssers en el futur llunyà en seran testimonis i es quedaran meravellats amb les vistes.

Però tu no t’has d’esperar tant. Ja hi ha moltes coses fascinants per

explorar aquí en aquest planeta, ara mateix, si tens e coneixements per entendre-les.

Per ajudar-te amb això, hem creat una sèrie de lliçons per portar el teu coneixement científic al

pròxim nivell. Fet en col·laboració amb els nostres amics de Brilliant.org, aquestes lliçons et donen una profunda

comprensió dels temes en els nostre vídeos més populars, des de la malaltia de la ràbia i el metabolisme dels mamífers,

fins a la ciència climàtica. També hi ha una lliçons en forat negres, on et pots submergir dins dels

principis fonamentals darrera de la seva formació i comportament. Una comprensió més profunda també

t’ajudarà a apreciar el seu paper en alimentar els quàsars dels que hem parlat en aquest vídeo.

Brilliant és una eina d’aprenentatge interactiva que fa les mates, la ciència i la informàtica

accessibles amb un mètode orientat a la pràctica. Perquè sabem que per realment aprendre una cosa,

t’hi has de posar. Pensa en cada lliçó com en una versió tutorialitzada particular d’un vídeo de Kurzgesagt.

Brilliant té milers de d’altres lliçons per explorar, també de

temes matemàtics com l’àlgebra i la probabilitat, i cursos sobre programació i anàlisi de dades. El seu

curs més recent, “Com Funciona la Tecnologia”, et du a l’interior de la tecnologia que utilitzes cada dia.

Caminaràs els passos d’un hacker per descobrís perquè algunes contrasenyes requereixen dècades per ser esbrinades,

explora com els satèl·lits a l’espai saben que el teu conductor ja està arribant,

aprèn perquè el teu vídeo preferit de Kurzgesagt es pot encallar a Youtube, i més.

Per experimentar amb les lliçons de Kurzgesagt i explorar tot el que Brilliant pot oferir,

pots començar aquí, una prova de 30 dies apuntant-te a Brilliant.org/nutshell.

Fins i tot hi ha un avantatge extra pels espectadors de Kurgesagt:

les primeres 200 persones en utilitzar l’enllaç tenen un 20% de descompte en l’afiliació anual quan la prova s’acaba.

Ens encanta veure com els engranatges es sincronitzen amb la nostra recerca, Brilliant et dona

les eines per entendre com tot encaixa amb tot.

Sabem que t’has estar esperant durant molt de temps. Anem a revelar el pròxim Pin d’Edició Limitada:

És l’Esfera de Dyson. Aquest pin tant especial representa el nostre somni pel futur de la humanitat.

Carrega’l amb l’energia del Sol i brillarà en la foscor. La pre-comanda està disponible

només durant 72 hores, així que demana’l ara abans de que el temps s’esgoti. El pròxim Pin d’Edició Limitada serà revelat aviat.