Article:

TdC: Què ens diu la llum de les estrelles? - Carles Puncernau

16-06-2016 Josep Lluís Díez

Aquest dissabte celebrem la Festa de l'Astronomia a Banyoles i en la sessió de Tardes de Ciència es fan tres xerrades, la primera de les quals ens l'ofereix el nostre company Carles Puncernau.

Carles comença la seva exposició dient que de les estrelles veiem només la llum o radiació que ens envien, la qual pot fer molts anys que està viatjant per l'espai. Fins i tot podria ser que l'estrella ja no existeixi com a tal, quan la veiem. La llum prové dels gasos que composen l'estrella, que estan formats per elements químics. Ja que les constants físiques creiem que són invariables en tot l'univers conegut, analitzant la llum que ens arriba podem obtenir dades de les estrelles d'on provenen. Els elements químics són substàncies que no es poden separar en altres més simples. Cada element químic està constituït per àtoms iguals, que tenen dimensions de l'ordre de 10(-10) m.

A continuació explica com són els àtoms, per veure de quina manera podem obtenir informació a partir de la llum. Un àtom és la part més petita que forma part d'un sistema químic. Dalton, un dels primers atomistes moderns, representava l'any 1808 els àtoms mitjançant unes figures i les molècules, unint diverses figures. El 1869, Dimitri Mendeleiev va tenir la idea de classificar els elements en ordre de massa creixent, agrupant-los en columnes d'elements amb similars propietats i el 1871 presentava la taula periòdica, precedent de l'actual taula dels elements químics.

Entrat el segle XX es va descobrir que els àtoms estan formats per partícules encara més petites: els protons de càrrega elèctrica positiva, els neutrons, sense càrrega i els electrons de càrrega elèctrica negativa. Els electrons, descoberts l'any 1897 per J. Thomson, són 2.000 vegades més lleugers que l'àtom més petit, l'hidrogen, i tenen càrrega negativa. L'any 1911, Rutherford va presentar el seu model atòmic, segons el qual, l'àtom és un espai pràcticament buit que en el seu centre te el nucli on es troben els protons i els neutrons i al voltant del nucli es troben els electrons.

L'any 1900, Planck havia presentat la teoria quàntica, que Niels Bohr va aplicar al model atòmic i segons la qual, els electrons es troben a una distància fixa del nucli. Quan els electrons canvien de posició dins de l'àtom, emeten o absorbeixen energia, segons se situïn més a prop o més lluny del nucli.

Aquesta energia és en forma de llum o radiació, donant lloc als espectres d'emissió o absorció, característics de cada element. Així, quan ens arriba llum d'una estrella, analitzant l'espectre de la llum es pot determinar a quin element correspon. Podem saber, per tant, quins elements formen l'estrella.

Un aspecte a considerar és que les estrelles s'estan allunyant de nosaltres, a més velocitat quan més lluny es troben, i l'espectre de la llum queda modificat per aquesta velocitat. Segons és la modificació que trobem en cada espectre característic, podem obtenir informació de la velocitat a la que es mou cada estrella i la distància a la que es troba de nosaltres. També podem analitzar l'espectre infraroig de la radiació que ens arriba de l'espai exterior, que ens dona informació dels enllaços entre àtoms per formar molècules. Com l'espectre infraroig de cada molècula és únic, analitzant els espectres podem saber a quines molècules corresponenen.

Carles acaba la seva xerrada resumint-la amb la idea següent: mitjançant la llum, les estrelles ens parlen de la seva composició, temperatura, velocitat de rotació, densitat, intensitat de camp magnètic i velocitat radial. Les preguntes i després els aplaudiments dels assistents van posar el punt final a l'exposició.