Engrescat pel missatge d'un company apassionat per les voliaines com jo, agafo el cotxe i la càmera fotogràfica per apropar-me a un prat vora la carretera que porta cap al poble d'Espot. La calor és sufocant, són les tres de la tarda d’un diumenge de juliol i freguem els trenta-cinc graus de temperatura, però el motiu prou s'ho val. Casualment al matí, en Josep acabava d'observar un grup de sis formigueres grans (Phengaris arion). Fa uns quants anys que no en veig cap, la darrera anotació la tinc d'abans de la maleïda pandèmia prop del poble de Cerbi.

Arribat a l'indret assenyalat, dono una ullada pel voral de la carretera i m'endinso en un petit prat de gramínies torrades i marcides per l'excessiva sequera que fa setmanes ens assetja. Aviat començo a veure diferents mates d'orenga (Origanum vulgare) i espero detectar la presència d'algun individu. Les femelles d'aquesta voliaina ponen els ous damunt de les flors d'aquesta planta aromàtica. Aquesta espècie de la família dels licènids (blavetes), disposa d'un cicle biològic enrevessat. De la posta d'ous, en naixerà una eruga que s'anirà alimentant de la planta nutrícia fins al tercer estadi de la muda. Moment en què caurà a terra tot deixant anar unes substàncies químiques d'olor dolça, seductores per a les formigues de l’espècie Myrmica sabuleti que la transportaran fins al formiguer per convertir-se des d’aquest moment en un hoste adoptat més. Aquesta eruga herbívora esdevé aleshores una depredadora carnívora de larves d'aquestes formigues. Passa l'hivern dins del niu, mentre es protegeix del fred exterior. Després de l’hivern la voliaina fa la crisàlide dins del formiguer fins a l’esclat de l’estiu, moment clau prendre el vol en fase adulta cap a l’exterior per tornar a completar el seu cicle.

Segueixo la cerca. Entremig volen altres volianes vistoses de color taronja com les argentades comunes (Argynnis paphia) o els damers del gènere Melitaea i d'altres de blanc i negre com els escacs ibèrics (Melanargia lachessis), però de moment no assoleixo l’objectiu. Orenga i més orenga sense èxit, brunzit de tàvecs, de mosques i mosquits, enganxifosos que de tant en tant em pessiguen sense compassió.

Després d'una hora de cerca intensa i amb el desagradable record de la suada i crivellat pels mosquits,  decideixo tornar cap a casa sense aconseguir el propòsit.

Phengaris arion
Anvers de les ales (Phengaris arion). © Francesc Rodríguez Ambel

La tenacitat sovint té premi i l'endemà al matí torno a l'espai sense tanta calor. Finalment, després d'uns quants anys sense cap observació, la torno a veure, quieta, és una femella amb posició de posta  damunt de la planta aromàtica. Una bellesa extrema! Embadalit, la identifico pels seus grans punts negres coronats amb un cercle blanc que s'observen al revers de les seues ales.  Pausadament, sense destorbar-la, dono la volta. Lentament, desplega les ales per a mostrar horitzontalment el blau que difumina amb tons foscos tota la superfície talment un pictòric sfumato esquitxat per unes intenses taques negres allargades. Sens dubte, una espècie extraordinària que malauradament està patint una forta regressió arreu d'Europa i que per sort encara es deixa veure en alguns indrets del nostre territori.

Carl Von Linné maridà el 1758 un nom precís per la més bella, (si més no per a mi), de les nostres papallones pirinenques. Segurament, inspirat per la grandesa d'aquesta espècie d'ales blaves i taques negres, s'emmirallà per a batejar-la en el cavall veloç Arió, fill de Posidó i Demèter,  de negres crineres, veloç cavall capaç de solcar damunt de la cerúlia mar. Tant de bo aquesta joia de la nostra fauna lepidopterològica pugui continuar solcant i ponen els ous damunt de les poncelles de l’aromàtica i preuada orenga i obsequiar-nos, així, amb moltes més observacions.

Les nits d'estiu conviden a mirar el cel a la fresca. Amb sort i bon cel veiem moltíssims punts brillants i una mena de núvol boirós que creua el cel de nord a sud. Eixe núvol és una galàxia, la nostra Galàxia, vista des de dins. La llum que ens n'arriba és la suma de l'emesa per totes les estrelles que la formen excepte les que ens queden a l'esquena, dalt o baix, des de la nostra posició interior al disc.

Aquest racó nostre de la Via Làctia és tranquil, i per això estem ací. Hi ha altres llocs de la Galàxia que són inhòspits per a la vida tal com la coneixem. Efectivament, la radiació electromagnètica d'alta energia destrueix les molècules que conformen la química de la vida. Per tant, tenim la sort que la nostra estrella orbita allunyada de zones concorregudes on l'activitat estel·lar és perillosa.

De què parlem, exactament? Comencem des del Nord. La constel·lació de Cassiopea, que fa una v doble, presenta una gran quantitat de cúmuls d'estrelles joves, però més enllà, més cap a dins de la Galàxia, n'hi ha un parell d'estrelles binàries de raigs gamma. Com el seu nom indica, emeten de manera intensa en la part més energètica de l'espectre electromagnètic.

Imatge artística d'una binària de raigs gamma, amb un estel de neutrons orbitant entorn una estrella massiva. NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration.

Pensem que aquesta radiació està relacionada amb la presència d'un estel de neutrons i una estrella massiva, que orbiten una entorn de l'altra – formen un sistema binari. Tots dos objectes emeten vents de partícules i camps magnètics des de les seues superfícies, amb altes velocitats i baixes densitats en el primer cas, i al contrari en el segon. En la col·lisió d'aquests vents, partícules elementals com els electrons, guanyen grans quantitats d'energia que després és radiada en raigs gamma.

Si seguim cap al sud, trobem la constel·lació del Cigne, que forma una gran creu al cel d'estiu. Més enllà de les estrelles que formen el dibuix de l'au, trobem fonts d'emissió en raigs X. En aquest cas, existeixen evidències que es tracta d'una estrella binària on un dels dos objectes és un forat negre que fagocita l'estrella companya. La producció d'energia en aquests objectes, coneguts com binàries de raigs X, ve de la mà, precisament, de la caiguda del gas de l'estrella companya, encara activa sobre el forat negre, resta de l'existència prèvia d'una estrella que va deixar de generar energia en el seu si.


Imatge artística d'una binària de raigs X. El forat negre atrau les capes externes de l'estrella companya, el que resulta en una emissió d'alta energia. NASA/CXC/M.Weiss

De fet, el primer objecte proposat com candidat a forat negre és Cigne X-1, prop del coll de l'animal dibuixat al cel. La candidatura va ser presentada per Betty Louise Webster i Paul Murdin, l'any 1972. Eixa font, el forat negre més proper (que sabem) a nosaltres, es troba a una distància del voltant de sis mil anys-llum. Aquesta hipòtesi ha estat sostinguda per l'acumulació d'evidències convincents.

Finalment, al sud, hi ha la constel·lació de Sagitari, amb forma de tetera. Allà, resseguint la boca per on vessaria el té, hi ha la direcció que indica el centre de la Via Làctia, la nostra galàxia espiral. Sabem que en eixe centre, ubicat a uns vint mil anys-llum de distància, trobem un objecte compacte amb una massa de quatre milions de masses del Sol. Les seues dimensions i massa el fan compatible amb la interpretació teòrica relativista que ja coneixem: un forat negre, ço és, un possible trencament del teixit espai-temporal de l'Univers amb una singularitat al seu centre. Singularitat vindria a ser l'eufemisme que fem servir els físics per no dir directament (reconèixer?) que les nostres teories ja no funcionen en aquest lloc.

En l'entorn directe (milers d'anys-llum central) d'aquest forat negre supermassiu es concentra una gran quantitat de gas i estrelles. Com més gas n'hi ha en una regió, més estrelles s'hi formen, i com més estrelles hi ha, més probabilitat que hi haja explosions supernova d'estrelles massives, binàries de raigs X o gamma, etc. El centre de la Galàxia vindria a ser com el centre d'una ciutat en festes. No s'hi pot viure.

Tot plegat, si en lloc de tindre receptors electromagnètics sensibles en la banda espectral del visible, en tinguérem a altes energies, en mirar el cel veuríem punts ben brillants en les regions esmentades. En agost, quan mireu amunt i vos vinga al cap la quietud i aparent immutabilitat del cel, no oblideu que darrere les aparences s'amaguen perills inesperats: regions inhabitables, terribles i esgarrifoses, emissions que vos socarrarien en un no-res. Fins i tot pitjors que la part alta de la Ribera Alta en estiu...

A la memòria del meu amic Esteban Fullana Torregrosa, físic amb majúscules.

Arran de la mort d’un amic molt estimat m’ha sorgit la necessitat d’escriure sobre la vida dels qui ens dediquem a la recerca. Vides a contratemps és el títol que he escollit, per un senzill motiu, que no pretenc que siga exclusiu del col·lectiu de què parle: fins a acabar els estudis universitaris (grau i màster ara per ara), el nostre ritme és el de tothom, però després canvia.

En música es diu 'tocar a temps' a fer-ho en la primera part de cada fracció d’un compàs. En un compàs típic de quatre temps, seria la primera corxera de cadascun. En contrast, tocar a contratemps seria fer-ho en la segona part. En jazz, per exemple, el contratemps és molt important rítmicament.

Com deia, fins a arribar a la fi dels estudis, científics, per una banda, i família i amics, per una altra, marquen el ritme a temps. Tot va a una, tot és suau. En eixe moment la música s’atura en un calderó, i acaba el primer moviment. En el segon moviment, la major part de la gent que ens envolta segueix marcant el ritme a temps i fent música clàssica, rock o pop. Nosaltres passem a contra-temps, perquè embarquem les nostres vides en una aventura de llarg recorregut, que ens porta amunt i avall, que ens fa dedicar hores, caps de setmana i vacances, a la nostra passió, que també és un parany.

Cercar l’estabilitat en el món de la ciència és una odissea, i requereix sacrificis que tenen com a conseqüència el pas del temps, mentre Ítaca no arriba mai. Però la vida va passant i, si no te n’adones que eixe camí és la teua vida i intentes viure el present, la passes esperant eixe dia que sembla no arribar mai. Un camí que et pren des que inicies la tesi fins a dècada i mitja després, o més enllà. Precisament la dècada i mitja que hauríem de dedicar a cercar una feina, a establir-nos, a tindre família qui vulga… A viure i gestar la resta de les nostres vides, en definitiva. Compte, a més, que tot això que dic és molt més trencador, agressiu, en el cas de les científiques.

Hi ha una samarreta que recull una frase que diu: ‘la vida és com el jazz, és millor quan improvises’. Efectivament, hi ha un temps d’aventura, d’improvisació, que fa que la vida siga interessant, bohèmia potser? Però tot té un preu, el preu que has de pagar.

En l’abandonament de la rítmica regular, que és la de la immensa majoria del nostre entorn, inclosos els amics que es dediquen a la ciència i que se separen per seguir vies distintes, hi ha la llavor de la nostàlgia també. Perquè la vida, amic, era allò que passava mentre feies recerca i mentre cercaves nous contractes i posicions acadèmiques estables ací o allà.

La solució? Òbviament, escurçar el camí!

En aquest text tancarem les entrades dedicades als avenços en les tècniques observacionals que van permetre l’eclosió de l’Astrofísica i la Cosmologia al llarg del segle XX. Hem vist com es va descobrir que la llum ens aporta informació dels objectes lluminosos, i també com es van mesurar les distàncies a estrelles relativament properes.

La combinació de la informació sobre la distància a què es troben les estrelles i la mesura de la intensitat de la llum que ens n’arriba seria la tercera pota necessària per començar l’exploració de l’Univers basada en dades. Efectivament, com que sabem que la intensitat de la llum minva amb el quadrat de la distància a la font, és senzill saber quina és la quantitat de llum emesa per l’objecte si podem mesurar-ne la distància i la intensitat de la llum rebuda (fotometria).

Les primeres passes de la fotometria també es van fer al segle XIX, amb l’aparició de la fotografia. Prèviament, la classificació de la brillantor de les estrelles es feia a ull, de manera subjectiva, mitjançant l’assignació de magnituds als objectes celestes, fixant-ne Vega (constel·lació de la Lira) com referència. Vega té magnitud 0; els objectes menys lluminosos tenen magnituds majors que zero, mentre que els més brillants tenen magnituds negatives.

Mapa estel·lar mostrant les magnituds de les estrelles (l'escala està baix a l'esquerra). Vega, amb magnitud 0, és la referència de l'escala. Crèdit: FreeStarCharts.com.

Va ser Hiparc de Nicea qui va establir la base d’aquesta escala visual en el segle II a.C., que va ser fixada després per Ptolomeu, en el II d.C.. L'escala va ser usada al llarg dels segles amb petits canvis. Un avenç significatiu va ser l’establiment d’una relació matemàtica per a l’escala relativa, proposada per Norman Pogson a mitjans del segle XIX.

La magnitud d'una estrella X respecte una estrella de referència Y, vindria determinada per l'expressió m(X) = m(Y) + 2.5 [log(I_Y) - log ( I_X)], on I és la intensitat estimada (a ull o de qualsevol altra manera) de les estrelles. Així, si fixem la magnitud de Vega a 0, per ser l'estrella de referència, tenim que la magnitud de l'estrella X serà m(X) = 2.5 [log(I_Vega) - log ( I_X)]. Si m(X) és menor que zero, significa que l'estrella és més brillant que Vega, com és el cas d'alguns planetes o l'estrella Sirius, visible al sudest de la constel·lació d'Orió en les nits de tardor i hivern. Efectivament, Sirius és una estrella més propera i més brillant que Vega.

Compte per tant, perquè la magnitud ens indica la brillantor que observem. No obstant això, una estrella pot semblar més brillant que una altra per ser-ho i estar a una distància semblant, o, sent menys brillant intrínsecament, per estar més a prop. La clau per fer física, aleshores, està en saber-ne les distàncies.

És interessant destacar que l'escala de magnituds que encara es fa servir s'adapta a l'escala visual usada al llarg dels segles; es tracta d'una escala logarítmica. El motiu és que la nostra visió (que ens permet detectar un interval ampli d'intensitats) es pot assimilar a aquesta escala.

Amb les plaques fotogràfiques encara no s’aconseguia una mesura quantitativa absoluta. Tanmateix, ja permetien tindre unes referències tangibles i donar valors més fiables de les magnituds relatives. El camí va ser llarg, des de les primeres plaques fotogràfiques en 1857 (George Bond), fins que les aportacions d’astrònoms com Henrietta Leavitt i Edward Pickering varen contribuir a consolidar criteris ferms de comparació entre estrelles.

Entre les millores observacionals que es van desenvolupar en paral·lel, cal esmentar l’ús de filtres per tal de mesurar la llum que ens arriba de les estrelles en un interval concret de longituds d’ona, ço és, en un color determinat.

Amb els criteris establerts en la segona meitat del segle XIX sobre les magnituds relatives de les estrelles, se'n van fer els primers estudis comparatius de magnituds amb diferents filtres. Usant un filtre per a la zona del blau (magnitud b) i un altre en la del verd-groc (magnitud v) es van generar els primers diagrames de color-magnitud. Aquests diagrames van tindre una rellevància cabdal en el desenvolupament de l'Astrofísica. En parlarem, clar.

Al llarg del segle XX, l’ús de cèl·lules fotosensibles, primer, i de fotomultiplicadors més tard, ha permès quantificar la mesura de la llum, en tant que s’aconsegueix una resposta elèctrica mesurable que depèn de la intensitat de la llum rebuda. L’astrònom Richard Miles, en un article publicat per la revista de la Societat Astronòmica Britànica, presenta un resum d’aquests desenvolupaments, per a qui en vulga conèixer els detalls (https://adsabs.harvard.edu/full/2007JBAA..117..172M).

L'estiu al Pirineu, meteorològicament parlant, fa setmanes que ha arribat. Una calor desmesurada impròpia per les dates de l'any ens ha assetjat amb força, el vent càlid, amb unes temperatures anòmales, ens ha deixat un paisatge ben ros, eixut i ressec. Ja és una clara evidència que haurem de començar a conviure amb els estralls del canvi climàtic.

Falles al Botanal
© Francesc Rodríguez

Com és costum arreu del nostre país, amb l'arribada del solstici d'estiu, la festa del foc pren protagonisme. A diferents pobles del Pirineu se celebra l’emblemàtica baixada de falles. Una tradició reconeguda Patrimoni Immaterial de la Humanitat per la UNESCO l'any 2015 i que encara manté viva la flama als habitants de les valls. La fusta tallada i assecada des de fa mesos cremarà a les espatlles dels fallaires, portadors de la llum i el foc. Com acostumo a fer des de fa anys em desplaço a la Vallferrera, al poble d'Alins, per baixar la falla des del Botanal, un topònim curiós que deriva de bot i que bé recull Alcover Moll al seu diccionari etimològic on fa referència a un salt d'aigua, i certament el barranc, des d'aquest espectacular mirador, es despenja de dalt de la cinglera i "bota" fins a abocar el seu fil d'aigua, enguany més eixut que de costum, fins a la Noguera de Vallferrera.

El camí del Botanal és costerut, però alhora preciós, el pes de la falla de pi a les espatlles s'alleuja amb les meravelloses panoràmiques de la vall. La carrua de la cinquantena de fallaires forma una processionària humana que desprèn ànim, esperit i emoció. A mig camí, la fila s'atura per fer un repòs. Aprofito per tornar a observar al meu entorn i em fixo en els nombrosos peus de savina turífera (Juniperus thurifera) que envolten el camí. Aquesta conífera, que pertany a la família de les cupressàcies, va ser descoberta i citada casualment l'any 2007 en aquest espai dins del parc natural de l'Alt Pirineu, fet que va suposar el primer esment d'aquest arbre a Catalunya. La seua semblança amb la savina comuna (Juniperus phoenicia) va passar per alt fins que  amb la seua fructificació no se'n va poder determinar l'espècie (els seus fruits blaus la diferencien amb els de taronges de la comuna). Arribats al mirador del Botanal, el poble d'Alins s'empetiteix, l'ombra del Sol arriba als cims i el bocafoscant envaeix el fons de la vall mentre amb el pas dels minuts, lentament, l’ombra fosca embolcalla tot el paisatge. El foc s’encén i les teies de fusta prenen, és hora de carregar la falla encesa i baixar. Des de l’ermita de St. Quirc, a tocar del poble, baixarà una altra filera de fallaires amb torxes de mà enceses que des d’aquí a dalt semblen cuques de llum seguint les ziga-zagues del camí. Si en la Teogonia, Prometeu va tornar a portar el foc als humans que prèviament els havia usurpat Zeus, els fallaires baixen cada nit de St. Joan el foc fins a la falla major de plaça, senyal i vincle de purificació, mentre les savines turíferes contemplen l'espectacle, des de fa anys, resistents a les aixaldes que desprenen les falles al seu pas.

Anit vaig mirar amunt –sempre que puc mire amunt, amb el risc de fer riure la xicona tràcia, com Tales de Milet. Vàrem tindre una nit neta, amb el regnat incipient del triangle estival, ben rodejat de perles més petites que envolten les tres lluernes. Vega, Deneb i Altair són les estrelles més brillants de les constel·lacions de la Lira, del Cigne i de l'Àguila, respectivament. Les tres conformen un triangle isòsceles, o quasi, que no pot escapar a ningú que alce el cap en una nit d'estiu.

Em vaig quedar parat, mirant Vega, una estrella que es troba a 25 anys-llum de distància, i un dels meus primers records astronòmics. La meua consciència celeste naix a començaments dels anys noranta. En estiu, al terrat de casa, en un poble de la part alta de la Ribera Alta, mirava el cel i identificava les constel·lacions. Poc després, amb un petit telescopi, intentava observar objectes menys lluminosos i impossibles de veure a ull nu, com la nebulosa de l'anell a la constel·lació de la Lira; o la preciosa estrella doble (segurament visual, és a dir, per projecció) Albireu –el cap del Cigne–, amb una estrella daurada i una altra blava.

Òbviament, en aquelles nits, el triangle d'estiu era el referent directe per començar a orientar-se, i allà estava Vega. Amb aquesta estrella va ser que vaig prendre consciència per primera vegada de les escales de temps i les distàncies en astronomia.

La llum que m'arribava de Vega

Recorde el pensament directe, alguna nit d'agost de l'any 92 o 93, vés a saber: jo no havia nascut encara, i els Beatles encara tocaven junts, quan la llum que m'arribava va eixir de Vega. Anit la vaig tornar a mirar i em va assaltar el mateix pensament: acabava tercer curs de la llicenciatura en Física quan aquesta llum era emesa per la superfície de Vega. Eixa llum que m'entrava als ulls havia viatjat vint-i-cinc-anys, travessant la fredor de l'espai interestel·lar, fins arribar a aquest inhòspit indret de L'Horta Nord de València.

Deneb, Vega, i Altair, les estrelles principals de les constel·lacions del Cigne, la Lira, i l'Àguila, respectivament. Dominen el cel zenital de les nits d'estiu. © Stephen Rahn.

Si ho pensem a l'inrevés, des de la perspectiva de les emissions electromagnètiques –ràdio i televisió– emeses per l'ésser humà, a quina distància han arribat? Tenint en compte que pot fer al voltant de 100 anys des que van començar les emissions a més gran escala, el compte és senzill: 100 anys-llum. Tanmateix, aquestes emissions són ben difícils de detectar a aquestes distàncies si no és amb dispositius molt sensibles. En aquest sentit, actualment es construeix una xarxa de radio-telescopis (Square Kilometer Array, SKA) a Austràlia i Sudàfrica, que ens permetria detectar senyals de radars d'aeroports a alguna desena d'anys-llum. Per tant, les nostres glòries i misèries televisives deuen haver arribat ja a Vega. Ben pensat, n'hi ha emissions que poden ser ben eficients com a mecanisme dissuasori de qualsevol visita per part de la possible audiència galàctica.

Les estrelles que veiem, existeixen encara?

Un dels comentaris més habituals sobre el cel diu que algunes de les estrelles que veiem ja no existeixen, de tant de temps com ha passat des que la llum en va eixir. Això és una veritat a mitges. Realment, quan mirem el cel, les estrelles més brillants que observem són estrelles properes i la llum pot haver trigat des de pocs anys a algun centenar o potser algun miler d'anys. És poc probable que en aquestes escales de temps una estrella haja evolucionat fins deixar d'existir de la manera que era quan va emetre la llum.

Només algun cas, com el de la gegant Betelgeuse, podria oferir dubtes, atès que es tracta d'una estrella massiva en les seues darreres fases d'existència. Aquesta estrella roja es troba al muscle esquerre (des de la nostra perspectiva) de la constel·lació d'Orió. Els 700 anys-llum que ens en separen han generat un cert debat, encara que és poc probable que haja esclatat ja com una supernova.

Aleshores, per què aquesta percepció tan estesa? Perquè és ben certa per a estrelles llunyanes en la nostra galàxia o les que observem en galàxies veïnes. Les primeres es poden trobar a distàncies d'entre milers i una o dues desenes de milers d'anys-llum. Per altra banda, la llum que ens arriba de la galàxia d'Andròmeda –la galàxia més propera– triga dos milions d'anys en arribar a la Terra. Aquest temps sí és suficient per a que moltes de les estrelles gegants que hi resolem hagen deixat d'existir.

Perdem el cel

Si ens limitem a les estrelles que podem veure des d'una ciutat o rodalies cada vegada més àmplies, contaminades lumínicament, l'afirmació deixa de ser estrictament certa. El motiu és que les estrelles que veiem al cel són, principalment i necessària, properes. Ara, però, aquella visió de les nits de principis dels anys noranta, del poble estant, en què fins i tot s'hi apreciava la llum difosa de la Via Làctia corrent paral·lela a la constel·lació del Cigne i, al Sud, tocar l'Escorpí i Sagitari, on hi ha el centre de la Galàxia, és impossible. Per si això no fora suficient, els satèl·lits enviats per empreses privades propietat de diferents il·luminats, per tal de fer negoci, embruten el cel de manera massa evident. No només perdem boscos i espais naturals al nostre planeta; també ens privem de la bellesa del cel fins oblidar-la i, en molts casos, no trobar-la a faltar.

En paral·lel al descobriment que la llum ens aporta informació sobre els elements químics i, per tant, la composició dels objectes lluminosos, es va produir un avenç fonamental: la mesura de les distàncies a aquests objectes. Així, la combinació de la informació que transmet la llum i el coneixement de les distàncies des de les quals és emesa facilitarien –hom podria dir que obririen el camí a– l’estudi dels astres.

El mètode que Friedrich Wilhelm Bessel va aplicar per primera vegada per mesurar la distància a l’estrella 61 Cygni, a la constel·lació del Cigne, en 1838, és el de la paral·laxi, basat en trigonometria senzilla, com ara veurem. Fins aquest moment, només s’havien fet estimacions de les distàncies al Sol i la Lluna per part d’astrònoms de cultura grega alexandrina, com Aristarc o Ptolomeu, fent servir raonaments trigonomètrics. De seguida entendrem per què van haver de passar dos mil anys per fer aquesta passa fonamental.   

La paral·laxi es fonamenta en la diferència en la posició d’un objecte proper respecte objectes més llunyans, si el mirem des de punts diferents. És un fenomen que tothom coneix: agafem una llapissera, posem-la davant del nostre rostre i mirem-la tancant primer un ull i després l’altre. Eixe canvi de posició respecte els objectes del fons ens permet mesurar-ne la distància... sempre que tinguem la capacitat de mesurar l’angle relatiu que s’ha desplaçat l’objecte entre les dues observacions. Amb aquest angle (a) i coneixent la distància entre les dues observacions (d), s’obté directament la distància a l’objecte, D (veure la imatge que acompanya el text –ESA/ATG Medialab),

D = d / tan (a)

La distància entre les dues observacions ha de ser més gran com major és la distància a l’objecte observat, i ser coneguda amb precisió. Per exemple, tancant un ull i després l’altre podem apreciar canvies de posició relativa a objectes relativament propers, però no a les estrelles. Per altra banda, també és important saber que la posició de les dues observacions és diferent. En aquest darrer sentit, la consciència que la Terra orbita al voltant del Sol és crucial, atès que podem entendre que dues observacions fetes en dos moments diferents de l’any ens donen eixa diferència de posició suficientment gran com per aplicar el mètode a objectes distants.

Finalment, per tal de fer mesures acurades de separacions angulars per objectes llunyans, ens calen mètodes acurats de mesura. Com hem dit, la distància Terra-Sol, d, també ha de ser coneguda amb precisió, el que només es va assolir l'any 1771, per l'astrònom francès Jérôme Lalande, qui va fer el càlcul fent servir dades d'observacions del trànsit de Venus per davant del Sol realitzades per astrònoms francesos i britànics des de diferents punts del planeta. Recomanem les persones interessades la cerca d'informació sobre aquesta mesura, per la seua bellesa des de perspectives tan diverses com la humana – astrònoms de dos estats en guerra treballant per un objectiu comú –, la geomètrica i l'astronòmica. O potser li dediquem una entrada, en algun moment.

Tot plegat explica perquè va ser al segle XIX que Bessel va poder aplicar aquesta idea a la mesura de la distància a una estrella.  De fet, va escollir aquesta estrella perquè se’n sabia del seu ‘estrany’ moviment relatiu respecte les estrelles del fons del cel. Aquest fet cridava l’atenció d’uns astrònoms acostumats a parlar de les estrelles com ‘fixes’. Així doncs, fent servir observacions acumulades entre 1812 i 1838, Bessel va determinar una distància de 10,4 anys-llum a aquesta estrella. En poder determinar-la amb major precisió, sabem que va cometre un error d’un 9%, raonable en Astronomia per a noves mesures. 

Aquesta mesura va obrir la porta a aplicar el mètode a totes les estrelles per a les què es poguera apreciar aquest desplaçament aparent al cel respecte altres estrelles ‘fixes’ de fons, més llunyanes. Poc després, Friedrich G. W. von Struve va mesurar la distància a Vega, l’estrella més brillant de la constel·lació de la Lira.

En obrir els ulls, veiem, tot apreciant els colors dels objectes que mirem. Cada color correspon a una longitud d’ona (o freqüència) de la llum; així, l’espectre (paleta) de colors que apreciem pot ser entès com l’ample de banda del nostre receptor visual, la banda òptica.

Descomposició d'un feix de llum en travessar un prisma òptic.

Newton va demostrar que la llum blanca ho és perquè hi conté tots els colors de l’arc de Sant Martí, fent-ne passar un feix per un prisma. Un objecte radiant com és el Sol, es veu groc perquè la seua emissió més intensa es produeix en eixe color (longitud d’ona), però si en fem la descomposició espectral, veurem un continu de colors en tota la banda òptica – tot i que amb alguna sorpresa, com veurem. Un altre fet fonamental en aquesta història és que en el cas dels elements químics, si s’eleven a temperatures que els converteixen en emissors, emeten llum només en una sèrie discreta de colors.

Aquest fet observable i conegut ja a principi del segle XIX ens obri moltes portes en la comprensió de l’observació Astrofísica. Fet i fet, l’Astrofísica va nàixer al llarg d’eixe mateix segle, quan Kirchhoff es va adonar, a l’Institut de Física de Heidelberg, que la llum aporta informació física i química amb què caracteritzar els objectes emissors.

La pregunta és, precisament, com ho fem per traure’n informació de la llum. Tornem al segle XIX per respondre-la. La descomposició espectral de la llum del Sol (obtinguda en passar-la per un prisma) mostrava un continu de colors, sí, però interromput per una sèrie de línies fosques, en negre, tal i com havien fet notar Wollaston i von Fraunhofer a principis de segle.

Espectre del Sol (fila superior) i de diferents elements (en ordre: Potassi, Sodi, Liti, Estronci, Calci i Bari) obtingudes per Bunsen i Kirchhoff en 1860. S'hi pot apreciar la correspondència amb les línies fosques en l'espectre del Sol.

En el segon cas, Fraunhofer en va observar centenars d’aquestes línies (veure la imatge principal de l'entrada – HUJWeb). Poc després de la meitat del segle, Kirchhoff va fer passar la llum del Sol per un prisma i l’espectre resultant per una flama (mistera de Bunsen) que cremava Sodi. Amb això va comprovar que algunes de les línies negres recuperaven el color en passar per aquesta flama, però que es tornaven a enfosquir si la radiació solar aplicada era més intensa que un cert límit. La interpretació més raonable, partint del coneixement que se’n tenia a l’època, era la següent: de la mateixa manera que el Sodi pot emetre llum a certes longituds d’ona (colors) associades a les seues propietats, també pot absorbir aquesta llum si prové d’una font exterior intensa, a les mateixes longituds d’ona i, a més, la presència de les línies implica la presència de Sodi en l’atmosfera solar. Aquesta interpretació va ser confirmada mitjançant la comparació d’altres línies de l’espectre solar amb espectres d’altres elements. Una conclusió fonamental és que un element químic pot presentar un espectre d’emissió, si té l’energia suficient (sotmès, per exemple, a una flama de Bunsen), o d’absorció, si està sotmès a una font exterior de radiació.

Les conseqüències d’aquesta troballa van ser enormes perquè, a banda de demostrar que a la superfície del Sol hi ha Sodi, element a què van seguir-ne molts d’altres, es demostrava que no calia anar al Sol per analitzar-ne la composició i propietats físiques, perquè la llum que radia ens aporta, mitjançant l’anàlisi espectral, aquesta informació. En el poc més de segle i mig que ha passat des d’aquell moment, hem après a traure cada vegada més informació i més diversa de la llum que detecten els nostres telescopis, no només en l’òptic, sinó en tot l’espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio als raigs gamma. Així doncs, la Astronomia, dedicada a l’estudi del moviment dels astres, va fer el salt a l’Astrofísica, atès que amb tota la informació que obtenim de la llum que emeten o absorbeixen els cossos estel·lars, se’n pot fer molt més que mecànica celeste.

Temps després, es va demostrar que les línies d’emissió i aborció de cada element químic corresponen a transicions entre capes energètiques possibles dels electrons en cada àtom. Com que aquestes són diferents per a cada àtom, podem, en general, discernir els elements visibles en un espectre. Benvinguts/des, doncs, al naixement d’una nova ciència.

Espectre del Sol obtingut en els darrers anys. Enllaç de la imatge en gran resolució: https://apod.nasa.gov/apod/ap180926.html Crèdit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF.

A mitjans de maig, el verd dels nostres prats esdevé intents, viu, d'un verd tan verd que a vegades sembla indescriptible. Escampades pels prats s'obren al cel les grandalles (Narcissus poeticus) mentre els pixallits florits groguegen, alguns ja amb la llavor translúcida a punt d'emprendre el vol en aquest intrèpid repte de la reproducció anemocòria, és a dir la que es dispersa afavorida pel vent. Prats on sovint bado i contemplo les extensions d'herba llampant, on s'alcen simpàtiques roelles (Papaver rhoeas), i s'hi barreja una veritable paleta de colors en un collage pictòric al pur estil van Gogh.

Les nuvolades de mitja tarda abraonen els cims de les muntanyes i de cop i volta els xàfecs reguen l'herba produint un contrast tèrmic i d'humitat idoni per la fructificació dels preuats bolets de prat.

Entremig d'aquest verd, es formen descarats uns cercles d'herba més fosca, que dibuixen erols concèntrics o línies esfilagarsades, a vegades en forma de ferradura i que delaten un dels béns més preuats de la primavera. La terra molla enfila amunt la flaire intensa del fong que després de mesos creixent i estenent el seu miceli, trenant centímetre a centímetre la seua teranyina filamentosa sota terra ens dona el seu preuat fruit.

Com cada any, pel maig vaig a cercar la moixarronera, bressol dels moixarrons (Calocybe gambosa), tot esperant que algú que la conegui no hagi estat el primer. Aquests bolets, de barret bonic i peu gruixut, com bé descriu el seu nom científic són per a mi el millor dels bolets de la cuina tradicional de muntanya. De carn blanca i olor de farina acabada de moldre, làmines fines i atapeïdes, una joia dins d'un joier que aquells que el coneixen en guarden el secret del lloc i per res del món insinuen on es troba.

Avui he estat de sort, la moixarronera estava intacta, els bolets eren ben formats, al punt de ser collits amb el tacte i la delicadesa que es mereix aquest preuat tresor. Uns metres més avall hi descobreixo, atapeïdes, unes delicioses carreretes (Marasmius oreades), anomenades a Barcelona moixernons.

Carreretes (Marasmius oreades)

D'on deu venir aquesta confusió, de dos bolets amb característiques tan antagòniques?

Potser el fet de néixer en aquests prats herbosos i frescals de muntanya, on desperten sobtadament amagats, hagi propiciat l'error del nom. Però clarament, són tan diferents. Si el moixarró disposa d'unes làmines atapeïdes, l'altre les disposa lliures i separades, si l'un disposa d'un peu gruixut, més aviat inflat l'altre el presenta prim, elàstic i llarg.

Però bé, sigui com sigui, tant és el nom, el caprici d’aconseguir aquests exquisits bolets de prat, nats dins d'un cercle d'herba, és un dels bons regals de la capriciosa primavera al Pirineu.