Zer da astronomia? Eta zer astrofisika?

Naiara Barrado eta Itziar Garate

Astronomia hitza grezieratik dator, astro (izar) + nomos (lege), eta unibertsoaren ikerketa esan nahi du, zehazki, fenomeno eta zeruko objektuen eboluzio, posizio, dimentsio, distribuzio, mugimendu eta energiaren azterketa. Hortaz, astrofisika (izar + fisika) astronomiaren zati bat da, unibertsoaren fisika ikertzen duena, hau da, galaxia, izar eta planeten argitasuna, dentsitatea, tenperatura eta abar ikertzen dituen astronomiaren adarra.

Astronomia eta astrofisikaren arteko alde nagusia bi diziplinen helburu ezberdinen artean dago. Lehenak zehaztu nahi du zein diren zeruko gorputzen jatorria eta mugimendua deskribatzen dituzten legeak, eta bigarrenak aldiz, ezagutu nahi du zein diren gorputz horien sorrera, bilakaera eta igortzen duten erradiazioa bideratzen dituzten prozesu fisikoak. Halere, gaur egun bi terminoak erabiltzen dira sarritan berdintsu, astronomia ikerketa gehienek astrofisikaren lege eta printzipioen aplikazioa behar baitute. Hortaz, ia-ia sinonimotzat har ditzakegu.

Bada, ordea, astronomia eta astrofisikarekin nahastu behar ez den beste termino bat: astrologia (grezieratik, izar + ikasketa). Astronomiaren sorreran bere garrantzia izan zuen, astrologoak izan baitziren zerura begira jarri ziren lehenengoak, baina gaur egun astrologiak ez du astronomiarekin zer ikusirik. Astrologian ari direnek uste dute gorputz zerutiarren kokapen erlatiboak pertsona baten izaera, bizipen edota etorkizunaren berri eman dezakeela. Jarduera honek ez du oinarri zientifikorik, eta ez da zientziatzat hartu behar.

Azter ditzagun jarraian astronomiaren (edo astrofisikaren) nondik norakoak.

Sorrera

Astronomia gizadiarekin batera jaio zela esan daiteke. Lehenengo gizaki primitiboek liluratuta begiratzen zioten izartegiari, bertan jasotzen ziren gertakariak ulertu nahirik. Dirudienez Txinatarrak izan ziren zerua konstelaziotan banatzen lehenak, baina hala ere Alemanian dago zeru-sabaiaren ustezko irudikapenik zaharrena. Antzinako kultura eta zibilizazio gehienetan (Grezian eta Erroman besteak beste) unibertsoaren sorrera ikuspuntu mitologiko batetik azaltzen zen. Hasiera batean, Greziarrek eredu geozentrikoa onartua zuten, eta bertan, Lurra unibertsoaren zentrotzat hartzen zen. Uste da Samoseko Aristarko (270 K.a.) izan zela eredu heliozentrikoa proposatu zuen lehena (unibertsoaren zentroa eguzkia dela onartzen duen eredua), baina ez zen aintzakotzat hartu, Kopernikok 1543an bere De Revolutionibus Orbium Coelestium liburua argitaratu zuen arte.

Urte batzuk beranduago Galileo Galileik teleskopioa asmatu zuen eta horri esker aurkitu zituen Ilargiko kraterrak, Jupiterren sateliteak, Eguzki orbanak eta Artizarraren faseak. Teleskopioa astronomiarentzat izugarrizko aurrerapen pausu handia izan zen, aurrerantzean zeruko gorputzak era berri batera ikertuko baitziren.

Egungo Teleskopioak

Astronomo bat irudikatzean (Galileo bera adibidez) gau osoa teleskopio baten ondoan ematen duen pertsona bakartia ikusten dugu. Baina, etxeko teleskopio txikia erabiltzeak bere xarma badu ere, egungo astronomia gehiena eta garrantzitsuena ordenagailuz kontrolatutako teleskopioen bidez egiten da eta ez da beharrezkoa teleskopioaren alboan egotea, ezta bakarrik egotea ere. Gaur egun 10 metro inguruko diametroa duten teleskopio profesionalak ditugu (Gran Telescopio Canarias esaterako) eta bai espazioan dauden teleskopioak ere (Hubble Space Telescope eta espazio-ontzi zein satelite ugari). Baina zertarako behar dira hain teleskopio handiak? Eta zergatik komeni da gure atmosferatik kanpo egotea?

Alde batetik, teleskopioaren ispilu edo lenteak zenbat eta gainazal handiagoa izan, orduan eta argi gehiago jasotzen da eta beraz, are objektu ahulagoak ikertu ahal dira. Bestalde, Lurraren atmosferak espaziotik datorren erradiazioaren zati bat bakarrik uzten du igarotzen, gainontzeko erradiazioa xurgatu egiten duelarik (ikus 2. irudia). Hortaz, Lurrazalean dagoen teleskopio bat erabiliz ezin dugu espaziotik datorren informazio guztia ikertu, zati handi bat ez baita teleskopiora iristen. Atmosferatik at dauden teleskopioek ez dute muga hori.

Espaziotik datorren erradiazioa era askotakoa da. Energia handiko erradiazioa ikertzeko, argi ultramorea, X izpiak edota gamma izpiak aztertzen dira. Energia gutxiagoko objektuek, ordea, irrati-uhinak edota argi infragorria igortzen dute. Erradiazio mota hauek guztiak bereizteko astronomoek uhin-luzera deritzon magnitudea erabiltzen dute, hau da, uhin baten periodikotasun espaziala. Uhin-luzeraren arabera ordenatuz gero, uhin mota hauek guztiek espektro elektromagnetikoa osatzen dute (ikusi 3. irudia).

Unibertsoko objektu multzo zabala aztertu ahal izateko, behaketak espektro elektromagnetikoko uhin-luzera guztietan egin behar dira. Adibidez, izar berriak non jaiotzen ari diren jakiteko, uhin infragorriak aztertu behar ditugu eta zulo beltz eta supernoben ondorengoak bilatzeko X izpiak arakatu behar dira

Egungo Astronomia

Astronomia modernoa arlo askotan zati daiteke, zientzialari bakoitzak fenomeno eta objektu jakin batzuetan jartzen baitu arreta. Astrometria astronomiaren atalik zaharrenetako bat da eta planeten eta izarren kokapen lanetan oinarrituta dago. Eklipseak, ozar-izarrak edota kometen agerpenak aurresateko balio du.

Astronomo galaktikoek gure galaxia, hau da Esne Bidea, dute ikergai. Astronomo estragalaktikoek, aldiz, Esne Bidetik kanpora begiratzen dute, galaxiak nola sortzen diren eta zein modutan garatzen diren jakin nahian. Izarretako astronomoek, izenak dioen moduan, izarrak eta euren ezaugarriak aztertzen dituzte: besteak beste zulo beltzak, nebulosak, nanoa zuriak eta supernobak. Eguzki-astronomoek aldiz, izar bakar bat aztertzen dute: gure eguzkia. Astronomo planetarioek planeten sorkuntza, hazkuntza, eta heriotza aztertzen dute, Eguzki sistemako eta beste izarren inguruko planeten barne egitura, gainazala eta atmosfera miatuz. Unibertsoa bere osotasunean ikertzen dutenak kosmologoak dira. Kosmologian unibertsoaren eskala handiko ezaugarriak jorratzen dira. Sarritan ikusezinak eta guztiz teorikoak diren kontuak dira, esaterako, Big Bang-aren teoria, korden teoria, materia eta energia iluna edo unibertso multipleak.

Ez dute lan erraza, beraz. Baina gainontzeko astronomoek ere ez. Zientziaren beste arlo gehienetan ez bezala, astronomoek ezin dituzte sistemak jaiotzetik hil arte behatu, planeten, izarren eta galaxien bizitza milioika edo bilioika urtean gauzatzen baita. Hori dela eta, gorputzen argazki eta datuak erabiltzen dira zeruko objektuak nola sortu, eboluzionatu eta hiltzen diren zehazteko.

Adibidez, badakigu gure Eguzkia duela ia 5000 milioi urte jaio zela gas eta hautsezko hodei batetik eta bai bere bizitzaren erdia kontsumitu duela. Euren bizitzako fase ezberdinetan aurkitzen diren izar ezberdinak aztertuz (alegia erraldoi gorriak, nano zuriak, supernobak, eta abarrekoak aztertuz), astronomo teorikoek bilakaera-ereduak sor ditzakete izar baten jaiotza, bilakaera eta heriotza deskribatzeko. Ondoren, izar gehiagoren behaketa berriei esker, eredu horiek egiaztatu, egokitu edo baztertu egiten dira. Behin eredu teoriko fidagarri bat esku artean izanda, egungo argitasuna eta masa bezalako ezaugarriak kontuan izanik, eredua Eguzkiari aplikatu eta bere adina erdietsi dezakegu, baita ziurrenik nola hilko den ere. Supernoba baten moduan eztanda egiteko masa baxuegia duenez, espero da Eguzkia 6000 milioi urte barru handitzen hasi eta erraldoi gorri bihurtzea, eta jarraian, bere pisuaren eraginez kolapsatu eta betirako nano zuri bilakatzea.

Ondorioz, gaur egungo astrofisikarion lana ez da neurketak edo behaketak egitearekin amaitzen. Izatez, hasi besterik ez da egiten horrekin. Horren ostean jasotako datuak landu, kalkuluak egin, teoriak osatu, emaitzak egiaztatu (oso garrantzitsua) eta ondorioak atera behar ditugu, azkenik eginiko ikerketa gainontzeko zientzialariei aurkeztu eta guztien artean ontzat jo dezagun.

Egileez: Naiara Barrado Izagirre (@naierromo) UPV/EHUko Fisika Aplikatuko irakaslea da eta Zientzia Planetarioen Taldeko kidea. Itziar Garate Lopez (@galoitz) Fisikan doktorea da eta UPV/EHUko Zientzia Planetarioen Taldeko kidea.

“Sarrera honek #KulturaZientifikoa 3. Jaialdian parte hartzen du.”